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【摘要】OAI的大小变化会对碳氧比值存在相应的影响,降低了含油饱和度的解释精度,为了消除这种影响,本文结合生产实践中遇到的测井资料,重点分析了碳氧比值随OAI曲线变化的趋势,并提出校正方法。
【关键词】氧活化指数;碳氧比值;影响;校正
1.问题的提出
RMT(储层监测仪)测井是目前套管井中评价含油饱和度的重要方法之一[1-2],其中氧活化指数OAI可以指示管内外水流情况,为解释提示哪个层位为全井产液的主要贡献层[3],也能指示窜槽情况。从目前资料看60%左右的RMT测井资料中OAI值有增大变化,所以消除其影响,才能相应提高了RMT的解释精度。
2.OAI曲线的理论说明
中子发生器产生的高能中子通过(n,p)转移反应,可以活化井眼周围及地层中的氧,生成一种半衰期为7.13秒的不稳定核素16N*,这些新原子核以一定的半衰期衰变后,并发射出6.13MeV的γ射线,产生的γ射线能被仪器探测到,通过测量氧活化后发射的高能伽马射线可以探测到氧的存在[5]。RMT测井仪在本底谱中记录下活化反应信息,从本底谱中能够提取出氧活化指数曲线OAI,OAI是氧活化窗的计数率。RMT测井仪采用上测方式进行测井,此时中子发生器位于探测器的下部,当井内存在向上的水流时,被活化的氧活化核将被探测器接收到,OAI的计数率将明显增大,从以往的资料看,OAI的变化形态、大小各异,分别指示不同的情况。
3.实例说明
3.1实例1 指示出水层位
图1为以前解释过的北1-丁1-19井RMT测井解释成果图,图中在30号层氧活化指数OAI值明显增大,达到50个左右,即增幅为50个左右。在29号层氧活化指数OAI继续增加,增幅为30个左右,由于在当时未认识到流动的水流对第三道中碳氧比值COIR2存在影响,从解释结果我们可以看到,29号层的水淹状况较30号层更为严重,但从OAI值看,30号层应该是出水更为严重,恰与含油饱和度的解释结果相反,与采油厂地质人员沟通也认为30号层的水淹的可能性大,存在大孔道,造成该层严重出水,原油采出程度较低,通过调整注采方案,将有助于增加该层的原油采收率,提高原油产量。
3.2实例2:指示管外窜槽
图2为北深28井RMT测井解释成果图,如图所示,91号层OAI值在该层底部变大,而在该层顶部又逐渐恢复到本底值,表明该层井筒内存在向上的水流。但是该层未射孔生产,可以排除井筒内存在上水流的可能。该井固井质量测井资料显示该层固井质量不好,所以认为管外存在窜槽造成该层的OAI值增大,不做校正利用碳氧比值解释得到的储层含油饱和度已经不能真实反映地层的含油情况。此外图3也是管外窜槽比较严重的情况。从理论上分析应该是在下部未射开的层位1255米处出水,在管外窜槽,到上部射开部位水又进入低压层,由于没有试验,只能作此推断,需以后的工作进一步研究和验证。
4.影响分析及校正成果说明
图4为朝86-斜葡46井的解释成果,在图中可以看到,在1100米以上中氧活化指数OAI(第二道中绿线)有剧烈变化,相应该段的碳氧比值COIR2值(第三道红线)与下部相比明显变小。图5为朝77-155井的校正后的成果图,OAI最大在40左右,而图6中OAI最大在75-100左右,可以看到,图6中COIR2的偏移程度较图5中COIR2的偏移程度大。从大量的测井资料中我们都可以总结到这个规律,碳氧比值COIR2值的大小受到氧活化指数OAI的变化影响,也就是说,氧活化指数OAI值越大,则碳氧比值COIR2值越小。
根据RMT的测井仪器结构和测井工艺及原理我们可以进行分析,RMT是中子发生器在下,探测器在上,上测测井的一种脉冲中子能谱测井仪,所以向上流动的水流中的氧元素已经在下部被活化,生成一种半衰期为7.13秒的不稳定核素16N*,这些新原子核以一定的半衰期衰变后,并发射出6.13MeV的γ射线,因为其半衰期比较长,又因为是能谱测井,所以在记录非弹谱时,在氧峰处既存在发生非弹反应的氧元素发出的6.13MeV的γ射线,也存在向上流动的水流中被活化的氧元素发出的6.13MeV的γ射线,所以相当于氧元素含量增加,相应的碳氧比值就会降低。
认识到存在这种影响后,从前解释时仅是把这一段碳氧比值COIR2值做一个简单平移,如果是图1的情况还可以,但是如果是图2和图3的情况就无法分段做简单的平移,也很难解释准确。
为了对其进行校正,经反复推敲得到碳氧比值的校正公式即COIR=COIR2+COIR2*(OAI-基值)/K,其中K为校正系数,基值为井筒内为静止介质条件下OAI的值,一般为2-3个。如图5中第二道中的紫线OAIK=(OAI-基值)/K,第三道中蓝线为校正后的碳氧比值COIR。
5.结束语
