RDM脉冲中子饱和度测井仪器应用研究

2019-05-16马廷昊杨路颜时梦璇杨珺茹

云南化工 2019年2期

祁峰，马廷昊，杨路颜，时梦璇，杨珺茹

（1.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065）

在油田开发中，掌握储层剩余油饱和度，对油田制定开发方案有着重要意义。为了获取储层剩余油饱和度，必须进行套管内饱和度测井。由于套管的存在，常规电法不能使用。碳氧比测井是比较常用的确定套管井中剩余油饱和度的测井方法。但由于仪器精度、处理方法的限制，不适用于低孔低渗地层。新研制的RDM（Reservoir Data Miner）测井仪，从硬件到软件，对测量精度进行了提高，使得它可以在低孔低渗地层取得较好的效果。

经过长庆油田两口低孔低渗井的测试，其效果明显好于其它测井结果。但同时发现，测井校深较困难。由于脉冲中子源中子管有寿命限制，所以测量深度段一般不超过百米。另外，由于生产井段长期注水开发，而且水中有放射性污染物，使得套后自然伽马形态和裸眼井自然伽马形态在层内发生较大变化，从而对校深造成困难。通过对RDM测井曲线进行综合分析，找到了与裸眼井自然伽马相关度较高的曲线作为替代校深曲线，取得较好效果。同时，提出了将变形的套后自然伽马进行归一化后和裸眼井自然伽马进行对比分析，从而用来指示水淹层位置。

1 RDM高精度剩余油饱和度测井仪简介

RDM高精度剩余油饱和度测井仪器是一种新的脉冲中子全谱饱和度测井仪，关于其的相关应用研究目前比较少。其独特的四探头设计、预处理中采用数据挖掘和机器学习高级算法，使其能在低孔低渗地层获得可靠地层资料，从而有可能成为低孔低渗油藏研究剩余油饱和度的利器。其井下仪器结构从上到下依次为:数传短节自然伽马，温度和磁定位短节，多道核信号采集板，远3He热中子探测器，远溴化镧（LaBr3）伽马探测器，近溴化镧（LaBr3）伽马探测器和近3He热中子探测器，脉冲中子发生器（图1），相关技术指标见表1。

图1RDM测井仪器示意图

2 运用Pearson相关性分析寻找替代校深曲线

Pearson相关性系数（Pearson Correlation）是统计方法中一种线性相关系数，对它的分析通常是用来衡量定距变量间的线性相关[1]。这里用来

表1RDM技术指标

计算RDM各曲线与裸眼井自然伽马之间的相关性，从而找到相关性较高的校深曲线。

Pearson相关系数r的绝对值越大，表示因变量与自变量的相关程度越高微弱相关；低度相关；显著相关；高度相关。

利用公式（1），对RDM测井各曲线进行相关性分析，计算结果见图2。这里选择r＞0.9的曲线作为校深索引曲线。根据相关性分析，可以发现套后自然伽马曲线，与裸眼井GR相关性很差，所以用套后自然伽马校深很困难[2]。其中，SGFFG、SGFNG、SGFNN、YCAPFG曲线与裸眼井自然伽马相关性较高，是满足校深的索引曲线。SGFFG是用远伽马探测器伽马计数所计算的地层宏观俘获截面，SGFNG是用近伽马探测器的伽马计数所计算的地层宏观俘获截面，SGFNN是用近中子探测器所探测的中子计数所计算的地层宏观俘获截面，YCAPFG是远伽马探测器俘获期间测量数值。

图2RDM各曲线与裸眼井GR相关系数对比图

3 运用自然伽马曲线分析水淹层位置

储层由于受到含有放射性的污水水淹后，自然伽马会升高，另外储层由于受到水的冲刷，层内泥质含量的变化，也会引起套后自然伽马形态和裸眼井形态发生变化。为了同裸眼井进行对比需要对套后自然伽马进行归一化。由于纯泥岩和纯砂岩致密干层的自然伽马受水淹影响较小，所以这里用这两点值作为参照，对RDM测井自然伽马进行刻度转换[3,4]。

式中:GRG为刻度转换到裸眼井范围的RDM自然伽马曲线；

GRrdm为RDM自然伽马测井曲线；

GRrdm参高为RDM纯泥岩的RDM自然伽马参考值；GRrdm参低为RDM纯砂岩致密干层的RDM自然伽马参考值；

GRoh参高为裸眼井纯泥岩的自然伽马参考值；

GRoh参低为裸眼井纯砂岩致密干层的自然伽马参考值。

见图3，第一道是裸眼井自然伽马GR(OH)和RDM测井所测套后自然伽马GR，第二道是经过刻度转换后的自然伽马GRG。经过刻度转换后的GRG曲线在泥岩段（2440.0m以上）和GR(OH)基本重合；在2440.0-2443.0m、2452.0-2454.0m致密干层附近基本重合。从图3分析，层段内套后自然伽马发生很大变化，很可能是由于注入污水开发，导致套后自然伽马值升高。所以用归一化后的自然伽马曲线同裸眼井自然伽马曲线进行对比，可以明显指示水淹段。