專利名稱：一種對低礦化度地層油水動態(tài)監(jiān)測的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田測井工藝，更具體地說是涉及一種對低礦化度地層油水動態(tài)監(jiān)測的方法。
在測井技術(shù)中，有兩類不同類型的測井工藝，一類是常規(guī)測井工藝，一類是特種測井工藝。常規(guī)測井工藝是保持地層目前現(xiàn)狀的測井工藝，因其工藝簡單，獲取的是地層內(nèi)固相和液相成份共有的混合信息，干擾多，多解性強。特種測井工藝是為了改善其信息質(zhì)量，發(fā)展出了向目的層施以一定的物質(zhì)，用其測井曲線的幅度差(主要是地層內(nèi)液相成份的信息)來作為分析對象，所以針對性強。
在特種測井中，有兩種常用工藝，一種是采用“注—測”施工方法的核磁測井工藝，這是專為觀測地層內(nèi)可動油而設(shè)計的一種技術(shù)，僅適用于裸眼井地層測井中。另一種采用是“測—注—測”施工方法的中子壽命測井工藝，這是專為在油井套管內(nèi)觀測管外地層油水情況而設(shè)計的一種技術(shù)。該技術(shù)在氯化物含量極高的高礦化度地層內(nèi)，即可提供包括可動油和不可動油在內(nèi)的剩余油的情況，也可專門提供不可動油的情況；但在氯化物含量少的低礦化度地層內(nèi)，采用“測—注—測”施工工藝，僅可提供不可動油的情況，而提供不了包括可動油和不可動油在內(nèi)的剩余油的情況，這是它的不足之處。
本發(fā)明的目的是提供一種在低礦化度地層內(nèi)，即可知包括可動油和不可動油在內(nèi)的剩余油情況，又可知不可動油的情況的特種測井新工藝。
本發(fā)明的目的由以下步驟來實現(xiàn)一、測出沒有投入熱中子吸收劑時的中子壽命曲線——“基線”將中子壽命測井儀由油管下放到“起測位置”(油底和單向閥或喇叭口之間)后，上提測出“基線”；測完基線后將儀器再下放到起測位置。
二、熱中子吸收劑溶液的擴散在泵壓小于油井生產(chǎn)壓差的條件下，把熱中子吸收劑溶液由油管泵入井中，進行替液；當(dāng)井筒污水已確認被替完時，則立即關(guān)閉排液閥，稍后再關(guān)閉進入閥并停泵，令井筒空間進入全封閉的蹩壓狀態(tài)，蹩壓不少于15分鐘。
三、測出投入熱中子吸收劑溶液時的中子壽命曲線——“曲線”資料測完后，先松開排液閥進行泄壓，再作收尾工作。
這就是本發(fā)明的一種對低礦化度地層油水動態(tài)監(jiān)測的中子壽命測井新工藝，根據(jù)其操作過程的特點，我們把這種方法簡稱為“測——擴散——測”中子壽命測井工藝。
根據(jù)測得的“基線”和“曲線”之間的“幅度差”，進行剩余油飽和度的估算。其原理是灌進含熱中子吸收劑溶液前后的測井曲線幅度差，主要是地層內(nèi)液相成份的響應(yīng)，因為地層是由骨架和孔隙構(gòu)成的，孔隙是剩余油(可動油和不可動油之和)和目前水(污水和毛細管殘留水之和)的存在空間，是地層最活躍的空間，在地層其它條件不變時，目前水多則剩余油少，目前水少則剩余油多。如下式所示沒有投入熱中子吸收劑時的測井響應(yīng)＝骨架空間因素+泥質(zhì)空間因素+油的空間因素+污水的空間因素；投入熱中子吸收劑時的測井響應(yīng)＝骨架空間因素+泥質(zhì)空間因素+油的空間因素+熱中子吸收液的空間因素；可見這兩個測井響應(yīng)之差——“幅度差”，實質(zhì)上就是地層內(nèi)液相成份的響應(yīng)，是求解地層目前水含量的依據(jù)，進而剩余油的情況可迎刃而解。
