同位素吸水剖面測(cè)井工藝相關(guān)影響因素的實(shí)驗(yàn)與分析

1、同位素吸水剖面測(cè)井工藝相關(guān)影響因素的實(shí)驗(yàn)與分析,,目 錄,一、油田同位素測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析 二、針對(duì)同位素吸水剖面測(cè)井工藝影響因素的控制與認(rèn)識(shí)進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析 三、結(jié)論,,目前確定吸水剖面的方法有二種，即流量計(jì)測(cè)試法和放射性示蹤法,其中放射性示蹤法在油田的注水剖面監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了極大的作用 。 近年來，吸水剖面測(cè)井不斷的出現(xiàn)一些定性與定量不一致的現(xiàn)象，針對(duì)同位素測(cè)井實(shí)際工藝現(xiàn)狀及影響因素

2、，油田進(jìn)行了一系列的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，為深入分析、認(rèn)識(shí)資料，調(diào)整和改進(jìn)施工方案提供了科學(xué)依據(jù)。,前 言,,一、油田吸水剖面測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,1、工藝技術(shù)配套現(xiàn)狀,井下儀為WTS磁定位儀、溫度儀與伽瑪儀三參數(shù)組合測(cè)井儀1)、下井可測(cè)得五條曲線，包括：? 磁定位曲線：確定井下管柱結(jié)構(gòu)和校深。?自然伽瑪和同位素伽瑪曲線：定量評(píng)價(jià)剖面吸水狀況。? 流溫與靜溫曲線：定性分析剖面吸水狀況。,1、工藝技術(shù)配套現(xiàn)狀,測(cè)井工

3、藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,2)、油田目前所用的放射性示蹤劑為：131Ba--GTP微球： ? 放射性半衰期：11.6天 ? GTP微球粒徑：100--300μm ? 耐壓：35--45Mpa ? 密度：1.06g/cm3 ? 15--20天后自行溶解，27--30天溶解完。,1、工藝技術(shù)配套現(xiàn)狀,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,1、工藝技術(shù)配套現(xiàn)狀,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,3)、放射性示蹤劑

4、采用二種方式下井： 一種是從井口倒入，其優(yōu)點(diǎn)：容易形成均勻的懸浮液；缺點(diǎn)：由于運(yùn)行距離長(zhǎng)，井筒沾污使得用量很難合理控制。 另一種是井下釋放器釋放，其優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試時(shí)間短，用量控制準(zhǔn)確；缺點(diǎn)：均勻的懸浮液無法可靠保證，且測(cè)試的成功率受釋放器工作狀態(tài)的影響。 一般采用井口倒入方式,2、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,2、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,隨著油田注水程度的不斷加深，吸水剖面資料可靠性的問

5、題越來越受到油田重視，在資料認(rèn)識(shí)分析中出現(xiàn)的矛盾也日漸突出，這些矛盾在資料上主要表現(xiàn)為：,2、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,,,附 圖 1,溫度大幅度異常，同位素?zé)o吸水顯示；吸水顯示沒有理論上溫度異常所表現(xiàn)的那么強(qiáng)；厚層僅只局部存在吸水。,,2、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,附 圖 2,流、靜溫曲線特征幾乎一樣；流溫高于靜溫；靜溫在吸水層位出現(xiàn)正異常。,,2

6、、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,附 圖 3,流、靜溫形態(tài)變化十分不正常。,,2、資料的矛盾及表現(xiàn)特征,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,同位素基線存在高值異常，測(cè)井后的離差有時(shí)小于污染引起的異常，致使定量解釋精度差。,,3、資料異常原因分析,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,1）、測(cè)井可能的影響因素 ⑴、各種類型的沾污，使部分吸水層段的同位素異常幅度基本上淹沒在了

7、同位素污染的響應(yīng)之中，處理分析不當(dāng)會(huì)使解釋結(jié)果受到相當(dāng)?shù)挠绊懀踔猎斐慑e(cuò)誤。,,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,⑵、長(zhǎng)距離的運(yùn)移，消耗了同位素的用量，使同位素到達(dá)吸水層位時(shí)強(qiáng)度不夠或甚至未到達(dá)，造成曲線異常不能反映剖面整體吸水情況。,,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,⑶、吸水層段存在大孔道，同位素粒徑較小，而未濾積在地層表面上，致使同位素異常幅度、濾積量與注入量不成