消除OAI影响,提高含油饱和度解释的精度,是我们共同的希望。同时由于目前对该曲线的认识还存在模糊的地方,通过该篇文章提出问题,意在提醒大家在以后的工作中不断积累对该曲线的认识,以充分利用该曲线提供给我们更加丰富的信息。
【关键词】氧活化指数;碳氧比值;影响;校正
1.问题的提出
RMT(储层监测仪)测井是目前套管井中评价含油饱和度的重要方法之一[1-2],其中氧活化指数OAI可以指示管内外水流情况,为解释提示哪个层位为全井产液的主要贡献层[3],也能指示窜槽情况。从目前资料看60%左右的RMT测井资料中OAI值有增大变化,所以消除其影响,才能相应提高了RMT的解释精度。
2.OAI曲线的理论说明
中子发生器产生的高能中子通过(n,p)转移反应,可以活化井眼周围及地层中的氧,生成一种半衰期为7.13秒的不稳定核素16N*,这些新原子核以一定的半衰期衰变后,并发射出6.13MeV的γ射线,产生的γ射线能被仪器探测到,通过测量氧活化后发射的高能伽马射线可以探测到氧的存在[5]。RMT测井仪在本底谱中记录下活化反应信息,从本底谱中能够提取出氧活化指数曲线OAI,OAI是氧活化窗的计数率。RMT测井仪采用上测方式进行测井,此时中子发生器位于探测器的下部,当井内存在向上的水流时,被活化的氧活化核将被探测器接收到,OAI的计数率将明显增大,从以往的资料看,OAI的变化形态、大小各异,分别指示不同的情况。
3.实例说明
3.1实例1 指示出水层位
图1为以前解释过的北1-丁1-19井RMT测井解释成果图,图中在30号层氧活化指数OAI值明显增大,达到50个左右,即增幅为50个左右。在29号层氧活化指数OAI继续增加,增幅为30个左右,由于在当时未认识到流动的水流对第三道中碳氧比值COIR2存在影响,从解释结果我们可以看到,29号层的水淹状况较30号层更为严重,但从OAI值看,30号层应该是出水更为严重,恰与含油饱和度的解释结果相反,与采油厂地质人员沟通也认为30号层的水淹的可能性大,存在大孔道,造成该层严重出水,原油采出程度较低,通过调整注采方案,将有助于增加该层的原油采收率,提高原油产量。
3.2实例2:指示管外窜槽
图2为北深28井RMT测井解释成果图,如图所示,91号层OAI值在该层底部变大,而在该层顶部又逐渐恢复到本底值,表明该层井筒内存在向上的水流。但是该层未射孔生产,可以排除井筒内存在上水流的可能。该井固井质量测井资料显示该层固井质量不好,所以认为管外存在窜槽造成该层的OAI值增大,不做校正利用碳氧比值解释得到的储层含油饱和度已经不能真实反映地层的含油情况。此外图3也是管外窜槽比较严重的情况。从理论上分析应该是在下部未射开的层位1255米处出水,在管外窜槽,到上部射开部位水又进入低压层,由于没有试验,只能作此推断,需以后的工作进一步研究和验证。
4.影响分析及校正成果说明
图4为朝86-斜葡46井的解释成果,在图中可以看到,在1100米以上中氧活化指数OAI(第二道中绿线)有剧烈变化,相应该段的碳氧比值COIR2值(第三道红线)与下部相比明显变小。图5为朝77-155井的校正后的成果图,OAI最大在40左右,而图6中OAI最大在75-100左右,可以看到,图6中COIR2的偏移程度较图5中COIR2的偏移程度大。从大量的测井资料中我们都可以总结到这个规律,碳氧比值COIR2值的大小受到氧活化指数OAI的变化影响,也就是说,氧活化指数OAI值越大,则碳氧比值COIR2值越小。
根据RMT的测井仪器结构和测井工艺及原理我们可以进行分析,RMT是中子发生器在下,探测器在上,上测测井的一种脉冲中子能谱测井仪,所以向上流动的水流中的氧元素已经在下部被活化,生成一种半衰期为7.13秒的不稳定核素16N*,这些新原子核以一定的半衰期衰变后,并发射出6.13MeV的γ射线,因为其半衰期比较长,又因为是能谱测井,所以在记录非弹谱时,在氧峰处既存在发生非弹反应的氧元素发出的6.13MeV的γ射线,也存在向上流动的水流中被活化的氧元素发出的6.13MeV的γ射线,所以相当于氧元素含量增加,相应的碳氧比值就会降低。
认识到存在这种影响后,从前解释时仅是把这一段碳氧比值COIR2值做一个简单平移,如果是图1的情况还可以,但是如果是图2和图3的情况就无法分段做简单的平移,也很难解释准确。
为了对其进行校正,经反复推敲得到碳氧比值的校正公式即COIR=COIR2+COIR2*(OAI-基值)/K,其中K为校正系数,基值为井筒内为静止介质条件下OAI的值,一般为2-3个。如图5中第二道中的紫线OAIK=(OAI-基值)/K,第三道中蓝线为校正后的碳氧比值COIR。
5.结束语
消除OAI影响,提高含油饱和度解释的精度,是我们共同的希望。同时由于目前对该曲线的认识还存在模糊的地方,通过该篇文章提出问题,意在提醒大家在以后的工作中不断积累对该曲线的认识,以充分利用该曲线提供给我们更加丰富的信息。