放射性井間同位素測(cè)井

1、 放射性同位素放射性同位素 井間監(jiān)測(cè)技術(shù)井間監(jiān)測(cè)技術(shù) 報(bào)告人：報(bào)告人： 目錄目錄 監(jiān)測(cè)技術(shù)概述監(jiān)測(cè)技術(shù)概述 硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu) 井間示蹤劑解釋程序框圖井間示蹤劑解釋程序框圖 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 結(jié)束語結(jié)束語 50年代年代-中國(guó)中國(guó):玉門油田用無機(jī)鹽嘗試井間化學(xué)玉門油田用無機(jī)鹽嘗試井間化學(xué) 示蹤技術(shù)示蹤技術(shù) 70年代年代-美國(guó)美國(guó): W.E: W.E賓哈姆和賓哈姆和M.M.阿俾扎德，提出用放射阿俾扎德，提出用放射 性井間示蹤資料，解釋油藏非均質(zhì)性性井間示蹤資料，解釋油藏非均質(zhì)性 80年代年代- 加拿大加拿大: : 埃索公司的埃索公司的K.NK.N伍德和伍德和J.SJ.S唐等人，提唐等人，提 出用井間

2、示蹤技術(shù)，確定剩余油飽和度的理論和方法出用井間示蹤技術(shù)，確定剩余油飽和度的理論和方法 90年代年代 -中國(guó)中國(guó):各大油田普遍推廣化學(xué)示蹤技術(shù)和同位各大油田普遍推廣化學(xué)示蹤技術(shù)和同位 素示蹤技術(shù)，進(jìn)行井間監(jiān)測(cè)素示蹤技術(shù)，進(jìn)行井間監(jiān)測(cè) 井間監(jiān)測(cè)技術(shù)井間監(jiān)測(cè)技術(shù)概述概述 為了尋找更簡(jiǎn)單可靠的、可替代人工化驗(yàn)為了尋找更簡(jiǎn)單可靠的、可替代人工化驗(yàn) 的井間監(jiān)測(cè)方法，勝利測(cè)井公司從的井間監(jiān)測(cè)方法，勝利測(cè)井公司從9494年開始，年開始， 進(jìn)行放射性同位素井間自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法的研究。進(jìn)行放射性同位素井間自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法的研究。 根據(jù)放射性同位素衰變后，其特征能譜各不相根據(jù)放射性同位素衰變后，其特征能譜各不相 同以及其水

3、潤(rùn)濕性或者油潤(rùn)濕性的特性，利用同以及其水潤(rùn)濕性或者油潤(rùn)濕性的特性，利用 放射性同位素作為示蹤劑，通過監(jiān)測(cè)儀器自動(dòng)放射性同位素作為示蹤劑，通過監(jiān)測(cè)儀器自動(dòng) 監(jiān)測(cè)，減少了人為誤差。它在油井正常生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)，減少了人為誤差。它在油井正常生產(chǎn)的 情況下，在注水井注入示蹤物質(zhì)，然后在周圍情況下，在注水井注入示蹤物質(zhì)，然后在周圍 井網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，通過對(duì)監(jiān)測(cè)資料分析處井網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，通過對(duì)監(jiān)測(cè)資料分析處 理，對(duì)這一井網(wǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為油田的后期理，對(duì)這一井網(wǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為油田的后期 開發(fā)提供了可靠的資料。開發(fā)提供了可靠的資料。 此技術(shù)可解決以下問題：此技術(shù)可解決以下問題： 了解油水井的連通情況和注入

