脈沖中子測(cè)井-油還是淡水？.doc

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1、油還是淡水？----用套管井測(cè)井確定含水飽和度的一種新方法1996年3月27-29日，在德克薩斯州的米特蘭召開了帕爾敏盆地油氣開發(fā)討會(huì)，本文是SPE獻(xiàn)給大會(huì)的論文。0摘要本文介紹了一些測(cè)井實(shí)例，描述了應(yīng)用碳/氧比率測(cè)井（CATO）---一種氧比測(cè)井方法，把地層中的淡水或不同礦化度的鹽水與油區(qū)分開。與C/O比測(cè)井方法不同，CATO不是測(cè)量C/O比值，它是測(cè)量所有非彈性散射伽瑪射線(氧原子產(chǎn)生的非彈性散射伽瑪射線除外)與氧的非彈性散射伽瑪射線的比率。CATO的測(cè)井響應(yīng)與C/O測(cè)井相似，但它有下列的優(yōu)越性：（1）CATO可以與15

2、/8英寸的脈沖中子衰減-非彈性散射伽瑪測(cè)井儀組合測(cè)井，后者使用碘化鐳晶體。（2）巖性對(duì)含水飽和度的影響很小。（3）統(tǒng)計(jì)起伏明顯降低。（4）對(duì)油層的靈敏度大幅提高。（5）測(cè)井速度可以提高到8-12英尺/分。測(cè)井實(shí)例是一些砂巖、碳酸鹽巖層的資料，包括未知礦化度的注水儲(chǔ)集層和低礦化度水層的CATO測(cè)井響應(yīng)值，給出了生產(chǎn)與測(cè)試結(jié)果，對(duì)這些井均采用了某些技術(shù)上的操作限制措施。1簡(jiǎn)介在套管井的鹽水地層中，用脈沖中子儀測(cè)量物質(zhì)熱中子的衰減和宏觀俘獲截面（∑），從而確定含水飽和度的方法早在60年代就已提出。由于水和油的俘獲截面接近，該方法分

3、辨率不高，淡水與油不能被有效地區(qū)分開。1975年以來，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種不同類型的脈沖中子儀（即常規(guī)的C/O測(cè)井儀），測(cè)量碳、氧原子被快中子激發(fā)后放射出的伽瑪射線。這種方法不受礦化度的影響，它可以通過測(cè)量C/O比或其它參數(shù)，估測(cè)套管井內(nèi)淡水層或地層水礦化度變化的儲(chǔ)集層（如注水層）的含水飽和度。C/O比測(cè)井的動(dòng)態(tài)范圍較窄，這會(huì)加劇統(tǒng)計(jì)起伏和巖性變化等不確定因素的影響，從而影響含水飽和度的測(cè)量精度。圖1是在以下三個(gè)簡(jiǎn)單假設(shè)情況下C/O比測(cè)井的計(jì)算值：（1）井筒沒有裸眼（2）射線數(shù)與產(chǎn)生非彈性散射伽瑪射線元素的重量百分含量成正比。(

4、3)探測(cè)器計(jì)入了所有這些伽瑪射線。C/O測(cè)井儀測(cè)速非常低（1-5英尺/分），為改善資料質(zhì)量甚至需要靜止測(cè)量。該儀器的另一個(gè)限制因素是尺寸太大，除一例外（見參考文獻(xiàn)3），所有用于商業(yè)性質(zhì)的C/O測(cè)井儀都太大，不能用于生產(chǎn)井測(cè)井。一個(gè)新的研究成果-CATO測(cè)井方法通過測(cè)量所有非彈性散射伽瑪射線(氧原子產(chǎn)生的除外)與氧的非彈性散射伽瑪射線的計(jì)數(shù)比率，減少了那些不確定因素的影響和諸多限制。由于元素種類的增加，比值分子上伽瑪射線技術(shù)計(jì)數(shù)率增大，降低了儀器探測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍（見圖2），但同時(shí)也降低了統(tǒng)計(jì)起伏的影響。這樣，總的結(jié)果是大大改善了

5、動(dòng)態(tài)范圍