硼中子剩余油测井技术

1、 1 1、仪器技术指标、仪器技术指标外径 45mm 耐压 80Mpa 耐温耐温 80(80(目前目前120)120)测量源类型 14Mev中子发生器 决定了探测深度传感器类型传感器类型 2 2个碘化钠（个碘化钠（NaINaI）闪烁计数管）闪烁计数管 测量范围测量范围 地层孔隙度大于10% 纵向分辨率 100cm 探测深度 50cm 2 2、测井模式及测量信息测井模式及测量信息 热中子寿命热中子寿命FMFM 中子寿命中子寿命 计算计算So热中子寿命热中子寿命FMFM：基线、：基线、注注硼与吐硼曲线硼与吐硼曲线 中子寿命中子寿命 计算计算So渗（注）硼渗（注）硼高矿化度（含高矿化度（含ClCl、P

2、 P）地层：）地层：低矿化度地层：低矿化度地层： 20002000年以来二连油田较多地开展了硼年以来二连油田较多地开展了硼- -中子寿命测井，中子寿命测井，在蒙古林砾岩油藏，应用硼在蒙古林砾岩油藏，应用硼- -中子寿命测井成果研究分析了中子寿命测井成果研究分析了块状砂体底水锥进及底水沿块状砂体底水锥进及底水沿砾间溶缝绕流后砾间溶缝绕流后剩余油的分布；剩余油的分布；在阿北安山岩油藏，研究分析了因裂缝水窜暴性水淹而长在阿北安山岩油藏，研究分析了因裂缝水窜暴性水淹而长期关井后，裂缝带油气重新聚集现象，为油井恢复生产提期关井后，裂缝带油气重新聚集现象，为油井恢复生产提供了依据。供了依据。 3 3、适合

3、于砾岩、安山岩等特殊岩性油藏测井、适合于砾岩、安山岩等特殊岩性油藏测井 蒙蒙9-129-12井位于油藏西北部，井位于油藏西北部，20002000年年6 6月硼中子寿命测井反映顶部月硼中子寿命测井反映顶部8#8#层层出水点出水点( (强水淹强水淹) )，下部，下部9#9#层弱水淹层弱水淹 监测蒙古林砾岩油藏监测蒙古林砾岩油藏隔夹层隔挡剩余油分布隔夹层隔挡剩余油分布 由于油井周围纵向上存在由于油井周围纵向上存在2.02.0米左米左右的隔夹层以及砾间溶缝的存在，底右的隔夹层以及砾间溶缝的存在，底水在锥进的过程中沿砾间溶缝绕流，水在锥进的过程中沿砾间溶缝绕流，并对上部油层水洗较为充分，而油水并对上部油

4、层水洗较为充分，而油水界面以上的隔夹层与顶部射孔井段之界面以上的隔夹层与顶部射孔井段之间水洗程度弱的层段分布有较多的剩间水洗程度弱的层段分布有较多的剩余油。余油。 20012001年年5 5月卡封原生产层，补射月卡封原生产层，补射795-799.4795-799.4和和800.4-802.0800.4-802.0米后，日产液由米后，日产液由4646方方下降到下降到2222方，日产油由方，日产油由0.40.4吨上升到吨上升到7.97.9吨，含水由吨，含水由99.2%99.2%下降到下降到63.6%63.6%。 监测监测安山岩油藏裂缝带剩余油重新聚集安山岩油藏裂缝带剩余油重新聚集 阿阿6-346-

5、34井储层裂缝较发育，井储层裂缝较发育，19981998年年5 5月因月因裂缝水窜暴性水淹而关井。裂缝水窜暴性水淹而关井。 6 6号层为裂缝水窜号层为裂缝水窜层，虽未射孔，由于套管破损，层，虽未射孔，由于套管破损，20002000年年6 6月硼月硼- -中子寿命测井有进硼显示；中子寿命测井有进硼显示；5-105-10号层硼测解号层硼测解释为弱到中水淹层，反映长期释为弱到中水淹层，反映长期关井后由于重力分异和毛细管力作用，储层中剩余油重新聚关井后由于重力分异和毛细管力作用，储层中剩余油重新聚集。依据这一认识，对断块中长期关井的阿集。依据这一认识，对断块中长期关井的阿6-346-34、阿、阿6-2

