硼中子寿命测井技术在油田开发中的应用

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摘 要： 中子寿命测井是适用于较高矿化度地层水套管井寻找剩余油的测井方法。河口老区油田多为低矿化度地层（油层孔隙度约15%-30%，地层水矿化度约5000mg/L-2万mg/L）。因此，采取向地层中注入高俘获截面的硼酸溶液，从而使中子寿命测井适用于河口老区油田的低矿化度地区。本文着重介绍分析硼中子寿命测井的基本原理，及其自2001年在河口老区油田投入使用以来，近40余井次的测试，在评价水淹层、找卡水、找窜漏等方面的应用效果分析研究，取得了一定的认识：尤其在油井找窜漏方面具有较高的推广价值。

关键词： 中子寿命； 油田开发； 剩余油； 应用效果

中图分类号： P631 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）02-0045-02

一、注硼中子测井原理

注硼中子寿命测井就是向地层中注入高俘获截面的硼酸溶液，利用硼酸易溶于水、不溶于油的特性，用硼酸溶液替代地层水，人为的制造高矿化度“咸化”地层，从而使中子寿命测井也适用于低矿化度地区。在低矿化度地层水油田，注入的高俘获截面硼元素向地层水扩散，提高地层水的俘获截面而不改变油层的热中子俘获截面，使油层和水层的俘获截面值出现较大的差异，从而区分出油层和水层。在淡水地层，注硼中子寿命测井是通常采用“测、注、测”施工方法进行。在注硼前后各测一条俘获截面Σ曲线，把两条曲线进行重叠，其幅度差的大小直观地显示着地层含水的多少。显然，地层中含水越多，进入的硼酸越多，幅度差也越大。

二、注硼中子测井的技术关键

首先对不同地质状况进行合理的注硼工艺设计、施工是注硼中子寿命测井的关键和难点（主要包括：硼酸用量的控制、注硼压力的控制、施工管柱的设计）；其次解释测试资料时加强与完井资料的结合；最后解释结论与地质技术人员的结合讨论制定相应的措施，只有这样，才能确保效果显著。

1.硼酸用量M的经验计算方法

硼酸用量要充分满足测试需要，硼酸用量M既不能过多又不能过少，过多或过少都不利于计算剩余油饱和度，因此要精细计算硼酸用量。实验得出结论：硼溶液浓度一般约3-4%较为适宜，特殊情况视地层矿化度决定。对正常井况进行实际施工，只要求硼酸溶液充满整个测量井段及井段以上100米左右的油套环空空间，为安全起见再增加一定的硼溶液余量。

注：

M硼酸----硼酸用量；

ρ水------水的密度；

V1-----井深油管水的体积；

V2-----测量井段和井段以上100米左右的油套环形空间水的体积；

V3-----地层安全渗吸量水的估算体积。

2.工艺技术要点

注硼压力的控制：合理控制作业压力和注硼压力，不驱动地层可动油；

施工管柱的设计:考虑施工安全和地层出砂分别采用单流阀或筛管式管柱；

测试资料解释结果做到与完井测试资料及油藏开发动态的紧密结合。

三、注硼中子寿命测井应用效果分析

自引进以来，在河口油田工进行硼中子寿命测井100余井次，通过硼中子寿命测井，准确找出了各测试井的主要出水层位、具有产油潜力的层位和窜槽层位，为封堵水层，开发潜力层提供了可靠的依据，取得了很好的开发效果。

1.定性评价射开储集层,寻找出水层，为卡水堵水措施提供依据

沾4-4-19井是一口生产井，本井射开2个层位： 东营ED12和东营ED21，共计射开厚度6米，测试前平均日产油0.2t，含水由95.8%。硼中子解释结果显示(见图1)：ED12和ED21层均为主要出水层，该层不具备开采能力，建议封堵。

根据测试资料采取措施：注灰封堵ED12和ED21出水层，后补射NG下6、7号层，射开层厚5米。措施后生产效果较好（见图2）。产液由原来的7m3/d增加到24m3/d，日产油由措施前的0.2t增加到7.5t，含水由95.8%下降到68.9%。日增油7.3t，增效显著。

2.验证层间窜槽状况，实施单井层间挖掘措施增效显著

埕南13-2井是一口生产油井，本井射开5个层位生产，共计射开厚度26.2米，测试前平均日产油0.1t，含水99.3%，属于间开井，接近停产状态。8月10日对该井实施硼中子测井，寻找潜力层。硼中子测井解释结果显示：层与层之间窜通严重。3#、4#、5#之间发生层间窜槽连片；6#、7#之间发生层间整体窜通。该井完井声波变密度测试结果显示该层段第一、第二界面水泥胶结状况差。

根据解释结果对3#、4#、5#、6#、7#层采取挤灰封堵，封堵后重新射孔6#层Ng451生产，增效显著（见图4）。日油由措施前0.1吨增加到9.2吨，含水由原来的99.3%下降到0%。目前，日油6.2吨，含水为86.2%，措施后累计产油15000余吨。

四、结论与认识

1.硼中子寿命测井是目前检查套管井管外窜槽的最有效手段之一，充分发挥其不同于其它仪器的优势，能够为老区挖潜提供可靠的依据。

2.硼中子寿命测井能够划分高低含水层，找准出水点，发现剩余油分布，为实施堵水增油措施提供保障。

3.硼中子寿命测井工艺及解释方法的再完善，研究不同类型油藏油井的注硼参数选取和掌握最佳的测井时间等，将进一步提高测井资料的解释符合率，为区块剩余油分布的研究奠定良好的基础。

参考文献：

[1] 黄龙基.放射性测井原理[M].北京：石油工业出版社，1996.