氧活化仪器在油田开发中的应用

2020-07-23张哲

石油研究 2020年5期

张哲

摘要：油田在开发的过程中，水流的情况监测和油层注入的情况，对油田开发方案的制定和工程的改造有重要的影响。近年来，氧活化仪器在油田的开发过程中有着广泛的应用，氧活化测井技术是一种新的井下流体监测技术对油田的开发有重要的作用。本文概括了氧活化仪器的性能以及氧活化测井技术工作的原理，并对氧活化仪器在油田开发中的应用进行了探讨。

关键词：氧活化仪器;油田开发;应用

引言

目前放射性同位素示踪、井温、流量和井下水流监测的方法，无法满足目前油田开发的需求，通过氧活化仪器和氧活化测井技术，能使油田在开发过程中不受到污染，并且沾污、大孔道、沉降和裂缝等因素对油田的影响较少，在此优势下使油田能够更好地被开发。

1氧活化仪器与氧活化测井技术的工作原理

氧活化仪器是一种对水流进行测量的测井仪器。井下的仪器由中子发射器与特征γ射线探测器组成。中子发生器会发射中子将其水溶液中的氧元素活化，活化后的氧元素具有放射性，会放射出γ射线，如果水流流动，γ射线探测器就可以将水的流动信号进行测量，从而得出水的流速。其测量方法是使用较短的活化期，并选择比较长的数据采集器进行对活化期的测量。水的流动速度要根据中子源到探测器的距离与活化水经过探测器所需的时间来确定，它要对已知距离进行时间测量，可以重复多次的测量提高测量的精确度。氧活化测井技术是对井下流体速度与方向和流量进行测量的一种技术，它的物理基础是氧元素与脉冲中子发生作用，使原子在活化后放射出γ射线，再通过探测仪器对周围含氧流体的流动情况进行获取，这些γ射线可以透过几英尺厚度的井中油管、水泥环和套管等。

2氧活化仪器在油田开发中的应用

目前大多数油田进行水井分注时通常会使用油套分注技术，此技术具有简单化的管柱结构，但也带来了很多新问题。第一，它限制了对油套环形空间分层注水量的数据获取，例如无法测量管柱中的涡流流量和电磁流量等。第二，油套环形空间同位素的吸水剖面在进行测井时，如果周围的环境较差，并且井口没有完善的设施，会使配水间注入同位素的距离延长，并且会使配水间产生放射性污染，使配水间员工的身体健康受到严重威胁。第三，在同位素测井时，如果注水井的深部管柱腐蚀严重，会使套管受到污染，无法获得层位上的同位素。

氧活化仪器能够测量油管环形空间和套管外水流的动态情况，可以有效解决难以获取油套分注井剖面数据的问题。在同位素测井资料的解释过程中，难以对遇阻深度以下的吸水状况进行判断。在测井状况较好的情况下，可以通过遇阻深度以上的溫曲线变化来判断遇阻深度下层是否有吸水的状况，但无法将吸水量进行量化，这会使剖面解释不够完整，甚至会影响判定全井的主吸水层。为了能够获得一个完整的注水剖面，油田需要做出进一步的措施，并再次进行测井，对精确数据进行了解。通过氧活化的仪器不仅可以使遇阻深度下层段的情况得到量化，还可以对全井的主吸水层进行判定，以此使油田的生产成本得到节约。

随着油田的开发，油田的各个开发阶段都使用了不同的配注形式。目前主要有笼统配注，分层配置以及笼统反配注的形式，笼统配注和电磁流量计能使数据剖面测井的问题得到解决，但是喇叭口下和配注井注入剖面电磁的流量无法进行计量。氧活化仪器适合于任何配注方式的注入井，并且测井方法在不同注入介质和不同管柱结构中都有具有适用性。

3氧活化仪器应用的注意事项

由于氧活化仪器和氧活化测井的技术还没有足够成熟，目前正处于探索阶段，而探井经验又相对匮乏，这会导致在使用此仪器和技术时，所统计的测井资料产生测点偏少的现象，使测点深度没有合理性，并且水流没有谱峰，这会使测井的质量和效率被严重影响，从而使测井的数据没有精确性，无法为油田的开发提供有效的依据。为了能够解决上述问题，在使用氧活化仪器和氧活化测井技术时需要使用科学的测井工艺，使测井数据能够提高精确性。

3.1重视测井前的设计工作

在进行测井前需要将设计工作加以重视，与每年注水井监测的资料需求进行结合，合理确定采集方式和采样点，提高资料采集的质量。

3.2严格把控测井的控制工作

在测井过程中要严格控制工作的进行，工作人员在进行测井时需要彼此之间加强沟通。将满足油藏分析需求相关资料作为测井工作的指导思想，对测井的控制工作严格把关。

3.3坚持水流跟踪的原则

在对井下的水流速度进行测量时，必须要坚持水流追踪的原则，追踪上水流和下水流直到水流的速度为零。

3.4坚持异常检验的原则

在测井过程中，如果发生，窜槽套封闭器和井下等工具失效的情况，需要遵循异常检验检验原则在适宜的深度及时增加响应测点，并在测井的现场进行验证，以便将开采计划及时进行调整，避免施工过程中增加和重复没有必要的成本。

3.5遵循仪器的使用原则

根据不同的井口注入量，使配置仪器的使用得到优化，当流体的流速大于1m/s时，需要配置D5和D4探头，提高仪器的使用效能，并且使测量数据的质量能够提高。

4 结束语

综上所述，油田在开发过程中使用氧活化仪器，能够准确并直接的将油管、油套环空以及套管内外的水流速测量出来，适用于漏井的测试和将油套分注井注入到剖面中，内流体的粘度、孔渗参数以及沾污等不会对测井结果产生影响，由此可以看出，氧活化仪器在油田的开发中具有很好的应用效果。