6、96-29、阿、阿6-326-32、阿、阿6-306-30、阿、阿100100、阿、阿111111、阿、阿6-356-35井恢复生产后，初期日增液井恢复生产后，初期日增液157t/d157t/d，日增油，日增油99t/d99t/d，综合含水仅，综合含水仅38.6%38.6%。阿6-34井 由于硼由于硼-中子寿命测井通过对地层中注入中子寿命测井通过对地层中注入硼酸溶液来增大热中子俘获截面，使得其对地硼酸溶液来增大热中子俘获截面，使得其对地层孔隙度的要求相对降低，目前在华北油田低层孔隙度的要求相对降低，目前在华北油田低中高孔隙砂岩油藏均得到了应用。中高孔隙砂岩油藏均得到了应用。 4、适合于不同孔隙

7、砂岩油藏剩余油监测、适合于不同孔隙砂岩油藏剩余油监测 平均孔隙平均孔隙度度15%15%。硼测。硼测给出了各层水给出了各层水淹解释级别。淹解释级别。 哈南油田哈南油田-中低中低孔隙度砂岩油藏孔隙度砂岩油藏哈哈11-1611-16井井 4848号层，孔隙度号层，孔隙度18.2%18.2%，原解释含油饱和度，原解释含油饱和度60%60%，硼，硼测含油饱和度测含油饱和度30%30%，已强水淹。，已强水淹。 岔河集油田岔河集油田-中孔隙度砂岩油藏中孔隙度砂岩油藏岔岔39-12939-129井井 路路15断块断块-中高孔隙度砂岩油藏中高孔隙度砂岩油藏路路15-3215-32井井2020号层，孔隙度号层，孔

8、隙度30%30%，上半部分中水淹，下半部分强水淹。，上半部分中水淹，下半部分强水淹。 硼硼- -中子寿命测井通过计算硼酸注入前后所测热中中子寿命测井通过计算硼酸注入前后所测热中子俘获截面离差数值的大小，来分析产层水淹状况。子俘获截面离差数值的大小，来分析产层水淹状况。这种方法在层间地层压力差异较小情况下，能较准确这种方法在层间地层压力差异较小情况下，能较准确地识别水淹层、出水点（即相对强水淹层或产水层）。地识别水淹层、出水点（即相对强水淹层或产水层）。 5 5、适合于认识层间压力差异小产层水淹状况、适合于认识层间压力差异小产层水淹状况 采用渗硼方式，在不同时间两次测量渗硼俘获截面曲线。产层段两

9、次测量的采用渗硼方式，在不同时间两次测量渗硼俘获截面曲线。产层段两次测量的数值或接近或差异不大，反映层间地层压力差异较均衡。最终解释：数值或接近或差异不大，反映层间地层压力差异较均衡。最终解释：1010、1212号号层弱、中水淹，层弱、中水淹，1111、1313号为出水点。号为出水点。20062006年年8 8月卡掉月卡掉1111、1313号层，生产号层，生产1010、1212号号层后，日增油层后，日增油4.84.8吨，含水由吨，含水由95.6%95.6%降到降到7%7%左右。测井解释准确左右。测井解释准确 。里里107-20107-20井井 6 6、适合于认识厚层内水淹状、适合于认识厚层内水

10、淹状况况 从注硼后测量的俘获截面曲线看，其对地层的纵向分辨率大多为从注硼后测量的俘获截面曲线看，其对地层的纵向分辨率大多为1.5-2m1.5-2m，并且由于层内薄互层的存在而多出现台阶状变化，这是注硼压力造成的，这个并且由于层内薄互层的存在而多出现台阶状变化，这是注硼压力造成的，这个压力是地层能否注进硼液的界限值。实际上，硼压力是地层能否注进硼液的界限值。实际上，硼- -中子寿命测井认识层内水淹状中子寿命测井认识层内水淹状况，更多是在层内薄互层厚度大于况，更多是在层内薄互层厚度大于1.5-2m、储层厚度大于储层厚度大于4m4m的砂岩、砾岩和安的砂岩、砾岩和安山岩油藏取得较好成果。山岩油藏取得较

