高精度碳氧比能谱测井应用分析

高精度碳氧比能谱测井技术 在文明寨油田的应用 高精度碳氧比能谱测井应用分析 一、高精度碳氧比测井技术简介 高精度碳氧比能谱仪是濮阳瑞丰精细化工总厂研究开发的新型碳氧比能谱测井仪。该仪器具有精度高、耐温和耐压的特点，可以在摄氏 150 以下地层准确确定地层剩余油饱和度。利用高精度碳氧比能谱测井资料可以对 以上的地层定量解释、可以对 至 的地层半定量解释；可以对孔隙度 15以上的地层定量解释、对孔隙度 10%地层半定量解释。定量解释的含油 饱和度计算误差小于 6、半定量解释的含油饱和度计算误差小于 12，定量解释的产水率计算误差小于 10%、半定量解释的产水率计算误差小于 20。高精度碳氧比能谱测井良好的地质效果为剩余油饱和度分布研究打下坚实基础。 该种测井方法是通过向地层发射 14 兆电子伏特的中子流，中子与地层中各种元素的原子核发生非弹性碰撞后，被激发的原子核返回基态时放射出次生伽玛射线。次生伽玛射线的能量与其原子核性质有关，特别是碳和氧元素等具有明显特征能量峰，这是碳氧比能谱测井技术的关键点。各种元素的原子核放射出的各种能量的次生伽玛射线形成 的计数谱称为非弹性散射次生伽玛射线谱简称为非弹谱。中子经非弹性散射（碰撞）后损失了能量被减速为热中子，热中子被各种原子核俘获（即发生俘获反应）后原子核放射出不同能量的次生伽玛射线，由这种次生伽玛射线形成的谱称为热中子俘获次生伽玛射线谱简称为俘获谱。俘获伽玛射线与地层某些元素性质有关，典型的特征元素有硅、钙、氢等，它们反映地层的岩性、孔隙性。从非弹谱和俘获谱提取的各种元素对应的次生伽玛射线计数率比值即形成了碳氧比、硅钙比、钙硅比、氢比硅加钙、俘获与非弹谱总计数比曲线统称碳氧比能谱测井曲线。 目前高精度碳氧比能 谱测井仪采用保温瓶式 测器、数传方式记录 非弹谱、俘获谱、时间谱 。仪器外直径 102 毫米，长度约 5 米，井下仪重约 125 公斤。采用下放式测量方式，测井速度 30 米 /小时。 高精度碳氧比能谱精细解释标准 (修订版 ) 1、 根据地层的渗透率划分地层的产液能力的解释标准 液体渗透率小于等于 达西 干 层 介于 毫达西 一类差产层 介于 毫达西 二类差产层 大于等于 毫达西 产 层 3、 根据地层的产水率确定地层的产液性质： 体渗透率介于 达西与 达西的地层解释标准 产水率介于 0% 40% 未水淹 (差油层 ) 介于 40% 70% 四级水淹 (差油层 ) 介于 70% 90% 三级水淹 (差油层 ) 介于 90% 99% 二级水淹 (差油层 ) 等于 100% 一级水淹 (差油层 ) 体渗透率介于 达西与 1 毫达西的地层解释标准 产水率介于 0% 30% 未水淹 (差油层 ) 介于 30% 50% 四级水淹 (差油层 ) 介于 50% 75% 三级水淹 (差油层 ) 介于 75% 90% 二级水淹 (差油层 ) 介于 90% 100% 一级水淹 (差油层 ) 体渗透率介于 1 毫达西与 10 毫达西的地层解释标准 产水率介于 0% 20% 未水淹 (油层 ) 介于 20% 40% 四级水淹 (油层 ) 介于 40% 60% 三级水淹 (油层 ) 介于 60% 80% 二级水淹 (油层 ) 介于 80% 100% 一级水淹 (油层 ) 体渗透率大于等于 10 毫达西的地层解释标准 产水率介于 0% 10% 未水淹 (油层 ) 介于 10% 35% 四级水淹 (油层 ) 介于 35% 60% 三级水淹 (油层 ) 介于 60% 80% 二级水淹 (油层 ) 介于 80% 100% 一级水淹 (油层 ) 高精度碳氧比能谱测井前根据测井要求制订测井方案，包括 测井速度、测量井段、重复井段及要求、加速井段、关闭电源后重新测量要求等。 严格按照高精度碳氧比能谱验收标准实施的现场质量验收，确保测井资料采集可靠无误。 完善的精细解释系统为正确评价剩余油提供了保障。测井资料标准化予处理解决了深度、系统误差、环境引起的问题。