8、關(guān)系，甚至某些層段雖然吸水但無法測(cè)到同位素異常。,,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,⑷、由于注入水流速太低，同位素很難形成均勻的懸浮液或在進(jìn)入吸水層之前就沉淀了；部分井井下壓力太高，超出了耐壓范圍，至使同位素脫附，并隨水進(jìn)入地層而不能濾積地層表面等，也導(dǎo)致同位素資料分析產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)論。,,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,2)、溫度剖面測(cè)試原理及影響因素 流溫曲線是注

9、水速度，流體溫度、注入時(shí)間，地層及流體的熱性能與井中地溫剖面的函數(shù)。 靜溫曲線是以往注入流體的流量大小，以往的注水時(shí)間、各層段導(dǎo)熱率等的函數(shù)。,,3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,,,,附 圖 4,附 圖 5,關(guān)井后那些吸入冷的注入流體的層位顯得較冷，比起鄰近地層溫度恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),3、資料異常原因分析,測(cè)井工藝技術(shù)中的主要問題及原因分析,,由于油田長(zhǎng)時(shí)間的注水開發(fā)，井下的溫度場(chǎng)已由原來的原

10、始狀態(tài)變得十分復(fù)雜，出現(xiàn)了低溫層或低溫層段。這些層位的出現(xiàn)，即是不是吸水層，仍會(huì)導(dǎo)致溫度曲線的異常，這種因素大大復(fù)雜化了溫度測(cè)井曲線的定性解釋。。,,二、針對(duì)測(cè)井工藝影響因素的控制與認(rèn)識(shí)進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,經(jīng)過實(shí)際原因分析，上述的各類因素均對(duì)資料錄取質(zhì)量產(chǎn)生了不同程度的影響，針對(duì)這些影響因素的控制與解決，幾年來從具體的同位素測(cè)井施工工藝出發(fā)，確定了解決思路，選擇工藝參數(shù)，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)與分析工作。,,1

11、、解決問題的基本思路,1）、沾污控制與消除 由于沾污部位吸附微球的能力是有限的，那么如果有一種物質(zhì)先被這些部位所吸附，它就再?zèng)]有吸附放射性微球的能力了，因此對(duì)于吸附沾污產(chǎn)生了二種控制和消除的方法。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,1、解決問題的基本思路,⑴、“零”同位素微球法 在測(cè)井前先投放一定量的沒有放射性的GTP微球，如果與注入水接觸的污垢和銹蝕處都吸附滿了這種微球，在測(cè)井時(shí)就再無能力吸附放射

12、性微球了，從而降低或消除了吸附沾污。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,1、解決問題的基本思路,⑵、降低同位素比強(qiáng)度法 由于污垢銹蝕處吸附放射性微球的能力是一定的，比強(qiáng)度降低了，污染就會(huì)減輕。故可在放射性總強(qiáng)度不變的條件下增加其微球的用量來達(dá)到控制吸附沾污的目的。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,1、解決問題的基本思路,2)、分析與優(yōu)化同位素施工工藝參數(shù) ⑴、利用鉆井完井，搞一次靜溫的時(shí)間

13、推移測(cè)試以證實(shí)剖面中的低溫層的存在。 ⑵、在不同注入壓力條件下進(jìn)行同位素強(qiáng)度的時(shí)間推移測(cè)試，以優(yōu)化同位素施工參數(shù)。 ⑶、在分注井中進(jìn)行同位素及流量計(jì)吸水剖面的對(duì)比測(cè)試，以進(jìn)一步分析同位素剖面的變化及影響因素。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,1、解決問題的基本思路,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,1）、同位素污染的消除與控制實(shí)驗(yàn) 針對(duì)同位素粘污影響測(cè)試資料質(zhì)量與處理解釋質(zhì)量這種現(xiàn)狀，油田進(jìn)行了“零微

14、球”與“降低同位素比強(qiáng)度法”的同位素粘污消除實(shí)驗(yàn)。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,實(shí)驗(yàn)1：同位素測(cè)井工藝實(shí)驗(yàn) 本次實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了四口井，即溫西3—47井、鄯4—24井和陵17—32井、鄯5井。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,溫西3—47井于97年4月份前后測(cè)過四次同位素曲線，都由于沾污十分嚴(yán)重而無法進(jìn)行注入剖面評(píng)價(jià)，為此改變施工方法，先到入40g的零微

