什么是井下流体的“肺活量”?人能够吸进和呼出空气,地层也可以流入流出油和水,就像人的肺一样。井下流体的“肺活量”就相当于地层对油和水的“吞吐量”。知道了井下流体的“肺活量”可以更好指导石油的生产和开发。
在石油的生产开发过程中,随着石油的开采,地层中的液体会不断减少,油层的压力也会逐渐降低,油层的压力降低之后便难以把剩余的石油开采出来。为了把剩余的油开采出来,就需要给地层注水,给地层补充“能量”,保持油层压力的稳定。因此,在一个油田开发时,除了钻一批采油井以外还要钻一批注水井。为了了解注水井的注水情况,例如注水井把水注到哪里等,就需要测量各个层位的吸水剖面,通过各个层位的吸水剖面就可以判断地层里水的流向和流量。该资料可以通过同位素吸水剖面测井方法获得,也可以通过氧活化测井方法获得。
氧活化测井是活化测井中的一种。原子核活化后的不稳定放射性核素能自发地放出射线,通过衰变形成稳定的核素。不同放射性核素能发射特定能量的伽马光子且具有确定的半衰期,根据这种性质可识别硅、铝、钠等许多元素和相应的矿物。
氧活化水流测井仪通过氘—氚中子源放射出14兆电子伏的中子,与井中水流中的氧元素发生活化反应。该核反应放射出的射线可以穿透井中的流体、油管、套管和水泥环等井眼物质,最后被仪器的探测器接收,将探测器计数进行累加便得到对应的伽马射线时间谱。通过对伽马射线时间谱的测量来反映油管内、环形空间、套管外水的流动情况。这个过程就像在高速公路上的汽车经过区间测速路段,分别经过测速起点和测速终点两个位置,那么利用区间距离和经过区间的时间就可以求出汽车行驶的速度。
知道了氧活化的测量原理和仪器结构,那么怎样测量井下流体的“肺活量”呢?在氧活化的测量过程中有以下两个原则:顺流测量、流量守恒。顺流测量原则顾名思义就是顺着水流的方向来测量。流量守恒原则就是每个位置的流入量等于流出量。在已知水流动空间截面积的情况下,通过水流速度可计算出水流量。测量时遵循顺流测量原则和流量守恒原则,在每个射孔层位必须有一个测点,按照水流的方向依次测量,这样便可以测量井下的“肺活量”了!
氧活化测井可在油田的开发中大放异彩!这是由于氧活化不存在放射性污染,测量结果准确可靠,对解决注聚井和疑难注入井等方面的难题有明显的优势。自1999年在国内应用以来,该技术不断完善,应用规模不断扩大,为油田开发提供了大量有用的资料。