本發(fā)明是立足于中子壽命儀器，把硼化物作為觀測老井油水參數(shù)時的主要跟蹤對象。眾所周知，硼化物例如硼酸也是易溶于水的熱中子俘獲截面很高的物質(zhì)，它比氯化鈉對熱中子具有更強的吸收能力，在低礦化度地層內(nèi)保證了發(fā)明的效果，這是本測井方法的發(fā)明點之一。
在中子壽命測井方法中，為了保證接收信息的質(zhì)量，應(yīng)該避開近井壁空間復(fù)雜情況的干擾。我們知道，來自井筒套管外近井壁環(huán)形空間的信息，對測井曲線干擾較大，在測井時儀器不采集這部分空間的信息，把這部分空間稱之為“盲區(qū)”。為了保證采集到來自遠井壁地層的信息，當(dāng)脈沖中子發(fā)射后，特設(shè)有一段“延遲時間”，以保證接收的信息為遠井壁的信息。本發(fā)明要把“延遲時間”內(nèi)的地層即“盲區(qū)”利用起來，使“盲區(qū)”發(fā)揮有益的作用。
為了接收到遠井壁的信息，必須改變遠井壁地層水的性質(zhì)，使其含有強熱中子吸收劑如硼化物。如果采用傳統(tǒng)“注入”的方式(是在大于生產(chǎn)壓差的條件下)把含強熱中子吸收劑的溶液送進地層的話，勢必把可動油驅(qū)走了，這恰恰是不允許的。為此本發(fā)明采用了“擴散”的方式，可在保持可動油不動的前提下來改變遠井壁地層水的性質(zhì)。
所謂“擴散”是指在小于油井生產(chǎn)壓差的條件下，利用近井壁地層這個“盲區(qū)”，把它作為強熱中子吸收劑溶液向遠井壁地層水?dāng)U散的中間過渡環(huán)節(jié)，即在“盲區(qū)”內(nèi)建立一個強熱中子吸收劑的擴散源。因為遠井壁地層細微的毛細管與套管相比，二者之間的滲透能力是相差很大，有了“盲區(qū)”的擴散源可以起承前啟后的作用，即“盲區(qū)”內(nèi)的強熱中子吸收劑濃度與套管內(nèi)基本一致，而“盲區(qū)”的地層滲透能力與遠井壁地層基本一致，為強熱中子吸收劑溶液的順利擴散到遠井壁地層水中去起到了橋梁的作用。
具體的技術(shù)手段是在泵壓小于油井生產(chǎn)壓差的條件下，把強熱中子吸收劑溶液由油管以非均勻速度泵入井中，進行替液，以頂替掉井筒內(nèi)的污水；當(dāng)井筒污水已確認被替完時，先關(guān)閉套管出口處的排液閥門，稍后關(guān)閉進入閥并停泵，令環(huán)套空間進入蹩壓狀態(tài)，蹩壓15分鐘以上。當(dāng)關(guān)閉排液閥門時，強熱中子吸收劑溶液會在慣性作用下將沿著射孔孔眼涌向近井壁地層，加強了側(cè)向擴散，對粘度大的油是推不走的；當(dāng)停泵的稍后，勢必會對強熱中子吸收劑溶液有一個短暫的微擠時刻，因壓力小、排量少，對粘度小的地層水是推不遠的，從而建立起與套管內(nèi)濃度基本一致的“強熱中子吸收劑環(huán)”，比如“硼環(huán)”，我們也可以把這種方法簡稱為“硼環(huán)擴散”法。采用“擴散”的方法是本測井方法的發(fā)明點之二。
本發(fā)明方法的優(yōu)點是由于采用了“硼環(huán)擴散”的方法，可以較準(zhǔn)確地獲取遠井壁的信息，根據(jù)測井曲線和“幅度差”，便可知道低礦化度地層內(nèi)液相情況及水的情況，從而剩余油(包括可動油和不可動油)情況迎刃而解；如果再用“注入”法測井，進而殘余油(不可動油)的情況也可得知，實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
本發(fā)明方法彌補了“測—注—測”中子壽命測井工藝不能在淡水地層測出剩余油情況的不足，擴大了中子壽命測井的應(yīng)用范圍，在低礦化度地層的二次采油和三次采油中，可發(fā)揮重要作用。根據(jù)測出的油、水動態(tài)信息，我們可以得知已射孔開采一定時期的老油井的以下情況