精确分析储层参数和细分层解释体系为用户提供了较全面储集层含油性的认识，特别是提供了量化的产水率、采油指数参数，为产能评价提供了基础。 高精度碳氧比资料解释 采用相同渗透能力随机分层，将厚层分成若干细分层。解释结论是假设该细分层独立存在时的解释结论，每个层有一个综合结论是根据若干细分层中渗透能力最大的细分层的结论确定的。层内相对解 释结论反映各个细分层对该层的相对贡献。 通过精细分层解释，便于动态分析人员了解每个小层的出力情况及剩余油潜力，为精细挖潜提供依据。 二、文明寨油田高精度碳氧比能谱测井技术应用情况 从 2007 年下半年至今，我厂在文明寨油田共开展高精度碳氧比测井 9 口井，分别是：明 89、明 99、明侧 19、明 86、明 134、明 385、明 1 474、明311。其中明 89、明 99、明 474、明 311 是结合检泵录取资料。 明侧 19 井于 2007 年 6 月采取补孔回采措施，回采前测高精度 C/O。在补孔时依据原电测解释结果对沙三下 5 的 42、 43、 45 号层进行补孔回采，原电测结果为四级水淹、油层、油层，高精度 C/O 解释分别为一级水淹、油层、一级水淹差层。回采后日产液 d，日产油 d，含水 液面 2021m。与原电测解释不符。该井于 2007 年 11 月采取补孔措施，仍依据原电测解释对沙三下 5的 33、 37 号层补孔后与原层合采，电测解释这两层为三级水淹，高精度 C/O 解释分别为干层和油层。补孔合采后日产液 7t/d，日产油 d，含水 液面 2032m，与措施前相比基本没有变化。该井于 2008 年 2 月再次采取补孔合采措 施，本次依据高精度 C/O 资料补孔沙三下 5 的 34、 35 号层，高精度 C/O 解释这两层为油层，与电测解释二级水淹结果相反。措施后与前两次补孔层合采，日产液为 d，日产油为 d，含水 液面 1856m。通过这三次资料的应用，说明高精度 C/O 比资料比原电测解释资料更能真实反映地层水淹情况。 明侧 19 高精度 C/O 测井图 明 侧 1 9 井 采 油 曲 线5152535液量0246油量60708090100含水含水100015002000250070011223 1 2 1 5 5 . 4 2 1 5 6 . 3 0 . 9 7 . 6 6 8 . 4 6 8 . 4 0 . 0 0 5 9 9 . 9 干 层33 2 2 1 5 6 . 3 2 1 5 6 . 5 0 . 2 5 . 3 8 9 . 2 8 9 . 2 0 . 0 0 1 9 9 . 9 干 层33 3 2 1 5 6 . 5 2 1 5 6 . 8 0 . 3 2 . 3 9 9 . 9 9 9 . 9 0 9 9 . 9 干 层2 1 5 5 . 4 2 1 5 6 . 8 1 . 4 干 层34 1 2 1 5 9 . 9 2 1 6 2 . 9 3 2 0 . 6 1 1 . 5 1 5 . 5 4 1 . 5 9 6 2 . 4 油 层34 2 2 1 6 2 . 9 2 1 6 3 . 3 0 . 4 1 9 . 7 1 2 . 2 28 2 9 . 7 9 9 40 3 级水淹层34 3 2 1 6 3 . 3 2164 0 . 7 20 1 2 . 2 3 1 . 8 3 0 . 7 3 3 5 4 . 9 3 级水淹层34 4 2164 2 1 6 4 . 7 0 . 7 1 3 . 5 2 4 . 4 4 1 . 3 0 . 7 8 2 5 6 . 9 3 级水淹差层34 5 2 1 6 4 . 7 2 1 6 4 . 9 0 . 2 1 4 . 9 2 3 . 7 4 0 . 2 1 . 0 1 6 5 5 . 3 3 级水淹层34 6 2 1 6 4 . 9 2 1 6 5 . 2 0 . 3 1 5 . 1 2 5 . 2 3 5 . 7 0 . 7 8 9 29 差 油 层34 7 2 1 6 5 . 2 2 1 6 6 . 1 0 . 9 1 3 . 7 2 8 . 9 3 5 . 