15、球，測(cè)完基線后按照以往的方法施工，獲得了與以前的同位素測(cè)井相比較污染幅度大大降低、吸水層位十分明顯的測(cè)井曲線。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,鄯4—24井連續(xù)兩次吸水剖面測(cè)井污染嚴(yán)重。為此改變施工方法，在測(cè)完基線后將250g廢同位素和54g的新同位素，同時(shí)從井口到入，進(jìn)行第二次同位素測(cè)井時(shí)獲取合格資料，從資料看出各種工具沾污非常少，資料分層也很明顯，但井筒中有一處放射性變化臺(tái)階，說明二次測(cè)井仍有相當(dāng)?shù)?/p>

16、同位素在井筒中懸浮。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)資料說明了兩個(gè)問題:一是同位素的沾污可以消除；二是用降低同位素比強(qiáng)度法控制污染時(shí)一定要注意用量和替注時(shí)間。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,實(shí)驗(yàn)2：鄯5井同位素施工工藝實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)于98年4月4日進(jìn)行，該井當(dāng)時(shí)連續(xù)進(jìn)行了三次同位素測(cè)井，在吸水層段都沒有同位素異?；蛘f異常極不明顯，為此改變本井的施

17、工方法，配制了700g左右的廢同位素先倒入井中，10分鐘后倒入76g左右的新同位素后正常注水，與4月5日12：00點(diǎn)開始測(cè)井，獲得了沾污幅度極小，分層非常明顯的同位素資料。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)資料說明了一個(gè)問題: 這次實(shí)驗(yàn)說明一個(gè)問題，該井上部沾污嚴(yán)重，同位素在上部已被吸附，即使放了三次同位素都未到達(dá)目的層段。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)

18、性實(shí)驗(yàn)及啟示,2）、定性與定量分析不一致的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,附 圖 6,不同的時(shí)間測(cè)得的流、靜溫曲線形態(tài)各異，尤其是下部井段反映出原來懷疑不吸水的，存在間隙吸水，故認(rèn)為當(dāng)時(shí)測(cè)取剖面資料符合實(shí)際情況。,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)資料說明了兩個(gè)問題:一是由于吸水狀況不穩(wěn)定，影響流、靜溫曲線的形態(tài)特征；二是一定要掌握好替注水量，

19、太少不行，太多仍然不行。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,附 圖 7,封隔器和配水嘴的位置會(huì)干擾放射性微球的正常下沉；微球以1m/h的速度沉淀。,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)資料說明了兩個(gè)問題: 一是有溫度異常未必是吸水層位，流溫的響應(yīng)也受地層溫度場(chǎng)異常的影響； 二是同位素微球在注水過程存在沉淀現(xiàn)象。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相

20、關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,3）、丘陵油田大粒徑的同位素實(shí)驗(yàn) 一些井有很大的溫度異常而同位素曲線無顯示，分析認(rèn)為：可能是由于同位素粒徑不夠，隨水進(jìn)層，未濾積在儲(chǔ)層表面所致，故選擇丘陵油田5口井使用大粒徑600--900μm的同位素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。從資料來看，使用大顆粒的同位素并未解決小顆粒同位素測(cè)試中存在問題，兩種剖面幾乎一樣。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)

21、實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,附 圖 8,第一次測(cè)試 第二次測(cè)試,,兩次剖面吸狀況基本一致，S22、S24層吸水，S22下、S23層不吸水，S24仍為主力吸水層。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,附 圖 9,小顆粒同位素測(cè)試資料比大顆粒同位素測(cè)試資料更好的反應(yīng)了地層吸水狀況。尤其對(duì)吸水性較弱的層。,第一次測(cè)試 第二次測(cè)試,這項(xiàng)這次實(shí)驗(yàn)說明了一個(gè)問題： 定

22、性與定量的不一致，不是由于同位素粒徑選擇不當(dāng)，地層中不存在使同位素進(jìn)入深部的大孔道和裂縫吸水問題。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,4）、油藏存在低溫層的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,靜溫曲線在吸水層段表現(xiàn)出大段低溫異常。上部未射孔層段的溫度恢復(fù)速度較快，且隨著時(shí)間的推移，溫度恢復(fù)速度