4、水的分配情況； 判斷注水的流動(dòng)方向； 計(jì)算注入水在地層中的推進(jìn)速度； 檢驗(yàn)管外串槽情況； 判斷是否存在大孔道及檢驗(yàn)堵水效果； 判斷油層的非均質(zhì)性； 可以計(jì)算出生產(chǎn)井與注水井之間高滲透小層的有關(guān)地 層參數(shù)，包括小層厚度、滲透率及孔道半徑； 同位素示蹤劑的類型、活度、投放方式同位素示蹤劑的類型、活度、投放方式 我們選擇的幾種示蹤劑毒性小、污染少，注入活 度取決于甲方提供的地層參數(shù)、井距、日注水量和產(chǎn) 液量及注采特性和監(jiān)測(cè)儀器的靈敏度。采用人工井口 投放方式是目前我們?cè)趯?shí)際工作中總結(jié)的減少污染的 最好的可行性方法。同位素注入活度的計(jì)算公式為： A=S*H*SW*F*K 式中：A-示蹤劑活度（Bq）

5、S-井組波及面積(M2) H-連通層平均厚度(M) -孔隙度(%) SW-含水飽和度(%) F-國(guó)家允許排放量(Bq/ M3) K-系數(shù) 硬件結(jié)構(gòu) 井間同位素監(jiān)測(cè)儀的硬件結(jié)構(gòu)如下圖所示,其中 探測(cè)器由晶體和光電倍增管組成，工作時(shí)固定 在原油輸出管線上,接受由示蹤劑發(fā)射出的伽瑪 射線。測(cè)量到的伽瑪射線在探測(cè)器中轉(zhuǎn)換成電 脈沖后（電脈沖的幅度即代表了該伽瑪射線的 能量），在監(jiān)測(cè)儀中經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后形成256道 脈沖幅度能級(jí)，再經(jīng)過處理后由程序完成能譜 的測(cè)量與存儲(chǔ)。該監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)有與微機(jī)進(jìn)行通 訊的接口，測(cè)量完成后，現(xiàn)場(chǎng)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可 輸出至微機(jī)進(jìn)行后期處理分析。 施工流程圖 計(jì) 量 房 計(jì) 量 房

6、 監(jiān)測(cè) 儀器 監(jiān)測(cè) 儀 監(jiān)測(cè) 儀 監(jiān)測(cè) 儀器 井間自動(dòng)監(jiān)測(cè)施工流程平面示意圖 VCT-2000JC4儀器圖 儀器按裝圖 程序開始 讀入注水井與生產(chǎn)井靜態(tài)參數(shù)： 孔隙度、滲透率、厚度、井距、連通面積、含水飽和度 讀入示蹤劑數(shù)據(jù)：示蹤劑重量、擴(kuò)散常數(shù) 讀入示蹤劑產(chǎn)出曲線數(shù)據(jù)： 峰值個(gè)數(shù)、峰值時(shí)間、峰值活度、實(shí)測(cè)點(diǎn)數(shù)、擬合點(diǎn)數(shù) 讀入生產(chǎn)數(shù)據(jù)：注水井日注水量、生產(chǎn)井日產(chǎn)水量 計(jì)算生產(chǎn)井示蹤劑活度校正系數(shù) 計(jì)算無因次注入體積和伽瑪函數(shù) 運(yùn)用參數(shù)分離的非線性最小二乘優(yōu)化方法計(jì)算線性參數(shù)和非線性參數(shù) 計(jì)算高滲透層厚度和滲透率 輸出計(jì)算結(jié)果 程序結(jié)束 l井間示蹤劑解釋程序框圖 1 1、監(jiān)測(cè)大孔道的實(shí)例監(jiān)測(cè)大孔

7、道的實(shí)例 該圖是孤島25- K514井的累計(jì)計(jì) 數(shù)曲線圖，此次 監(jiān)測(cè)投放的同位 素是131I、46Sc、 192Ir 。本次共監(jiān)測(cè) 13口油井，監(jiān)測(cè) 期間為26天，投 放同位素的第二 天便在該井見到 131I、46Sc通過指示， 其余井未見。通 過分析，注水井 和油井之間確有 大孔道 能譜曲線圖 碘的 特征 峰 鈧的 特征 峰 鈧的 特征 峰 井間監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例 孤東6-23-2475井組 2005年9月8日注入活度值300 mCi的160Tb之后在 周圍對(duì)應(yīng)的油井監(jiān)測(cè)同位素示蹤劑的產(chǎn)出情況。 其中孤東24-2474井在2005年9月19日見素，時(shí)間 為11天，推進(jìn)速度18.18米/天，該井的示

