吸水剖面测井技术简介

张亚旭 高小燕 王瑞江

摘 要：随着油田开发时间的推移，我国各大油田相继进入勘探开发后期，油层压力逐步下降。为了实现长时间稳定的开发和提高采收率，大多数油田通过注水的方法把石油开采出来，从而延长了石油的开采期限，最终达到提高采收率的目的。为了及时了解地下水的流动情况，这时需要吸水剖面测井。

关键词：吸水剖面测井;同位素测井;应用

1 吸水剖面测试原理

目前常用的吸水剖面的测井方法是放射性同位素示踪测井。其基本原理是利用放射性同位素释放器携带具有放射性的131Ba-GTP微球示踪剂。测井的时候在油层上部进行释放，并在井内注水形成活化悬浮液。地层孔隙直径小于载体颗粒直径。吸水层进行吸水时，微球载体滤积在井壁周围。地层的吸水量与在该段地层对应的井壁上滤积的放射性同位素载体量和载体放射性强度三者之间形成的是关系正比例。通过对比放射性同位素载体在地层滤积前、后所测得的自然伽瑪曲线强度，计算出对应射孔层位上曲线重叠异常面积的大小。用面积法计算各层位的相对吸水量，进而就能确定注入井的分层相对吸水量。同时以温度曲线和流量曲线辅助解释各层相对吸水量。

2 吸水剖面测井施工

在油田注水开发过程中，通常采用注水作业来提高地层的压力，是提高采收率的重要措施之一。要计算注入水在该井井下的注入动态和各小层的注入量，必需要对注水井进行注水剖面测井。并由此产生了井温、流量和同位素示踪等吸水剖面测井的工艺方法。

针对注水井存在的种种问题，依据注水井的类型和测井方法适用条件，优选出适合TH地区的测井方法进行注水剖面测量。

2.1 合注井 测井方法：井温法+放射性同位素示踪法

合注井又分正注井和反注井，即油管下至注水层段以上的为正注井，油管下至注水层段以下的为反注井;该测井流程如下：仪器连接好后由电缆下入到井内，先测量目的井段的伽玛曲线及井温曲线，然后上提到目的层段以上，释放同位素，待同位素全部进入吸水层后，再进行伽玛曲线测量。待同位素曲线测量好后，将仪器提到注水层顶部关注水，等温度有了明显的变化之后，下测井温。

2.2 分层配注井测井方法：井温法+流量计法+同位素示踪法

分注井就是在油管上安装分割器及配水嘴分层配注各层位，该测井方法的流程跟（1）类方法类似，不过还要用流量计在各个封割器和偏心配水器的上下点测流量并且上测连续流量曲线。

3 同位素的影响因素

由于污水回注、工程施工等措施的实施，注水井普遍存在同位素污染现象。容易引起吸水层主次颠倒，资料分析产生多解或误解。分析原因主要有以下几点：

3.1 吸附污染 放射性同位素曲线有规律地对应着套管接箍、配水器、油管接箍、封隔器等井下工具以尖刀状出现;油管外壁、配水器和套管内壁的沾污，或对着某根油管或套管成片出现但不出现在射孔层上。以上为同位素沾污的主要表现（如图3-1）。

3.2 放射性同位素曲线出现幅度异常 这类问题主要表现在吸水能力强、渗透性好的射孔层段，出现相对幅度较低的同位素异常，而在非射孔段却出现同位素高幅异常。造成同位素异常的原因是在同位素测吸水剖面遇到地层中大孔道和裂缝时，注入的同位素微球进入了地层冲刷带或大孔道、裂缝。套管和水泥环破损， 同位素漏失，油水井的套管，因受环境及应力等因素影响而产生变形破损或腐蚀，造成套管破损穿孔。同时由于窜槽的出现，同位素微球大量进入层位，有一部分同位素扩散到了窜槽层段。但是同位素进入地层之后就出不来了。由于这部分同位素是在套管与水泥之间的第一声学届面，同位素滤积较浅，测出的幅度较高，进而出现非射孔段同位素高幅异常的现象。

3.3 管柱结构的影响 TH油田的注水管柱分为分层注水和笼统注水两种对应的结构：对于分层注水井，就是把油层性质和特征相近的油层合为一个注水层段，用封隔器把所需分开的层段隔开。在同一层段，各层注水量不同而需要控制时，在各层位装上配水器，用不同直径的水嘴来控制各层的注入量。

对于笼统注水井，是在同一井口注水压力下的注水，管串结构为光油管，不细分层段。通常有两种结构，一种是油管下到射孔层以上，另一种是油管下到射孔层以下，除了分层注水，TH油田的管柱结构通常就是这两种结构。第一种结构在释放同位素后同位素直接随水流进入吸水层;第二种结构在释放后同位素必须经过油套空间上返进层。对于油管下到射孔层以上的管柱结构，在吸水好的层段，温度曲线有一个很明显的变化，而油管下到射孔层以下的管柱，温度曲线在整个井段几乎没有什么变化。

4 改进方法

为解决仪器自身局限性的问题，引入超声波流量计。在三参数测井系列的基础上，引入了流量计测井。由自然伽马（GR）、磁定位（CCL）、超声波流量计、井温测井组成了组合测井仪，配有放射性同位素井下释放器。同位素测井资料与流量信息有机地结合并进行综合的解释，能有效地解决高自然伽马异常影响放射性同位素测井解释的问题。能准确地判断、精确地计算大孔道、裂缝等超高渗透层的吸水情况，进而提高定量解释精度;可以准确地判断遇阻层位是否吸水，精确地计算出遇阻层的吸水量;可以精确地计算小层的吸水量;可以合理地解释偏心配水井各层的吸水量;可以有效地区分测井曲线上的窜槽显示、吸水显示和放射性同位素沾污;能确定套损漏失井具体漏失的部位、漏失流体的最终去向。

5 结论

吸水剖面测井是一个测井工艺要求很高的井下测试项目，甚至比完井的工艺更为复杂，各种影响因素特别多。通过整改后，吸水剖面资料的准确性显著提高，曲线优等品率达95%以上，解释符合率达100%。

作者简介：张亚旭（1982-），陕西武功人，硕士，讲师，研究方向：测井，地质。