2 0 . 4 9 7 2 2 . 8 差 油 层2 1 5 9 . 9 2 1 6 6 . 1 6 . 2 油 层35 1 2 1 7 0 . 8 2 1 7 1 . 4 0 . 6 1 8 . 6 1 8 . 7 25 4 . 0 4 9 8 . 4 油 层35 2 2 1 7 1 . 4 2 1 7 1 . 6 0 . 2 1 2 . 6 4 0 . 1 4 0 . 1 0 . 0 8 1 5 . 6 差 油 层35 3 2 1 7 1 . 6 2 1 7 1 . 7 0 . 1 1 2 . 3 39 39 0 . 0 8 7 1 4 . 5 差 油 层35 4 2 1 7 1 . 7 2 1 7 1 . 8 0 . 1 1 2 . 3 39 39 0 . 0 8 7 1 4 . 5 差 油 层2 1 7 0 . 8 2 1 7 1 . 8 1 油 层36 1 2 1 7 2 . 4 2 1 7 3 . 7 1 . 3 1 9 . 1 1 6 . 2 2 9 . 8 8 . 0 4 1 3 4 . 9 4 级水淹层36 2 2 1 7 3 . 7 2 1 7 4 . 4 0 . 7 9 . 6 4 6 . 5 4 6 . 5 0 . 1 7 9 38 4 级水淹差层2 1 7 2 . 4 2 1 7 4 . 4 2 4 级水淹层37 1 2 1 7 6 . 4 2 1 7 7 . 3 0 . 9 1 6 . 2 21 3 4 . 9 1 . 9 3 9 4 0 . 8 3 级水淹层37 2 2 1 7 7 . 3 2 1 7 7 . 4 0 . 1 1 5 . 7 2 0 . 9 3 3 . 8 1 . 9 1 9 3 5 . 7 4 级水淹层37 3 2 1 7 7 . 4 2 1 7 7 . 7 0 . 3 1 5 . 5 1 9 . 6 3 2 . 6 2 . 5 3 4 . 7 4 级水淹层37 4 2 1 7 7 . 7 2 1 7 8 . 8 1 . 1 1 1 . 7 2 0 . 6 2 7 . 3 1 . 5 7 1 11 油 层2 1 7 6 . 4 2 1 7 8 . 8 2 . 4 4 级水淹层42 1 2 2 0 7 . 8 2 2 0 9 . 7 1 . 9 1 9 . 4 1 2 . 5 4 6 . 7 2 5 . 9 2 2 8 7 . 9 1 级水淹层42 2 2 2 0 9 . 7 2 2 1 0 . 4 0 . 7 1 7 . 8 1 3 . 8 9 1 . 2 1 4 . 8 0 9 9 9 . 9 1 级水淹层42 3 2 2 1 0 . 4 2 2 1 1 . 9 1 . 5 1 9 . 5 1 2 . 3 4 6 . 6 2 8 . 5 2 5 8 7 . 8 1 级水淹层42 4 2 2 1 1 . 9 2 2 1 3 . 1 1 . 2 1 4 . 7 2 4 . 7 4 0 . 2 3 . 9 1 3 4 9 . 8 3 级水淹层2 2 0 7 . 8 2 2 1 3 . 1 5 . 3 1 级水淹层43 1 2 2 1 3 . 8 2 2 1 5 . 3 1 . 5 1 7 . 5 1 4 . 4 1 4 . 4 1 1 . 6 9 8 0 . 1 油 层43 2 2 2 1 5 . 3 2 2 1 5 . 6 0 . 3 1 5 . 6 1 6 . 6 4 4 . 6 5 . 3 3 7 81 1 级水淹层43 3 2 2 1 5 . 6 2 2 1 5 . 8 0 . 2 1 6 . 4 1 6 . 4 5 0 . 5 5 . 9 7 8 8 9 . 7 1 级水淹层43 4 2 2 1 5 . 8 2216 0 . 2 1 6 . 4 1 7 . 1 4 9 . 1 5 . 0 3 5 8 7 . 5 1 级水淹层2 2 1 3 . 8 2216 2 . 2 油 层44 1 2218 2 2 1 8 . 8 0 . 8 8 . 2 3 6 . 1 3 6 . 1 0 . 