11、好成果。台阶变化台阶变化台阶变化台阶变化台阶变化台阶变化台阶变化台阶变化楚楚107107井井 4 4号层上部弱水淹、中部强水淹，对该层封堵后，号层上部弱水淹、中部强水淹，对该层封堵后，20042004年年6 6月重新射开顶部月重新射开顶部2142.5-2144.3m2142.5-2144.3m后，单采日增油后，单采日增油5t,5t,含水由含水由90.7%90.7%降到降到55.6&%55.6&%。重新射孔重新射孔 6 6、硼、硼- -中子寿命测井的困难中子寿命测井的困难 在产层井段较短、层少、地层压力差异较小情况下，选在产层井段较短、层少、地层压力差异较小情况下，选择一个与地层

12、压力接近或略大于地层压力（而不是注水井注择一个与地层压力接近或略大于地层压力（而不是注水井注入压力）的适合的关井压力进行密闭测井，这是较为行之有入压力）的适合的关井压力进行密闭测井，这是较为行之有效的。但在岔河集、京效的。但在岔河集、京1111那样的复杂块砂岩油藏，合适的关那样的复杂块砂岩油藏，合适的关井压力往往很难掌握，而且可能不是唯一的。井压力往往很难掌握，而且可能不是唯一的。 注硼压力难以掌握注硼压力难以掌握 9999年年1111月硼中子寿命测井，月硼中子寿命测井，1717、1818层解释为强水淹与漏失层解释为强水淹与漏失层，两层卡水后产液、含水基层，两层卡水后产液、含水基本不变，说明硼

13、测未找到主产本不变，说明硼测未找到主产水层。结合产液剖面分析，主水层。结合产液剖面分析，主产水层是产水层是1212、2222两层，而且应两层，而且应是高压层。是高压层。1717、1818两层俘获截两层俘获截面离差数值相对其它层高很多，面离差数值相对其它层高很多，说明其物性相对其它层要好，说明其物性相对其它层要好，而且应是低压层。在某个固定而且应是低压层。在某个固定关井（注硼）压力下，关井（注硼）压力下，尤其是尤其是在产层井段长、产层多、层间在产层井段长、产层多、层间压力和物性差异大情况下，压力和物性差异大情况下，所所测俘获截面曲线难以满足测井测俘获截面曲线难以满足测井解释的技术需求，解释的技术

14、需求，依照渗硼测依照渗硼测井方法解释水淹层，往往会得井方法解释水淹层，往往会得出与实际相反的结论。出与实际相反的结论。 2000.3卡水卡水产液量低应为低压层产液量低应为低压层岔岔39-13839-138井井岔岔19-10219-102井井1616号层产液剖面解释为主产水层号层产液剖面解释为主产水层测井时油井日产液测井时油井日产液23.323.3方方/ /油油2.22.2方方/ /含水含水90.6% 90.6% 封掉封掉1616号层后日产液号层后日产液20.520.5方方/ /油油8.08.0方方/ /含水含水60.9%60.9%注硼中子测井该层无幅差，解释为弱水淹层注硼中子测井该层无幅差，解

15、释为弱水淹层该层厚度只有该层厚度只有2 2米，孔隙度米，孔隙度18%18%，实为高压层，实为高压层 硼测时延长注硼时间，多次测量俘获截面曲线，仅反映了当时注硼压力硼测时延长注硼时间，多次测量俘获截面曲线，仅反映了当时注硼压力下产层进硼变化情况，对无离差反映的层，是高压层还是未进硼层，仍然难下产层进硼变化情况，对无离差反映的层，是高压层还是未进硼层，仍然难以把握确定。以把握确定。留留70-3970-39井井 硼中子寿命测井在硼中子寿命测井在注硼测量俘获截面曲线注硼测量俘获截面曲线后，又放喷测量了吐硼后，又放喷测量了吐硼俘获截面曲线。两条俘俘获截面曲线。两条俘获截面曲线对比：高压获截面曲线对比：高

