[發明專利]相關流量注入剖面測試方法及施工工藝

在審

• 申請號: 200810015758.7
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101270658A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 鹿洪友;林建偉;王優杰;牟忠波;徐宏
• 申請（專利權）人: 濮陽市東輝鉆采技術服務有限公司
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司
• 代理人: 王錫洪

一、技術領域

本發明涉及一種用放射性相關測量的方法對油田配注井進行分層測量的相關流量注入剖面測試方法及施工工藝。

二、背景技術

在注入剖面測井領域中，對注入井進行測量的主要測井手段是渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、靶式流量計、同位素示蹤測井和中子氧活化測井。其中前四種測井方法主要用于對籠統注入井的測量(不包括喇叭口上部有吸水層的情形)，目前這幾種方法應用最多的是電磁流量計，這種儀器具有較寬的測量范圍和較高的測量精度，其測量下限可達1m³/d。其余三種方法也具有較高的測量精度，但是這幾種方法都不能對配注井進行分層測量。

目前，能夠對配注井分層注水量進行測量的主要方法是同位素示蹤測井和中子氧活化測井。同位素示蹤測井應用較多，但是隨著油田的開發，由于長時間受水體的沖刷，在井內射開地層部位形成大孔道，當同位素示蹤劑到達后直接進入地層深處，使同位素示蹤測井曲線異常顯示減弱，造成解釋誤差。另外，此方法還受到深穿透射孔、壓裂、沾污、竄槽、漏失以及注聚井流體粘度的影響，同樣會使測井結果的準確性受到很大影響，所以對這部分井來說，同位素示蹤測井已經不能滿足注入剖面測井的需求。中子氧活化測井是近期開發出來的新測井方法，這種方法能夠對油管外的分層注水量進行準確測量，已經在油田上得到了廣泛的應用，但是這種方法的測量下限較高(為10m³/d左右)，而且測試成本較高，使其應用規模受到一定的限制。

在國外，配注井的測量儀器也僅限于斯侖貝謝公司和俄羅斯韃靼石油公司的氧活化測井儀。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種相關流量注入剖面測試方法及施工工藝，解決上述已有技術中存在的的問題。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：

1、本發明的基本原理

當示蹤劑靠近探測器時，探測器會產生相應的輸出信號，如果具有一定移動速度的示蹤劑經過具有一定距離的兩個探測器時，那么在兩個探測器上就會按照先后順序產生各自的輸出信號，如圖1所示。由于兩個探測器的間距很小，所以兩個探測器在輸出曲線上應該具有很好的相似性，近似地認為兩探測器的輸出信號是相同的，只是其中一路信號相對于另外一路延遲了一定的時間，這一延遲時間可以用相關算法計算出來，由于兩個探測器的間距是一定的，從而容易計算出示蹤劑的移動速度。

2、本發明的測試方法

將具有一定聚合特性的示蹤劑釋放到注水井的油管里，示蹤劑隨著水流一起向下運移，流經偏心配水器時部分示蹤劑隨水通過水嘴流到油套管環形空間進入注水層，當示蹤劑釋放到油管后，把帶有兩個探測器的儀器迅速下放至示蹤劑要流經的位置，當油套管環形空間的示蹤劑流經兩探測器時，上下兩個探測器測到相應的變化信號；在另一部分示蹤劑隨水在油管內繼續下行過程中同樣在上下兩個探測器上測到變化信號，測井曲線上出現兩次波峰，利用示蹤劑的良好聚合特性及油管內流態變化小的特點，加之示蹤劑流經測井儀與油管環形空間面積小、流經的時間短、產生波峰寬度窄，從而叛斷出油管內測試峰值和油套管環形空間峰值，舍去油管內測示峰值，利用示蹤劑流經上下探測器時間可計算、流速截面已知，通過相關運算方法計算出單層注水流量；如圖2所示，本發明的示蹤劑是采用鋇131同位素。

示蹤劑由鋇131同位素和硅膠在常溫常壓配制而成，其重量份數比為鋇131同位素∶硅膠＝40-50∶30-55。

3、本發明的相關信號的獲得及運算

上、下探測器的輸出經電路處理后可輸出隨機流動噪聲信號x(t)和y(t)。如圖1所示，當被測流體在管道內作穩定流動時，隨機流動噪聲信號x(t)和y(t)可以分別看作是來自各態歷經的平穩隨機過程x_k(t)和y_k(t)的兩個樣本函數。由于示蹤劑具有很好的聚合特性，所以滿足上述條件，既示蹤劑的流動滿足“凝

固”模型，即兩探測器的輸出信號是相同的，只是其中一路信號在時間上延遲了τ₀

x(t)＝y(t+τ₀)(1)

即：

式中τ₀就是流體從上探測器運動到下探測器的時間，稱之為渡越時間。隨機流動噪聲信號x(t)和y(t)信號之間的渡越時間是通過互相關運算得到的，這也就是相關法測量的含義所在。x(t)和y(t)的互相關函數Rxy(τ)可由下式求得：