0 8 6 1 4 . 3 差 油 层44 2 2 2 1 8 . 8 2 2 1 9 . 1 0 . 3 8 . 7 4 3 . 7 5 1 . 4 0 . 0 4 4 6 . 4 4 级水淹差层2218 2 2 1 9 . 1 1 . 1 差 油 层45 1 2 2 2 2 . 5 2 2 2 3 . 3 0 . 8 3 9 9 . 9 9 9 . 9 0 9 9 . 9 干 层45 2 2 2 2 3 . 3 2 2 2 4 . 5 1 . 2 1 2 . 7 2 9 . 5 5 8 . 4 0 . 3 1 4 91 1 级水淹差层45 3 2 2 2 4 . 5 2 2 2 5 . 5 1 7 . 2 6 9 . 3 8 7 . 3 0 . 0 2 2 9 9 . 4 1 级水淹差层2 2 2 2 . 5 2 2 2 5 . 5 3 1 级水淹差层干层油层明侧 19 井高精度碳氧比能谱解释成果表四级水淹油层二级水淹二级水淹一级水淹三级水淹三级水淹产水率 解释结论原组合图解释层号 细分 起始深度 结束深度 层厚 孔隙度束缚水饱和度含水饱和度液体渗透率明 86 井于 2008 年 2 月测高精度 C/O，剩余油资料显示沙三上 3 层间矛盾突出， 23、 27 号层水淹严重，采取卡封挤堵重炮措施，卡封保护沙二下 1上 1， /21 层，挤堵沙三上 221层，重炮沙三上 221 顶、未解、22 号层。措施实施后日产液由 d 下降到 d，日产油 d 基本不变，含水由 降到 堵水效果明显。 明 134 井于 2007 年 12 月测高精度 C/O，依据高精度 C/O 资料对水淹级别较高的 643层采取卡封、打塞措施，对高精度 C/O 资料显示为油层的 32、36、 39、 40 号层采取重炮措施，实施后日产液由 d 下降到 d，日产油由 d 上升到 d，含水由 降到 明 8 6 井 采 油 曲 线104070100液量0123油量9296100含水20055090012501 3 4 井 采 油 曲 线05101520液量0246油量20406080100含水50075010001250150011112285 井于 2008 年 3 月录取高精度 C/O 比资料，采用相同渗透能力分层，将厚层分成若干细分层，进行二次解释，解释显示目前生产层三上 50下72#层为高含水层，而三中 7 的 62 层细分为 8 个小层，分别解释为油层、差油层，水淹级别为 4 级，与电测解释的 1 级水淹层明显不符，通过综合资料认真分析，认为沙三中 62号层顶部为潜力层， 2008年 3月 7日打塞封堵三下 2， 1 层，卡封封堵三上 4， 3 层，射孔 62 号层顶部， 1 层，补孔后日产液 25t，日产油 合含水 53%。与措施前对比日降液 增油 11t，含水下降了 百分点。 明 385 高精度 C/O 测井图 明 1位于明一东断块与明一西断块结合部构造复杂带的一口油井，生产沙二下 3上 2 /26 层，由于该井生产层段较长，层间干扰严重，微构造认识程度不高等因素的制约， 2007 年年底含水由 64%上升到 83%，日降产 。 2008 年 3 月结合作业测高精度 C/O，对目 前生产层段实施二次测井解释，依据解释结果：沙二下第 16、 29、 35层水淹级别较高，为目前主要产水层段，而第 860层水淹级别低，可采取探潜措施。因此，对该井实施填砂至 1810 米保护沙三上 3堵沙二下 2上 2重炮 50 号层（解释为油干层）、补孔 60层（ 3 级水淹、油层），措施实施后，日产液由 加 产油由 升到 油 13t。取得了较好的62 1 2 0 9 5 . 8 2 0 9 7 . 7 1 . 9 2 1 . 4 1 4 . 6 1 4 . 6 1 5 . 3 8 5 0 . 1 油 层62 2 2 0 9 7 . 7 2 0 9 8 . 1 0 . 4 2 1 . 2 1 9 . 1 1 9 . 1 4 . 6 0 9 0 . 3 油 层62 3 2 0 9 8 . 