16、压层由于回吐硼液，吐硼层由于回吐硼液，吐硼曲线数值明显低于注硼曲线数值明显低于注硼曲线数值；低压层，两曲线数值；低压层，两条曲线数值基本不变。条曲线数值基本不变。这是这是“测测- -渗渗- -测测- -注注- -测测- -吐吐- -测测”测井，准确识别测井，准确识别高压层与低压层的典型高压层与低压层的典型实例。实例。硼测解释硼测解释1414、1717层均层均为高压水层，但产液为高压水层，但产液剖面测井表明剖面测井表明1414层少层少量产液，应为低压层。量产液，应为低压层。硼测解释硼测解释1414、1717层层均为高压水层，但均为高压水层，但产液剖面测井表明产液剖面测井表明1414层少量产液，应

17、层少量产液，应为低压层。为低压层。010203040506070809010081214161719202122相对产液量(%) 留留70-8570-85井产液剖面井产液剖面 “测测- -渗渗- -测测- -注注- -测测- -吐吐- -测测”测量方法，测量方法，是硼是硼- -中子寿命测井工艺技术的一个进步，中子寿命测井工艺技术的一个进步，但它只是部分解决了高压层、低压层的识但它只是部分解决了高压层、低压层的识别问题，因为在无注脂防喷装置情况下关别问题，因为在无注脂防喷装置情况下关井压力（注硼与渗硼压力）有时是难以掌井压力（注硼与渗硼压力）有时是难以掌握的，理由有二条：握的，理由有二条： 一是

18、注硼压力太低，硼液难进层；太高，一是注硼压力太低，硼液难进层；太高，在层间压力与渗透性差异大情况下，低压层在层间压力与渗透性差异大情况下，低压层硼液将被快速推进；推进停止后硼液将被快速推进；推进停止后, , 当其渗透当其渗透率很高时，硼离子将快速扩散，最终将导致率很高时，硼离子将快速扩散，最终将导致其注硼俘获截面数值偏低，从而将其误解释其注硼俘获截面数值偏低，从而将其误解释为高压层或未进硼层。为高压层或未进硼层。 二是吐硼压力太低，硼液反吐层太多，二是吐硼压力太低，硼液反吐层太多，解释的高压层、各类水淹层会偏多；吐硼压解释的高压层、各类水淹层会偏多；吐硼压力太高，低压层渗透率很高时，硼离子将快

19、力太高，低压层渗透率很高时，硼离子将快速扩散，最终将导致其吐硼俘获截面数值偏速扩散，最终将导致其吐硼俘获截面数值偏低，甚至与基线数值相同，从而会将其误解低，甚至与基线数值相同，从而会将其误解释为高压层。释为高压层。 注硼平衡时俘获截面测量的困难注硼平衡时俘获截面测量的困难达到平衡达到平衡达到平衡达到平衡平衡不确定平衡不确定 注硼存在一个平衡过程，平衡未达到前，硼液被不断注入地层；平衡达到后，硼液不注硼存在一个平衡过程，平衡未达到前，硼液被不断注入地层；平衡达到后，硼液不再被注入地层，而硼离子扩散将使注入硼液淡化。而注硼平衡时的俘获截面往往难以被测再被注入地层，而硼离子扩散将使注入硼液淡化。而注

20、硼平衡时的俘获截面往往难以被测量到，主要是测量时机与时间难以掌握。量到，主要是测量时机与时间难以掌握。 但注硼平衡时俘获截面的测量，对测井解释至关重要，否则，仅仅依据某一条部分层但注硼平衡时俘获截面的测量，对测井解释至关重要，否则，仅仅依据某一条部分层点达到平衡状态部分层点不在平衡状态的注硼曲线进行解释，其结论往往会出现偏差，同点达到平衡状态部分层点不在平衡状态的注硼曲线进行解释，其结论往往会出现偏差，同样其不同次测井的曲线也难具有可对比性。样其不同次测井的曲线也难具有可对比性。2003年动液面1565米 2008年动液面914米 解释方法还较单一解释方法还较单一 下面公式下面公式 Sor=