8、蹤劑產(chǎn) 出曲線見下圖.注水井孤東23-2475與生產(chǎn)井孤東 24-2474相距200m，示蹤劑突破時(shí)間為11天，峰 值出現(xiàn)在第12天，示蹤劑推進(jìn)速度達(dá)到了 18.18m/d，對(duì)應(yīng)的平均滲透率為6460md，孔道 半徑13.24m,因此存在一個(gè)高滲通道。 此圖為孤島 6-28井的累 計(jì)計(jì)數(shù)-時(shí)間 曲線圖，此 次共監(jiān)測(cè)10 口油井，注 入的同位素 為131I ，該油 井先后三次 見到131I 。通 過解釋分析， 這是由于串 層引起的， 即注水層42、 44串入43所 致。 131I通 過指示 131I通 過指示 131I通 過指示 井間監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例 2 2、判斷串層的實(shí)例判斷串層的實(shí)例 3、監(jiān)測(cè)注

9、水方向的實(shí)例監(jiān)測(cè)注水方向的實(shí)例 埕北11D-1、11D-3井組進(jìn)行井間同位素 示蹤劑試驗(yàn)，于2004年12月13日分別注入46Sc 600 mCi和192Ir 500mCi之后在周圍對(duì)應(yīng)的油井 11D-2、11D-4、11D-5、11D-6、11E-1、 11E-3監(jiān)測(cè)同位素示蹤劑的產(chǎn)出情況，其中 11E-1 井在2005年7月23日04時(shí)見素，時(shí)間為 222天，推進(jìn)速度2.8米/天；11E-3 井在2005 年7月13日03時(shí)見素，時(shí)間為212天，推進(jìn)速 度1.54米/天；11D-4 井在2005年8月7日7時(shí)見 素，時(shí)間為237天，推進(jìn)速度1.27米/天；11D- 2 井在2005年7月3

10、0日08時(shí)見素，時(shí)間為229 天，推進(jìn)速度1.32米/天；11D-5 井在2005年5 月15日20時(shí)見素，時(shí)間為153天，推進(jìn)速度 1.85米/天，示蹤劑產(chǎn)出曲線見下圖。 井名井名厚度厚度(m)(m)滲透率滲透率(10(10-3 -3um um2 2) )孔道半徑孔道半徑(um)(um) 11D-211D-20.530.533962.463962.469.959.95 11D-411D-40.690.694869.194869.1910.5510.55 11E-111E-10.150.154985.444985.4410.6710.67 11E-311E-30.450.454406.6544

11、06.659.819.81 11D-511D-5 0.290.292276.942276.947.907.90 0.310.312271.332271.337.897.89 0.670.672265.052265.057.887.88 井間監(jiān)測(cè)在孤東地區(qū)的應(yīng)用效果井間監(jiān)測(cè)在孤東地區(qū)的應(yīng)用效果 97年以來，先后在孤東油田七區(qū)西年以來，先后在孤東油田七區(qū)西52+3 注聚區(qū)、注聚區(qū)、54-61堵調(diào)區(qū)及八區(qū)、四區(qū)、六區(qū)堵調(diào)區(qū)及八區(qū)、四區(qū)、六區(qū) 等單元進(jìn)行井間監(jiān)測(cè)等單元進(jìn)行井間監(jiān)測(cè)34井組，注入同位素井組，注入同位素 分別為分別為I131、Se141等。統(tǒng)計(jì)等。統(tǒng)計(jì)31井組，監(jiān)井組，監(jiān) 測(cè)采油井測(cè)采油井