①、單層剩余油飽和度的情況——了解層與層之間目前油的相對情況；②、給出單層含液特點的四個級別強水淹層(出水點)——以不可動油為主的層位，水主層——以水為主的層位，油水層——油水含量比例接近的層位，油主層——以油為主的層位；③、對單井的綜合信息作出判別強水淹層、出水井段、串槽位置、未進硼射孔層位占總射孔層位的比例分配情況等。
根據(jù)得出的單井信息，就可準(zhǔn)確地確定堵水層位，實施堵水措施，達到了增油降水的目的，對油田的節(jié)能降耗起到很大的作用。例如對杏5-1-丁21井進行測井堵水后，日產(chǎn)油從5噸上升到30噸，日產(chǎn)水從142立方米下降到86立方米；杏7-1-48井日產(chǎn)水從209立方米下降到7立方米，日產(chǎn)油從零噸上升到4噸。又如拉6-191井、拉6-20井，按本方法測井結(jié)果指導(dǎo)作業(yè)，日產(chǎn)水從398和587立方米，分別下降到99和57立方米，控水效果明顯。表1是1997年采用本方法對大慶油田采油二廠六口油井進行測井堵水的效果，從表中可以看出平均單井日降水71立方米，日增油3.3噸，日含水下降16.8％，總體看有較好的效果。


圖1是本發(fā)明所述方法的施工裝置示意圖下面通過附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明所述方法做進一步詳細說明。
實施例1施工對象是已下套管4并射孔10完井的生產(chǎn)井，施工前做好以下準(zhǔn)備工作①.測井前要起出抽油泵和井下管柱，然后下帶單向閥12(或喇叭口)的光油管到最深射孔10油層底界11以下；②.探人工井底、沖砂、刮臘、洗井；③.井口法蘭盤、套管閥門、采油樹各處卡箍等井口裝置及各部件連接管線要密封，做到不刺、不滲、不漏；④.井場備有水泵車、水灌車、水池5待用；⑤.安排一名技術(shù)人員以統(tǒng)一協(xié)調(diào)施工工作。
注意施工中為了安全，防噴工作是必不可少的，除井口有高壓防噴盒8外，油管3底端用單向閥12代替喇叭口更為適宜。
準(zhǔn)備工作做完后可按以下施工步驟進行測井①.將中子壽命測井儀1，由電纜2拖帶，沿油管3下放到“起測位置”(油底11以下)后，上提測出基線；測完后再將儀器1下放到起測位置。
②.在小于地層生產(chǎn)壓差的條件下，把水池5內(nèi)飽和的硼酸溶液由油管3不等速地泵入井中，進行替液；當(dāng)井筒污水已確認被替完時，則立即關(guān)閉排液閥9，稍后再關(guān)閉進入閥6并停泵7，令井筒空間進入全封閉的蹩壓狀態(tài)。
③.蹩壓30分鐘后，由現(xiàn)場施工技術(shù)人員通知上提儀器1，測出有硼時的中子壽命測井曲線；資料測完后，先松開排液閥9進行泄壓，然后再進行施工收尾工作。
根據(jù)測得的曲線和幅度差，進行剩余油飽和度的計算。
實施例2用實施例1方法測井，其硼酸溶液的濃度為0.5萬ppm。
實施例3用實施例1方法測井，其硼酸溶液的濃度為6萬ppm。
實施例4用實施例1方法測井，其硼酸溶液的濃度為2萬ppm。
實施例5用實施例1方法測井，其硼酸溶液的濃度為3萬ppm。
實施例6用實施例1方法測井，所用的熱中子吸收劑是四硼酸鈉，其溶液濃度是0.5萬ppm。
實施例7用實施例1方法測井，所用的四硼酸鈉溶液濃度是飽和的。
實施例8用實施例1方法測井，所用的四硼酸鈉溶液濃度是8萬ppm。
實施例9
用實施例1方法測井，所用的四硼酸鈉溶液濃度是2萬ppm。
實施例10用實施例1方法測井，所用的四硼酸鈉溶液濃度是4萬ppm。
實施例11用實施例1方法測井，所用的熱中子吸收劑是硼砂，其溶液濃度是0.5萬ppm。
實施例12用實施例1方法測井，所用的硼砂溶液濃度是飽和的。
