報告1：碳氧比測井原理、生產(chǎn)過程、解釋過

碳氧比測井原理、生產(chǎn)過程、解釋過程

一、引言二、碳氧比能譜測井原理與技術(shù)指標(biāo)三、碳氧比能譜解釋系統(tǒng)與指標(biāo)四、碳氧比能譜解釋流程及解釋關(guān)鍵五、碳氧比能譜解釋步驟六、質(zhì)量控制提綱一、引言碳氧比能譜測井是公司研究開發(fā)的新型碳氧比能譜測井儀。該儀器具有精度高、耐溫和耐壓的特點，可以在攝氏150度以下地層準(zhǔn)確確定地層剩余油飽和度。隨著探測器的不斷改進(jìn)和解釋方法成熟，確定含油飽和度的精度和準(zhǔn)確度都有了較大提高。碳氧比能譜測井良好的地質(zhì)效果為剩余油飽和度分布研究打下堅實基礎(chǔ)。碳氧比能譜測井又稱（套后）剩余油飽和度測井。二、碳氧比能譜測井原理碳氧比能譜測井簡要原理：通過向地層發(fā)射14兆電子伏特的中子流后中子與各種原子核發(fā)生非彈性碰撞、俘獲的過程。

第一個過程：14兆電子伏特的中子流與各種原子核發(fā)生非彈性碰撞后，被激發(fā)的原子核返回基態(tài)時放射出伽瑪射線，由這種次生伽瑪形成的譜稱為彈性伽瑪射線譜簡稱為非彈性譜。第二個過程：中子經(jīng)非彈性散射（碰撞）后損失了能量被減速為熱中子，熱中子被各種原子核俘獲（即發(fā)生俘獲反應(yīng)）后放射出不同能量的次生伽瑪射線，由這種次生伽瑪形成的譜稱為俘獲伽瑪射線譜簡稱為俘獲譜。中子從中子管產(chǎn)生并被地層俘獲的過程，相應(yīng)的俘獲伽馬在時間上的分布譜稱為俘獲伽馬時間譜。中子轟擊原子核時所誘發(fā)的伽馬射線時序圖控制電路倍壓電路中子發(fā)生器中子屏蔽體伽瑪屏蔽體BGO探測器伽瑪屏蔽體數(shù)字傳輸電路碳氧比能譜測井井下儀總體框圖各種元素在相應(yīng)的譜響應(yīng)特點（1）非彈譜中的次生伽瑪射線的能量與其原子核性質(zhì)有關(guān)，碳和氧元素等具有明顯特征能量峰，這是碳氧比能譜測井關(guān)鍵點。（2）俘獲譜中的次生伽瑪射線的能量與其原子核性質(zhì)有關(guān)，硅、鈣、氫、鐵元素等具有明顯特征能量峰，它們反映地層的巖性、孔隙性測井，這是碳氧比能譜測井主要輔助功能。（3）氯元素的特征能量峰與鈣元素的特征峰基本相當(dāng)，因此碳氧比能譜在高礦化度地層測井時，鈣元素計數(shù)率包含鈣和氯元素的功能。氯是地層水主要指示元素，是水性質(zhì)最佳指示。是等效氯能譜測井。（4）俘獲對應(yīng)非彈的任何比值都是孔隙度的指示曲線，其中硅、總計數(shù)比值與補(bǔ)償中子測井曲線相關(guān)程度大于0.9常用的比值曲線：（1）碳氧比能譜測井是利用氘氚核反應(yīng)產(chǎn)生的人工中子源。幾十萬伏的高電壓下形成的核反應(yīng)，反應(yīng)強(qiáng)度與電壓密切相關(guān)，屬于不穩(wěn)中子源。（2）消除不穩(wěn)中子源產(chǎn)生影響的方法是采用比值技術(shù)。a、非彈譜主要比值：碳氧比、碳鈣比曲線。b、俘獲譜主要比值：硅鈣比、氫硅比、鐵硅比、氯硅比、鈣鐵比曲線。c、俘獲氯、硅、總計數(shù)與對應(yīng)非彈部分計數(shù)比曲線。（3）各種計數(shù)率的歸一化處理。有用的硅、鈣、氫、鐵元素的歸一化曲線。各種碳氧比能譜測井的探測器技術(shù)指標(biāo)比較探測器NaIBGOGSO相對光輸出1001320能量分辨率6.5%9.3%8.0%(1厘米3晶體，622千電子伏特)密度（克/厘米3）3.677.136.71有效原子序數(shù)517559衰減常數(shù)(毫微妙)23030056600易碎性是否是潮解是否否是否要杜瓦瓶否是否注：從各種技術(shù)指標(biāo)看BGO探測器性能明顯好于NaI探測器，某些指標(biāo)好于GSO探測器。缺點是溫度特性差。碳氧比能譜在解決溫度問題有了突破?？梢栽跀z氏150高溫下連續(xù)測井8-10小時。國內(nèi)主要碳氧比測井儀器應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)比較儀器2727RMTDLSDCOPCO探測器NaIGSOBGOBGOBGO儀器尺寸Φ90mm64mm90-102mm90mm90mm探測器個數(shù)11122動態(tài)范圍0.150.20.220.230.25溫度特性(攝氏)125150135140140減俘獲本底方法固定固定固定固定浮動減退降本底方法無無無無有譜峰峰漂校正手動手動手動手動自動飽和度解釋誤差13%-15%13%-15%10%-12%8%-10%5%-8%孔隙度適應(yīng)范圍?>20%?>20%?>15%?>15%?>15%分層能力1米1米0.8米0.8米0.8米各種套后剩余油檢測技術(shù)比較碳氧比中子壽命氯能譜硼中子測滲測工程要求裸套管裸套管裸套管作業(yè)管洗井、壓井影響有有有無對地層水要求無限制鹽水飽和鹽水飽和射孔井段測量時效36米/小時60米/小時60米/小時兩次、180米/小時溫度特性(攝氏)150125125125定量孔隙度范圍?>15%?>20%?>20%定性半定量孔隙度范圍?>10%?>15%?>15%定性飽和度解釋精度8%-10%10%-15%10%-15%定性分層能力0.8米0.6米0.8米0.6米碳氧比與電阻率測井共同點與差別項目碳氧比測井電阻率測井反映對象含油、巖性含油、巖性精度低高動態(tài)范圍小大探測深度小大測量物理量含碳量地層水導(dǎo)電能力侵入的影響無有地層水礦化度影響無有測量環(huán)境套管井裸眼井三、碳氧比能譜解釋系統(tǒng)與指標(biāo)厚度指標(biāo)：0.8米以上的地層定量解釋、0.5米至0.8米的地層半定量解釋；孔隙度指標(biāo)：對孔隙度15％以上的地層定量解釋、對孔隙度10%-15％的地層半定量解釋、對孔隙度10％以下的地層定性解釋；飽和度指標(biāo)：定量解釋的含油飽和度計算誤差小于8％、半定量解釋的含油飽和度計算誤差小于12％；產(chǎn)水率指標(biāo)：產(chǎn)水率計算誤差小于10%；產(chǎn)水率計算誤差小于20％。

