同位素测井曲线资料异常吸水原因与对策分析

摘要：采用同位素测井技术，可以利用组合方式来获取到磁定位、流量、压力、伽马和温度参数。在对测井资料进行解释时，需要先对流量数据进行分析，从而了解到不同地下储层液体流量，再利用同位素吸水剖面来对每个小地层相对吸水情况进行分析。对水井温度参数进行分析，可以识别出吸水层或吸水界面。对压力数据和磁定位情况来对水井压力改变和地下储层吸水关系进行解释分析，可以得到水井准确深度，还可以了解到管柱的具体情况。但在进行测试作业时，同位素造成的地层污染和注水井井况会使得获取到的测井曲线产生异常。

关键词：同位素；测井曲线；资料异常；吸水原因；

1同位素污染对测井曲线产生的影响

1.1同位素测井造成的污染

利用同位素测井技术进行测试作业，会受到地下储层、井内管柱和同位素数理等因素的影响，还会受到固井施工质量、地层酸化压裂等方面的影响。

1.2同位素污染类型

在沉淀物污染方面，投入到注水井中的微球颗粒尺寸和地层沉积速度呈现出正比例关系，和注入地层水具备的携带性能呈现出反正比关系。所以，使得同位素微球颗粒物质和注入到地下储层中水无法实现同步。还会受到微球颗粒密度产生的影响，如果微球颗粒和注入到地下储层水密度相符，就会使微球和注入水保持同步状态。如果两者间存在着密度差，就是产生不同步问题，就会使同位素在地下储层中无法均匀分布，会对地下储层造成一定程度的污染。

在吸附污染方面，注水井管壁会存在着较多的油污，这由于洗井作业时没有把油污完全洗掉，同时，在关井测温时会，如果井口没有很好地封密，则会出现地层吐水问题，会导致注水井管壁产生油污问题，这样就会吸附一定数量的同位素物质。除此之外，油管和套管接箍部位的台阶也会使同位素产生污染问题。

控制并减少同位素沾污主要有以下三种方式:(1)选择使用适合的同位素载体粒径。载体粒径的选择要经过精确的分析计算，配合地层孔隙直径的变化调整参数，再考虑同位素的载体颗粒大小，确保满足注水井和吸水层的工作需求  。如果该注水井结构带有偏心配水器，则应该根据实际情况调整同位素载体颗粒直径，避免产生水嘴拥堵等问题，产生更大沾污。(2)选择合适的同位素载体密度。如果同位素载体密度大于注入水密度，可能会出现同位素沉淀堆积，也可能导致同吸水层同位素出现显示异常;如果同位素载体密度小于注入水密度，就会使同位素处于悬浮状态，在剖面测井中造成吸水能力显示不均匀。(3)选择合适的替注水量以及最佳的测量时间。替注时间过短，会使得同位素大量悬浮在管柱内部，使得管柱工具处严重沾污，致使测井无法正常开展，吸水层分析工作难以快速进行。但如果替注水量过多，在渗透性较好的地层内结构会出现“真空”，同位素载体会顺水流方向迅速进入地层深处，使测井仪器难以获取同位素吸水数据，形成错误的分析结果，造成不吸水的假象。

1.3同位素用量的影响

测井作业投入的同位素数量也会对吸水层位识别准确性造成影响，如果投入的数量过大，则会导致不吸水层位存在同位素异常，存在着较大的浪费现象，会使地层造成同位素污染。如果投入的同位素数量较少，从测井作业获取到的数据资料中，可以发现吸水层同位素不高，会对吸水层准确判断造成不利的影响。为了节约同位素，还可以准确识别到吸水层，需要根据每天的注水量、地层丈夫力、射孔层段厚度、同位素强度等因素，来对同位素的使用量进行估算。

1.4同位素微球尺寸

需要根据注水地层孔隙尺寸，选用的同位素清颗粒直径稍超过注水孔隙，使微球直径和注水地层具备的渗透性和吸水地层的有效厚度匹配。针对地下储层胶结性较差，会存在出砂现象，或注水井附近存在冲刷地质较薄地下储层，还存在注水压力较低现象，单层有着较为明著的突出，应该采用颗粒直径较大的同位素追踪剂。针对存在偏心配水管柱的水井，在对同位素颗粒尺寸进行选择时，应该使同位素颗粒尺寸大到出水品2~3倍，可以防止微球颗粒尺寸太大而引起水嘴堵塞问题，也可以防止出现井下作业工具的污染。

