俄罗斯宽能域中子-伽马能谱系列测井仪在中国油气勘探开发中的应用

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1、俄罗斯宽能域中子-伽马能谱系列测井仪在中国油气勘探开发中的应用提纲一、引言二、宽能域中子-伽马能谱系列测井的用途三、宽能域中子-伽马能谱系列测井求油气饱和度方法四、宽能域中子-伽马能谱系列测井在中国长庆和四川油气田测井成果五、结论一、引言2007年元月，俄罗斯宽能域中子-伽马能谱系列测井仪在中国长庆油田和四川气田共进行了六口井的测井实验。每次测井均是一次成功，测井资料符合要求，达到了预期目的。测井资料经俄罗斯专家认真处理，细致分析，提交的测井成果，得到了用户的认可。说明宽能域中子-伽马能谱系列测井仪有在

2、中国油气田推广应用的价值。1、宽能域中子伽马能谱系列测井仪的创新技术宽能域中子-伽马能谱系列测井仪由宽能域中子-伽马能谱分析及自然伽马能谱分析集成一体的测井仪。和中子-中子测井，中子伽马氯当量分析，自然伽马集成一体的测井仪组成其结构如图-A,图一B所示AB图一20cm20cm50cm60cm60cm中子源:Po-Be(或Pu-Be、Am-Be)俘获伽马能谱分析范围:0.03Mev-9Mev仪器直径:Φ90mm,Φ48mm仪器长度:3500mm能量分辨率:7%-10%能量刻度的不稳定度:<1%能谱分析死时

3、间:4微秒仪器耐压:80Mpa仪器耐温:120度宽能域中子伽马能谱系列测井仪的创新技术1.在长、短探测器的晶体外套了一个錋套，入射到地层中的中子，经慢化后，一部分热中子被地层散射，到达探测器，进入錋套，被錋俘获，放出了478Kev的伽马射线，被探测，如图二所示。图二图二利用錋俘获伽马射线，实现了仪器的两种功能:<1>利用478Kev的伽马射线作探测器的稳谱源，提高了仪器进行能谱分折的稳定性，而且保护了探测器的晶体不被活化。<2>錋俘获伽马射线的强度和地层中热中子通量存在着较好的相关性，记录錋俘获伽马能窗

4、（约为400Kev-550Kev）的伽马计数率与地层热中子强度也有较好相关性。因此利用记录长、短探测器錋窗的计数率，实现了中子-中子孔隙度测井。2、利用地层中子俘获伽马作测量源，为体源，这些伽马经地层散射到探测器进行能谱分析，取长、短探测器能谱分析的低能区（约为150Kev-400Kev）的计数率，实现地层密度测井.这种方法测量的地层密度的探测深度要比通常裸眼井的补偿密度测井探测深度要大得多，受井径影响要小得多。图三在图三中红线为宽能域中子伽马能谱在套管井中测得的地层密度(ρch).蓝线为裸眼井中测得的

5、补偿密度(ρb).红点为岩性分析的地层岩石密度.(ρk)红线与红点重合比较好.蓝线与红线在井眼较好的地方重合较好.统计表明:∆(ρk-ρb)=±0.077g/cm3相对误差:δ=3.16%∆(ρk-ρch)=±0.048g/cm3相对误差:δ=1.99%∆(ρch-ρb)=±0.068g/cm3相对误差:δ=2.79%图四在图四中红线表示宽能域伽马能谱在大斜度套管井中测量的地层密度.黑线表示在裸眼井中补偿密度测井仪测量的地层密度.两种密度在大多数情况下重合较好.图五红线和蓝线分别表示宽能域中子伽马能谱在

6、油管和套管中测的地层密度.在绝大多数情况下两种密度重合较好.总之，在井眼变化较大的油气田、宽能域中子-伽马能谱系列测井仪提供了一种地层密度测量较好的方法。伽马能谱分析，每个探测器采用了两个256道进行分析，一个256道能谱分析范围为0.03Mev-3Mev，一个256道能谱分析范围为3Mev-9Mev,能谱分析范围宽，提高了低能0.03Mev-3Mev的分析精度。仪器提供地层中氢、钙、氯、锰、铁、硅、錋、钴、铀、钍、钾等元素含量，进行岩性评价。仪器测量的全谱图如图六所示图六图六仪器分析地层元素含量，确定

7、地层的岩性测井图图七图七氯当量分析,采用为软区(能域0.5Mev-2.5Mev)，硬区(2.5Mev-8Mev)，分别利用软区氯函数、硬区氯函数与中子-中子测量的孔隙度指数交绘图版进行地层、油水饱和度评价。二、宽能域中子-伽马能谱系列测井的用途依据岩石密度及参考伽马能谱数据所测定的岩石成分，对地层进行分层及剖面校深；-利用伽马能谱数据，求得地层中化学元素的含量，评价沉积层的地球化学条件；-确定储层及孔隙度系数；-根据孔隙中充填液体的元素成分及氯当量确定储层的饱和度性质。-确定含油饱和度系数Кн，含气饱和

8、度系数Кг；-确定油气界面、油水界面、气水界面；仪器既适应套管井测井，又适应裸眼井测井.三、宽能域中子-伽马能谱系列测井求油气饱和度方法求地层油气饱和度的方法，根据地层水矿化度不同而采用两种方法:1.对于孔隙度大于10%，地层水（包括混合液）矿化度约15克/升（即15000PPm）的地层，采用氯含量当量函数与中子交绘的方法.图八、九、十中F(Clж)为硬区氯函数,F(Clм)为软区氯函数,F(Кп)为中子-中子孔隙度系数,“氯当量”值指的是