實施例13用實施例1方法測井，所用的硼砂溶液濃度是5萬ppm。
實施例14用實施例1方法測井，所用的硼砂溶液濃度是2萬ppm。
實施例15用實施例1方法測井，所用的硼砂溶液濃度是3萬ppm。
大慶油田采油二廠97年采用本法測井堵水(機堵)效果對比表1<
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權(quán)利要求
1.一種對低礦化度地層油水動態(tài)監(jiān)測的方法，其特征是由以下步驟來完成①、將中子壽命測井儀(1)由油管(3)下放到“起測位置”后，上提測出中子壽命測井曲線——“基線”，測完基線后再下放到起測位置；②、在泵壓小于油井生產(chǎn)壓差的條件下，用泵(7)把含熱中子吸收劑的溶液由油管(3)泵入井中，進行替液；當(dāng)井筒污水已確認被替完時，則立即關(guān)閉排液閥(9)，稍后再關(guān)閉進入閥(6)并停泵，令井筒空間進入全封閉的蹩壓狀態(tài)，蹩壓不少于15分鐘；③、測出有熱中子吸收劑溶液時的中子壽命測井曲線——“曲線”，資料測完后，先松開排液閥(9)進行泄壓，再作收尾工作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所用的熱中子吸收劑是強熱中子吸收劑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所用的強熱中子吸收劑是可溶于水的硼化物，其濃度可配成0.5萬ppm至飽和的溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所用的熱中子吸收劑是硼酸，其溶液濃度可配成0.5～6萬ppm。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所用硼酸溶液濃度為2～3萬ppm。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所用的熱中子吸收劑是四硼酸鈉，其溶液濃度可配成0.5～8萬ppm。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所用四硼酸鈉溶液濃度為2～4萬ppm。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所用的熱中子吸收劑是硼砂，其溶液濃度可配成0.5～5萬ppm。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是所用硼砂溶液濃度為2～3萬ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對低礦化度地層油水動態(tài)監(jiān)測的方法,彌補了“測—注—測”測井工藝在低礦化度地層內(nèi)測不出包括可動油和不可動油在內(nèi)的剩余油情況的不足。本發(fā)明的特征是采用了“測—擴散—測”測井工藝,擴大了中子壽命測井的應(yīng)用范圍,可較方便地提供出地層剩余油情況、出水點、串槽及剖面動態(tài)特點等關(guān)于地層油水的動態(tài)信息。根據(jù)測出的這些信息,可以準(zhǔn)確地實施增油降水措施,在低礦化度地層的二次采油和三次采油中可發(fā)揮一定的作用。
文檔編號G01V5/04GK1192536SQ98100488
公開日1998年9月9日 申請日期1998年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月9日
發(fā)明者劉應(yīng), 汪戈壁, 邱月華 申請人:劉應(yīng), 汪戈壁