碳氧比能譜處理系統(tǒng)譜予處理技術(shù)譜處理技術(shù)予處理精細(xì)解釋譜數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換譜數(shù)據(jù)編輯譜數(shù)據(jù)合成譜數(shù)據(jù)濾波譜減俘獲本底本底譜峰校正技術(shù)譜歸一化處理能窗窗比值計算方法最小二乘解譜譜擬合技術(shù)解譜曲線編輯曲線處理曲線校深交繪圖分析井眼校正水泥環(huán)校正曲線高分辨處理計算泥質(zhì)含量計算孔隙度估算鈣質(zhì)含量歸零化硅鈣比歸零化碳氧比解釋分析與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)硅鈣比確定歸零化值標(biāo)準(zhǔn)碳氧比確定歸零化值直接濾波加權(quán)濾波分解濾波合成異常數(shù)據(jù)修改異常數(shù)據(jù)替換臨近數(shù)據(jù)比較定系數(shù)俘獲本底變系數(shù)俘獲本底非彈指數(shù)本底單窗法取值多窗法取值多峰加權(quán)取值四、碳氧比能譜解釋流程及解釋關(guān)鍵1、解釋流程：碳氧比能譜解釋主要分裸眼井預(yù)處理、曲線校深、確定泥質(zhì)參數(shù)、確定俘獲曲線的歸零化值、確定非彈曲線的歸零化值、解釋結(jié)果評價、分層取值、編制解釋報告等部分構(gòu)成。值得注意的是曲線校深包括裸眼井之間深度校正和碳氧比曲線校深。校深要層中點誤差不大于0.05米，因此校深的要求十分高。歸零化成果圖是否美觀，主要取決于校深的好壞。常規(guī)曲線深度誤差小于0.3米，必須校正到0.05米以下。碳氧比與常規(guī)曲線誤差也要在0.05米以下。確保所獲得的成果圖不能出現(xiàn)“水圈”現(xiàn)象。2、碳氧比能譜解釋中關(guān)鍵概念主力產(chǎn)層：當(dāng)合試或合采多個儲集層時，一個或幾個相對滲透率較高的層并稱為主產(chǎn)層。主產(chǎn)部位：在某一產(chǎn)層中，一處或幾處相對滲透率較高的部位并稱為主產(chǎn)部位。通常主產(chǎn)部位是分析厚層的關(guān)鍵概念。主產(chǎn)層是分析多層合采的關(guān)鍵概念。