1 2 0 9 8 . 7 0 . 6 2 2 . 5 1 5 . 8 1 5 . 8 1 2 . 1 6 5 0 . 1 油 层62 4 2 0 9 8 . 7 2 0 9 9 . 3 0 . 6 1 8 . 2 35 43 0 . 2 3 8 2 9 . 6 差 油 层62 5 2 0 9 9 . 3 2 0 9 9 . 7 0 . 4 1 9 . 8 2 7 . 5 5 6 . 3 0 . 7 9 8 9 2 . 3 1 级水淹差层62 6 2 0 9 9 . 7 2 1 0 0 . 3 0 . 6 1 8 . 8 3 3 . 8 5 3 . 8 0 . 2 9 2 8 3 . 7 2 级水淹差层62 7 2 1 0 0 . 3 2 1 0 0 . 9 0 . 6 2 6 . 6 8 . 5 1 9 . 5 2 7 8 . 3 0 2 1 9 . 9 4 级水淹层62 8 2 1 0 0 . 9 2 1 0 1 . 1 0 . 2 2 5 . 5 1 0 . 4 40 1 1 1 . 0 4 9 7 9 . 5 2 级水淹层2 0 9 5 . 8 2 1 0 1 . 1 5 . 3 4 级水淹层明 385 井高精度碳氧比能谱解释成果表产水率 解释结论原组合图解释一级水淹层号 细分 起始深度 结束深度 层厚 孔隙度束缚水饱和度含水饱和度液体渗透率明 3 8 5 井 采 油 曲 线010203040液量051015油量406080100含水200800140020001 明 1精度 C/O 测井图 50 1 1 7 9 9 . 6 1 7 9 9 . 9 0 . 3 1 3 . 3 3 7 . 4 3 7 . 4 0 . 1 1 5 1 1 . 3 差 油 层50 2 1 7 9 9 . 9 1 8 0 0 . 1 0 . 2 1 3 . 8 3 4 . 1 3 4 . 1 0 . 1 8 1 7 . 5 差 油 层50 3 1 8 0 0 . 1 1 8 0 0 . 5 0 . 4 1 2 . 3 4 0 . 8 4 0 . 8 0 . 0 7 1 1 7 . 1 差 油 层50 4 1 8 0 0 . 5 1 8 0 0 . 9 0 . 4 8 . 3 69 69 0 . 0 0 8 76 干 层1 7 9 9 . 6 1 8 0 0 . 9 1 . 3 差 油 层60 1 1 8 4 4 . 3 1 8 4 4 . 9 0 . 6 1 5 . 8 4 2 . 4 5 0 . 4 0 . 0 8 1 3 5 . 6 差 油 层60 2 1 8 4 4 . 9 1 8 4 5 . 1 0 . 2 1 5 . 8 4 2 . 5 4 4 . 2 0 . 0 8 1 6 . 2 差 油 层60 3 1 8 4 5 . 1 1 8 4 5 . 4 0 . 3 1 8 . 2 2 7 . 2 4 0 . 1 0 . 7 3 2 4 5 . 5 4 级水淹差层60 4 1 8 4 5 . 4 1 8 4 5 . 6 0 . 2 1 9 . 6 2 0 . 8 3 6 . 4 2 . 7 4 4 4 9 . 9 3 级水淹层60 5 1 8 4 5 . 6 1 8 4 5 . 9 0 . 3 1 8 . 2 2 9 . 5 4 5 . 1 0 . 5 0 9 6 1 . 8 3 级水淹差层60 6 1 8 4 5 . 9 1846 0 . 1 1 8 . 2 2 9 . 5 4 5 . 1 0 . 5 0 9 6 1 . 8 3 级水淹差层1 8 4 4 . 3 1846 1 . 7 3 级水淹层61 1 1 8 4 6 . 9 1 8 4 7 . 6 0 . 7 2 1 . 3 1 6 . 1 2 1 . 6 9 . 8 9 8 5 . 5 油 层61 2 1 8 4 7 . 6 1848 0 . 4 2 0 . 6 1 8 . 4 2 4 . 3 5 . 1 0 6 7 . 2 油 层61 3 1848 1 8 4 8 . 3 0 .