21、58.065e-0.0315幅差幅差 Swf = 1.5298幅差幅差 + 0.2985 是冀中地区硼测是冀中地区硼测饱和度计算公式，它以岩心实验为基础，饱和度计算公式，它以岩心实验为基础，认为硼测饱和度仅与硼测俘获截面曲线幅度差有关联，很显然认为硼测饱和度仅与硼测俘获截面曲线幅度差有关联，很显然其实验岩样孔隙度的变化范围太窄，代表性不够。其实验岩样孔隙度的变化范围太窄，代表性不够。 渗（注）硼相当于增加了地层水矿化度。某深度点渗（注）硼相当于增加了地层水矿化度。某深度点俘获截面幅度差是某深度点硼离子浓度的反映。地层单俘获截面幅度差是某深度点硼离子浓度的反映。地层单位体积硼离子总量，与硼离子浓

22、度和地层孔隙度成正比。位体积硼离子总量，与硼离子浓度和地层孔隙度成正比。地层单位体积硼离子总俘获截面大小反映了地层含水饱地层单位体积硼离子总俘获截面大小反映了地层含水饱和度的大小，而单位体积硼离子总俘获截面则与单位体和度的大小，而单位体积硼离子总俘获截面则与单位体积硼离子总量成正比。也就是说硼测含水饱和度高低不积硼离子总量成正比。也就是说硼测含水饱和度高低不仅取决于硼测俘获截面幅度差的大小，而且还取决于地仅取决于硼测俘获截面幅度差的大小，而且还取决于地层孔隙度的大小。层孔隙度的大小。 目前硼测饱和度计算方法还较单一，它可能对某目前硼测饱和度计算方法还较单一，它可能对某些特定孔隙度地层较合适，但

23、它对华北油田尤其是冀中些特定孔隙度地层较合适，但它对华北油田尤其是冀中砂岩油田任意孔隙度地层饱和度的计算有时会出现一定砂岩油田任意孔隙度地层饱和度的计算有时会出现一定的偏差，其适用性不是很强，还需要进一步完善。的偏差，其适用性不是很强，还需要进一步完善。 测井仪器本身的困难测井仪器本身的困难 基线基线注硼曲线注硼曲线吐硼曲线吐硼曲线非产层段基线数值明显高于注硼与吐硼曲线数值，反映仪器稳定性与重复性较差。非产层段基线数值明显高于注硼与吐硼曲线数值，反映仪器稳定性与重复性较差。非产层段 非产层段基线、渗硼、注硼、吐硼曲线数值变化稳定性与规律性差，这些势必非产层段基线、渗硼、注硼、吐硼曲线数值变化稳

24、定性与规律性差，这些势必对测井解释结果产生影响，并可能导致解释结论的偏差。对测井解释结果产生影响，并可能导致解释结论的偏差。基线已基线已发生严发生严重漂移重漂移 7 7、建议、建议进一步完善测井工艺进一步完善测井工艺在测井井段长、层间压力与渗透性差大油藏（油井），进在测井井段长、层间压力与渗透性差大油藏（油井），进行行“测测- -渗渗- -测测- -注注- -测测- -吐吐- -测测”测井，当地层压力较高情况下测井，当地层压力较高情况下，可带注脂防喷头、并在控制住地层压力（非注水压力），可带注脂防喷头、并在控制住地层压力（非注水压力）情况下，进行注硼平衡过程测井（测量多条注硼曲线），情况下，进

25、行注硼平衡过程测井（测量多条注硼曲线），并尽可能多地测量到各层注硼达到平衡时的最大俘获截面并尽可能多地测量到各层注硼达到平衡时的最大俘获截面；然后适当降低压力（不放喷）进行吐硼测井，并可在多；然后适当降低压力（不放喷）进行吐硼测井，并可在多次降压下，测量多条吐硼曲线。次降压下，测量多条吐硼曲线。进一步完善解释方法进一步完善解释方法针对不同孔渗油藏建立不同的饱和度计算方法针对不同孔渗油藏建立不同的饱和度计算方法 7 7、建议、建议达到平衡达到平衡达到平衡达到平衡平衡不确定平衡不确定进一步提高解释精度进一步提高解释精度尽量应用注硼平衡时俘获截面幅度差（否则用最大俘获尽量应用注硼平衡时俘获截面幅度差（否则用最大俘获截面幅度差）结合地层孔隙数据计算注硼饱和度，并通截面幅度差）结合地层孔隙数据计算注硼饱和度，