測井曲線層間過渡值：指測井儀器接近層界面時受層界面影響的綜合反映值。通常它是一個曲線由谷到峰或由峰到谷的過渡部位。對于對稱電極系列，過渡值中點是層界面。過渡越小儀器分辨率越好，通常所說的儀器縱向分辨率即是指去掉上、下過度部位即過渡區(qū)后還可以測定的一個點時稱儀器縱向分辨能力。例如某儀器最大分辨能力為0.5米，指上邊界與下邊界過渡區(qū)在0.25米。測井曲線的極值：在測井曲線解釋時，有許多部位測井曲線呈極值狀態(tài)。這些是測井曲線典型特征。極值分兩種（1）無邊界的影響的極值：（2）有邊界影響的極值。大多數(shù)情況下極值均受界面影響，因此大多數(shù)測井曲線極值部分是視有用信息。測井曲線的臺階、平臺：指某一層內(nèi)去掉上下邊界產(chǎn)生的過渡區(qū)后，層內(nèi)出現(xiàn)的曲線變化較小的部分稱為曲線臺階、平臺。極值、臺階、平臺、拐點是測井曲線正確反映地質(zhì)信息的有效部分，測井曲線取值主要是這些特征值。解釋時特征值可信度較高，因而分析問題時取特征值。3、碳氧比能譜解釋標(biāo)準(zhǔn)(修訂版）1、根據(jù)地層的滲透率劃分地層的產(chǎn)液能力的解釋標(biāo)準(zhǔn)液體滲透率小于等于0.01毫達(dá)西干層介于0.01~0.1毫達(dá)西一類差產(chǎn)層介于0.1~1.0毫達(dá)西二類差產(chǎn)層大于等于1.0毫達(dá)西產(chǎn)層2、根據(jù)地層的產(chǎn)水率確定地層的產(chǎn)液性質(zhì)：3.1液體滲透率介于0.01毫達(dá)西與0.1毫達(dá)西的地層解釋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水率介于0%~40%未水淹(差油層)介于40%~70%4級水淹(差油層)介于70%~90%3級水淹(差油層)介于90%~99%2級水淹(差油層)等于100%1級水淹(差油層)3.2液體滲透率介于0.1毫達(dá)西與1毫達(dá)西的地層解釋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水率介于0%~30%未水淹(差油層)介于30%~50%4級水淹(差油層)介于50%~75%3級水淹(差油層)介于75%~90%2級水淹(差油層)介于90%~98%1級水淹(差油層)介于98%~100%0級水淹(差油層)3.3液體滲透率介于1毫達(dá)西與10毫達(dá)西的地層解釋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水率介于0%~20%未水淹(油層)介于20%~40%4級水淹(油層)介于40%~60%3級水淹(油層)介于60%~80%2級水淹(油層)介于80%~96%1級水淹(油層)介于96%~100%0級水淹(油層)3.4液體滲透率大于等于10毫達(dá)西的地層解釋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)水率介于0%~10%未水淹(油層)介于10%~35%4級水淹(油層)介于35%~60%3級水淹(油層)介于60%~80%2級水淹(油層)介于80%~95%1級水淹(油層)介于95%~100%0級水淹(油層)五、碳氧比能譜解釋步驟第一步：測井前的準(zhǔn)備（解釋工程師去解釋站和采油廠搜集資料）1、搜集裸眼井測井資料：（1）借裸眼井解釋綜合圖；（2）借裸眼井測井?dāng)?shù)字記錄盤或帶；（3）借鄰井解釋綜合圖。2、搜集生產(chǎn)井生產(chǎn)數(shù)據(jù)：（1）了解射孔方案；（2）補(bǔ)孔前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；（3）作業(yè)情況；（4）注水井配備及目前注水效果。3、詳細(xì)了解測井目的和要求，測量井段。特別了解重點井段生產(chǎn)歷史。第二步：測井方案設(shè)計（解釋工程師根據(jù)采油廠測井通知單要求設(shè)計）1、測量井段詳細(xì)劃分，落實加速井段和泥巖段測量方案。2、確定重復(fù)井段位置。預(yù)測可能出現(xiàn)的情況。3、確定異常井段現(xiàn)象的驗證方法和條件。第三步：測井及質(zhì)量控制（小隊長負(fù)責(zé)采集質(zhì)量，現(xiàn)場解釋時解釋人員負(fù)責(zé)采集質(zhì)量）1、常規(guī)要求按驗收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2、異常段須證實。3、測井方案調(diào)整須解釋工程師同意后方可改動。第四步：處理與解釋、審核（解釋工程師、主任解釋工程師）

1、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)值化。2、予處理：（1）曲線濾波；（2）曲線合并；（3）曲線校深；（4）統(tǒng)一采樣深度和處理深度。

3、資料處理：（1）巖性分析；（2）硅鈣比歸零化處理；（3）碳氧比歸零化處理；（4）解釋結(jié)果初步評價；（5）按照解釋標(biāo)準(zhǔn)落實解釋結(jié)論。（6）提出生產(chǎn)方案4、根據(jù)解釋標(biāo)準(zhǔn)和該井生產(chǎn)狀況、已有的經(jīng)驗審核人落實解釋結(jié)論。確定生產(chǎn)方案。第五步：提交解釋結(jié)果（解釋工程師）1、要求本井解釋工程師親自將解釋結(jié)果直接交給采油廠應(yīng)用工程師。2、解釋工程師必須向采油廠工程師詳細(xì)介紹本井解釋結(jié)果及其應(yīng)用方法，提出我方的建議和看法。了解采油廠的意見和看法，為進(jìn)一步提高打下基礎(chǔ)。