23、逐漸下降。在吸水層位的上部附近，不同時(shí)間的靜溫曲線存在一定的交叉現(xiàn)象。在吸水低溫層段，靜溫曲線仍有一定的起伏變化。,陵13-22井井溫時(shí)間推移測(cè)井圖,附 圖 10,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說明了兩個(gè)問題： 一是證實(shí)了井下溫度場(chǎng)中低溫層的存在，即使關(guān)井較長(zhǎng)時(shí)間，低溫層的溫度仍無法恢復(fù)到地溫梯度的漸進(jìn)線附近。 二是靜溫曲線的形態(tài)變化與測(cè)試時(shí)間有很大的關(guān)系，尤其在吸水層位界面附近，不同時(shí)間測(cè)得的靜溫形態(tài)有一定的不一樣。,,針對(duì)測(cè)井工藝

24、影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,5）、不同壓力條件下同位素顆粒脫附狀況實(shí)驗(yàn) 從油田的注水情況來看，一般井口的注入壓力在20Mpa左右，按照2000--3500m的井深范圍，井下壓力在40--55Mpa之間，超出了同位素載體的耐壓范圍，故更可能的是由于注水壓力較高同位素耐壓性能不夠，在同位素測(cè)試之前過早的脫附所至。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)

25、實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,巴13井井口注水壓力為27Mpa，注水井段中壓力45MPa左右。釋放同位素后3、6、11、17天分別測(cè)試了4條同位素曲線。曲線幅度隨時(shí)間的延長(zhǎng)按放射性衰減規(guī)律正常下降，同位素幾乎沒有脫附,附 圖 11,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,陵15-24井井口注水壓力為26.5Mpa，注水井段中壓力53MPa左右。釋放同位素后21、26.5、30、31.5、及40.5小

26、時(shí)分別測(cè)試了5條同位素曲線。幅度均接近于基線，說明同位素示蹤劑在21小時(shí)后部分開始脫附,附 圖 12,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,壓力低的井同位素衰減幅度與理論曲線形態(tài)一致； 壓力高的井衰減幅度與理論曲線形態(tài)不一致。,附 圖 12,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說明了一個(gè)問題： 由于注水壓力及注水井深度不同,僅在一定的時(shí)間范圍內(nèi)同位素是穩(wěn)定的。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相

27、關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,6)、基線異常測(cè)井工藝參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 采用三個(gè)加大的工藝技術(shù)方法，即加大替注時(shí)間；加大同位素強(qiáng)度；加大零微球與同位素投放的時(shí)間間隔,解決此類井測(cè)試的難題。,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,針對(duì)測(cè)井工藝影響因素進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析,2、針對(duì)性實(shí)驗(yàn)及啟示,,溫西6－51井注水層基線出現(xiàn)異常高值，用常規(guī)方法未獲得合格資料。采用釋放高強(qiáng)度同位素，增大替注時(shí)間及零

28、微球與同位素投放時(shí)間間隔的方法進(jìn)行測(cè)試，便測(cè)得一條分層清晰的優(yōu)等曲線。,附 圖 13,經(jīng)過對(duì)這一系列實(shí)驗(yàn)的分析，可以得出： 1、對(duì)同位素沾污的控制與消除方法是有效可行的，能夠進(jìn)一步改善資料的質(zhì)量并進(jìn)一步提高測(cè)井的成功率。,結(jié) 論,,2、由于長(zhǎng)時(shí)間的注水，吸水剖面存在低溫異常層，溫度的異常變化很大程度上主要受這一類低溫層溫度場(chǎng)的影響，只能反映過去曾經(jīng)吸過大量的水而并不表示目前在吸大量的水。,結(jié)

29、論,,3、同位素由于部分注水井井下壓力過高而過早的脫附，必須進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)原來的施工方法，以進(jìn)一步提高資料的采集質(zhì)量。 4、注入層段并不存在大孔隙吸水引起的同位素幅度較小的現(xiàn)象，同位素異常幅度低的原因只能通過工藝技術(shù)的完善與改進(jìn)后再來進(jìn)一步的分析。,結(jié) 論,,5、對(duì)部分基線異常高的井，可采用采用三個(gè)加大的工藝技術(shù)方法，解決此類井測(cè)試的難題。 6、與其它的測(cè)試方法的結(jié)果比較來看，目前同位素測(cè)試資料可以可靠的反映剖面