1.5同位素微球颗粒密度

国内的每个油田地质情况不同，注入到地层中的主要有淡水、污水和盐水进行驱油。大庆油田注入到地层当中的主要为淡水物质，由于注入水体中的密度存在着较大的差别，需要选用的同位素追踪剂与注水保持良好地匹配。如果同位素颗粒尺寸超过注水密度，就会使投入的同位素在井底部位产生沉积。或者具有同样吸水能力的地下储层底部有着较多的同位素物质，而较浅的部位会存在同位素清分布密度低的现象，或者无法存在同位素。如果同位素物密度不大于注入地层水体的密度，就会使同位素微球呈现出悬浮状态。所以，在对吸水剖面进行测井作业时，如果没有处理好注入水和同位素间的关系，就会使吸水层出现同位素分布不均衡的现象。

2注水井井况对同位素曲线造成的影响

2.1伽马本底高

在进行注水作业时，由于含有放射性的物质会跟随着注入水进入到地下储层当中，会使地下储层产生一定程度的污染。采用伽马测井技术对获取到的数据进行解释时，就会存在着伽马射线异常现象。同位素物质释入到地下储导以，就会导致整个测井区段存在着较为严重的污染问题，并对吸水地层的吸水性能产生影响，从而使测井曲线出现失真现象。

2.2注水管柱受到严重的腐蚀

注入到地下储层的水体中具有多种矿物质，经过较长时间注水作业，会使水井中的管柱存在腐蚀现象，会使得测井仪器在下放和上提操作时存在着较大的摩擦阻力，并对测井仪器的稳定性造成影响，从而使获取到的测井曲线产生失真。

2.3封隔器密封性不良

如果注水井中的封隔器密封条件不好，就会使得注水地层无法吸收到足够流量和压力的水，使得开采中的油井有着较高的含水率。这就会就在同位素曲线中发现无法吸水地层存在着异常吸水现象。

2.4大孔道现象

很多油田都进入到开发的中后期，多年的持续开采会导致地下储层相互间存在着较大的油气开采矛盾，某些地下储层中会存在着较大的孔道，使注水井无法发挥作用，会出现无效地注水循环，还会对其它油层的吸水产油产生不利影响，这就会使测井曲线中呈现出注水幅度低，或者不存在异常起伏问题。

2.5固井窜槽

固井施工质量没有得到有效控制，同时，受到较长时间的注水作业，从而使水泥环产生损坏，这就出现了固井窜槽问题，会对吸水地层产生较大的影响。进行射孔作业之后，对地层中注水同位素物质，就会使部分同位素追踪剂存在窜槽部位，进入到地下储层之后的同位素出无法返排出来，无法进入到地下储层的同位素，就会存在套管和水泥间，同位素物质数量的增多，就会现测井数据中存在异常吸水问题

3实际应用分析

对某油田注水井采取分层配注技术，每天的注水量可达到60方。对该注水井进行同位素测井作业。在测井过程中，由于3层段的同位素曲线幅度和时间呈现出反比关系，从同位素曲线中可以看出该层段的吸水面积不大。但与该地下储层的物性和采取的配注无法保持一致，通过对流量曲线的对比，可以发现该层的吸水量可以达到每天15方左右，为该注水井注水总量的26%，这就表明该地下储层中有着较高的吸水性能，由于地层的有效厚度较大，具备较高的渗透性，但同位素显示比较少，但注入流量较大，为典型的地层大孔道现象。但该注水井的2层段为停注层，从伽马数据曲线可以看出，存在着较大的异常吸水现象，从注入流量和同位素曲线存在的异常吸水可以发现，2层段可能存在着封隔器密封性不良而导致的停注地层段吸水。

4结束语

采取同位素测井技术，应该结合注水井井况应用颗粒直径区间较大的同位素追踪剂，并确定合理的使用量，确定好投入时机。还应该根据井况来对测井数据异常进行分析，考虑到地下储层大孔道、窜槽等因素，可以使获取到的注水剖面资料可以对油田开采提供更为准确的解释数据。