温度场与原始地层的温度场有较大的区别,所以利用关井温度和流温两条曲线的异常变化就能直观定性划分吸水层位。
(2)利用同位素和伽马本底曲线确定吸水层
把经过深度校正的同位素和伽马本底曲线绘制成叠合曲线,让这两条曲线在非射孔段重合,在射孔段,同位素曲线幅度超过伽马本底曲线幅度的1.5倍就认为是吸水层。
(3)计算(读出)每个小层的异常面积(吸水面积)Si。 (4)计算相对吸水βi
a、计算整口井每个异常面积之和∑Si; b、计算每个小层的相对吸水βi: βi = Si/(∑Si)×100% (5)计算每个小层的绝对吸水量Qi
根据下式计算每个小层的绝对吸水Qi: Qi =βi×Q
其中:Q—该井日注水量(m3/d)。
实例分析:
A井,1997年2月完井,1997年6月转注,1998年2月23日进行了三参数吸水剖面测井(图2)。共射开5个层。18号层的吸水面积为226,19号层的吸水面积为140,20、22、23三层的吸水面积均为0。日注水量60方。根据前面讲的方法可计算出每个层的相对吸水和绝对吸水量(表3)。
表3 A 井测井解释成果表 序解释 射孔部位 2724.4-2729.1 2734.0-2737.5 层厚 (m) 4.7 3.5 吸水部位 2722.6-2729.0 2734.0-2738.4 厚度 吸水 相对(m) 6.4 4.4 面积 吸水(%) 1 2 18 19 226 140 61.7 38.3 绝对吸水(m3/d) 37 23 号 层号
3 4 5 20 22 23 合计 2751.5-2753.9 2762.0-2764.1 2770.6-2772.0 2.4 2.1 1.4 14.1 10.8 366 100 60
3、同位素污染及校正
(1)同位素污染
所有非吸水原因造成的同位素异常都称为同位素污染。
(2)污染种类
分吸附污染和沉淀污染两大类。沉淀污染主要是同位素颗粒密度、粒径与注入水不匹配,使同位素微球产生滑脱造成的。吸附污染主要是配水器、油管外壁和套管内壁的沾污造成的。
(3)控制沾污的测井工艺
有两种方法:一是“降低比强度法”,二是“注入零强度微球法”。所谓“降低比强度法”就是在放射性总强度保持不变的情况下,增加载体的用量,使单位体积载体的放射性强度减小。其吸附沾污的面积也随之成正比减小,而测量的地层的相对吸水量与比强度无关,从而降低了沾污的影响。所谓“注入零强度微球法”就是在正式测井前先投放一定量的没有放射性的微球(即零强度微球),使沾污和锈蚀管柱表面吸附上这种微球载体。当正式测井释放放射性微球载体时,污垢和锈蚀管壁大大减少吸附它的几率,从而达到消除或降低吸附沾污的目的。 (4)污染校正机理
根据水动力学原理,流动的物体所具有的动能与流速的平方成正比,即:
EK ? U2
在注入水中,注入水的流速越大,携带物体的能量就越大。在同位素分配的过程中,同位素污染部分,即沿途损失的部分同位素没有到它该到的地方去,其结果使部分吸水层上的同位素减少,吸水剖面解释结果失真。所以应根据水动力学原理,把分配过程中,损失掉的那部分同位素校正到它应到的那些吸水层上去。
(5)污染校正 ①污染校正步骤:
a: 求出所有地层的吸水面积和所有的沾污面积;
b: 确定沾污类型,将沾污面积乘以校正系数得出校正面积; c: 将校正面积按地层的吸水能力分配给受沾污影响的地层,与原吸水面积相加;
d: 求出总注水面积和相对注水量。 ②污染校正面积的分配原则:
在笼统注水条件下,按水流的方向,沾污面积只分配给其后的吸水层。在配注井中,沾污的校正面积只是在其所在的配注层段中的各地层间分配,而不影响其他配注段的解释。
污染面积的归位模型及其计算方法
注水井管柱结构分笼统注水和分层注水。笼统注水又根据喇叭口的位置分为在注水层底部、中部和上部三种情况。分层注水又根据配水器的位置分为配水器在注水层段上部、中部、下部三种情况。污染面积根据所处的部位进行校正等效到地层条件状况下以后,那么应该向哪个注水层归位呢?我们以笼统注水条件喇叭口的位置在管柱底部的情况为例来说明污染面积的归位模型及其计算方法。
如图1所示,注入水从油管底部上返到油套管环形空间后,由下而上逐一分配到各个吸水层。
S1、S2、S3为三个吸水层的异常面积。A1、A2、A3为污染面积。校正以后为C1、C2、C3。根据水动力学分析,C1是由于1号层的吸水能力所携带的同位素在上行运动中造成的损失,应该归位到1号层上;而C2是由1号和2号层总的流量上行时造成的损失,应分配到1号和2号层上;同样,C3应分配到1、2、3号3个层上。根据上述推论,计算方法如下: Ⅰ、对C1归位: 分给1号层: SS11=C1 Ⅱ、对C2归位:
分给1号层: SS12=C2×(S1+ SS11)/(S1+S2+C1) 分给2号层: SS22=C2×S2/(S1+S2+C1) Ⅲ、对C3归位:
分给1号层: SS13=C3×(S1+ SS11+SS12)/(S1+S2+S3+C1+C2) 分给2号层: SS23=C3×(S2+SS22)/(S1+S2+S3+C1+C2) 分给3号层: SS33=C3×S3/(S1+S2+S3+C1+C2) 校正后各层的面积为: 1号层面积=S1+C1+SS12+SS13 2号层面积=S2+SS22+SS23 3号层面积=S3+SS33 总面积=S1+S2+S3+C1+C2+C3
根据以上分配原理,当有m个层时,污染面积Ci对某个吸水层的归位面积为:
SSim=(Si+∑SSi.m-2)/(∑Si+∑Ci)×Ci 其中,i=1,2,…,m-1。
上式就是笼统注水条件喇叭口位置在管柱底部情况污染面积的归位模型。
③实例分析:
B井(图3),1991年8月1日对H12-26井进行了吸水剖面测井。从井温和同位素曲线都反映7、8号层为主力吸水层,而9、10号层吸水否,吸多少?分析认为,下部同位素是污染,9、10层均不吸水。
4、五参数吸水剖面综合解释方法
(1)解释的基本原则
在宏观上用流量计测井方法进行控制,小层注水量用同位素测井方法定量计算。即用流量计结合井温资料把整个处理井段分为若干个单元,每个单元内再用同位素曲线进行定量解释。
①按地层物性分层系用流量计测井方法分为若干个单元,而单元内则用同位素测井方法进行定量计算。
②层间间隔一般要大于2米,且流量计曲线在层间有相应的变化,此时可用流量计进行解释;而层间间隔较小、流量计曲线在层间无明显变化的,则应归为一个单元,该单元内用同位素方法进行解释。
③对于有窜槽现象的,用流量计方法解释各个窜槽进水口处的总流量,用同位素方法解释进入个小层的进水量。
④对于偏心配注井,用流量计方法解释每个配水器处的总注水量,用同位素方法解释每个配水器控制的层段内进入个小层的进水量。若封隔器出现漏失(密封不严)的情况,又该如何?