12、174口，其中層系內(nèi)口，其中層系內(nèi)106口，層系口，層系 外外68口。見到同位素口。見到同位素62口，其中層系內(nèi)有口，其中層系內(nèi)有 44口，層系外口，層系外18口。注入水推進(jìn)速度口。注入水推進(jìn)速度 1.08m/h-83m/h,平均滲流速度平均滲流速度15.1m/h,管管 內(nèi)外竄槽達(dá)內(nèi)外竄槽達(dá)26.5%。 2000年孤東地區(qū)年孤東地區(qū) 利用監(jiān)測(cè)資料堵水調(diào)剖及封堵封竄效果統(tǒng)計(jì)表利用監(jiān)測(cè)資料堵水調(diào)剖及封堵封竄效果統(tǒng)計(jì)表 施工井次施工井次 有效次數(shù)有效次數(shù) 有效率有效率(%)累增油累增油 項(xiàng)目項(xiàng)目液量液量t油量油量t含水含水% % 措施前措施前 6357.76357.7132132 97.997.9

13、措施后措施后 7081.37081.3244244 96.696.6 對(duì)比對(duì)比723.6723.6112112 -1.3-1.3 3015830158 油油 井井 堵堵 水水 8383696983.183.1 對(duì)比油井對(duì)比油井 有效井?dāng)?shù)有效井?dāng)?shù) 有效率有效率 (%) 累增油累增油 封堵前封堵前2694126941 883.9883.996.796.7 封堵后封堵后2639326393 936.3936.39696 對(duì)比對(duì)比-548-54852.452.4-0.7-0.7 含水含水 水水 井井 調(diào)調(diào) 剖剖 32350.032350.0 16316375.875.8 施工施工 井?dāng)?shù)井?dāng)?shù) 有效有效

14、井?dāng)?shù)井?dāng)?shù) 有有 效率效率 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 油 油 井井 效效 果果 215215 項(xiàng)目項(xiàng)目液量液量油量油量 82827878 95.195.1 對(duì)比油井對(duì)比油井有效井?dāng)?shù)有效井?dāng)?shù) 有效率有效率(%)累增油累增油 封堵前封堵前9842.59842.5492.2492.29595 封堵后封堵后91019101513.5513.594.494.4 對(duì)比對(duì)比-741.5-741.521.321.3-0.6-0.6 封 封 堵 堵 封 封 竄 竄 26262626 100.0100.0 施工施工 井?dāng)?shù)井?dāng)?shù) 有效有效 井?dāng)?shù)井?dāng)?shù) 有 有 效率效率 (%) 815163.063.016411.016411.0 對(duì)

15、對(duì) 應(yīng) 應(yīng) 油 油 井 井 效 效 果 果 液量液量油量油量含水含水項(xiàng)目項(xiàng)目 孤東G06-29-2495井組 2003年10月10日上午10：00時(shí)在G06-29-2495井注入 同位素碘131 ，200毫居里，之后在周圍對(duì)應(yīng)的油井G06- 27-494、G06-28-2474、G06-28-495、G06-28-503、 G06-29-474、G06-29n503、G06-31-2495、G06-31-494 和G06-32-495監(jiān)測(cè)同位素示蹤劑的產(chǎn)出情況，其中G06- 29n503 井在18小時(shí)后監(jiān)測(cè)到同位素示蹤劑的產(chǎn)出，產(chǎn)出 時(shí)間持續(xù)32小時(shí) 。注水井G06-29-2495與生產(chǎn)井 G06- 29n503相距145m，示蹤劑突破時(shí)間為18小時(shí)（0.75d） ，水推速度達(dá)193m/d，說明注水井與該生產(chǎn)井之間存在 高滲通道。 應(yīng)用效果跟蹤 工藝所利用井間監(jiān)測(cè)資料對(duì)29-2495和 29-n503進(jìn)行了調(diào)剖注水，措施前日產(chǎn)液 130.2t，日產(chǎn)油2.7t,含水97.9%（2003/10/10 數(shù)據(jù)），措施后日產(chǎn)液105t，日產(chǎn)油5.6t,含 水94.7%（2004/04/07數(shù)據(jù)） 結(jié)束語結(jié)束語 同位素井間自動(dòng)監(jiān)測(cè)技