放射性同位素示踪测井
测井常识
三、主要应用
1、区分岩性 具有高放射性:泥岩、泥灰岩、凝灰岩、变质花岗等。 具有低放射性：砂岩、灰岩、白云岩、石膏岩、煤等。 一般来说，火成岩的放射性比沉积岩的放射性高。
为什么火成岩中的酸性岩GR值要高于基性-超基性岩的GR值？ 1.火成岩中随着从超基性-基性到酸性的变化，长石的含量是越来越 多的，酸性火山岩更是含大量的钾长石，因此表现出放射性越来越高， 自然伽马数值增大。 2.随着超基性-基性到酸性的变化，其挥发份的含量也越来越高，而 在挥发份的作用下，促使放射性元素的迁移与富集。在岩石中形成许 多含放射元素的矿物，所以GR值就高。据维诺格拉多夫统计，放射性 元素U在超基性岩含量为0.003ppm，到酸性岩中逐渐高达3.5ppm。Th的 含量也从0.004ppm逐渐变到18ppm。其它放射性元素如Zr（锆）、Rb （铷）、Ce（铯）等含量也都是不断升高的。
GR-为解释层的自然伽马记数。
5、计算粒度中值 自然伽马曲线的变化与粒度中值曲线的变化有较好的对应性, 因此,可以利用自然伽马来计算粒度中值。 6、可以过套管测井 由于套管对岩层中的伽马射线没有太大的影响,所以可以利 用自然伽马进行过套管测井,可以代替自然电位曲线。
放射性同位素测井
一、基本原理
放射性同位素测井(radioisotope log)又称放射性同位 素示踪测井,是利用人工放射性同位素作为示踪剂来研究注 水动态和油井技术情况的一种测井方法.
3）岩性纯、厚度大（3m以上）
4）SP异常幅度最大
五 SP曲线基线偏移校正
在大比例尺下，与能够反映该地区泥质含量（泥岩）最 好的曲线（如GR、Rt等）， 在最可靠的泥岩段处进行校正 Geolog的基线偏移校正最好！
六 影响储层SP异常的因素
4伽马
测井速度和积分电路造成的深度偏移
深度偏移，是指根据实测GR曲线 的分层原则(如用半幅点)定出的岩 层界面深度与实际深度之间有一 偏差，而且前者比后者偏浅。原 因是受测速V、地面仪器积分电路 的时间常数τ两种因素影响，因此 也常称为Vτ影响。
为尽可能减小这种影响，实际测 井中应通过试验选择合适的提升 速度和时间常数。同时，在整理 资料时，需通过同其它曲线的对 比，将曲线下移一定深度。
胜利测井公司放射性刻度井
伽马测井
4.1 岩石的自然放射性 4.2 GR测井原理及影响因素 4.3 GR刻度方法
4.4
GR测井主要应用
4.5 自然伽马能谱测井 4.6 放射性同位素测井
4.4 GR测井主要应用
划分岩性和地层对比
SP不能用时，是代替SP测井的最好方法，其应用还优于SP: GR曲线与地层水（Cw）和泥浆矿化度（Cm）无关；
粘土岩中钾含量最高，约2%；钍次之，约12ppm；
铀含量一般最低，约6ppm，但在还原环境的生油 粘土岩中铀含量明显升高；
砂岩和碳酸盐岩的铀、钍、钾含量一般随其泥质含
量增加而增加，但水流作用也可造成铀含量很高。
(2) 岩石的自然伽马放射性与岩石性质的关系
岩石大类：一般沉积岩放射性低于岩浆岩和变质岩。因 沉积岩一般不含放射性矿物，其放射性主要由吸附放射 性物质引起的。岩浆岩及变质岩则含较多放射性矿物 。 沉积岩石的放射性：
伽马测井
4.1 岩石的自然放射性 4.2 GR测井原理及影响因素
4.3
GR刻度方法
4.4 GR测井主要应用 4.5 自然伽马能谱测井 4.6 放射性同位素测井
放射性同位素测井的应用2
放射性同位素测井的应用(2) 放射性同位素测井的应用(2)载体用量与衰变期、放射性强度的关系我们知道，由于每口井的油层厚度和吸水能力不同，使用放射性同位素的强度和用量也不尽相同。
一般的放射性强度由式(1)确定： (1)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;K----吸水厚度为1m时，所用的放射性强度，Bq/m，由统计分析确定K值选用1.5×105Bq/m;H----油层射开厚度，m(当H<30m时，用射开厚度代替吸水厚度;当h>30m 时，用射开厚度的70%代替吸水厚度);A----各种沾污耗掉的放射性强度，目前选用30×105Bq(大庆地区经验值)。
同时，载体用量按式(2)可确定：(2)其中：I-----某井使用的放射性强度，Bq;I总----使用当天源罐内同位素的强度，Bq;V----载体用量，ml。
假如，一罐1000ml的同位素微球，比重1.03～1.06g/㎝3，半衰期11.7天，刚出厂的强度是100mCi。
若出厂当天使用强度为0.1mCi，即3.7MBq[2]，则按照式(2)可求出所需体积为1ml;若出厂后5天使用，则由同位素衰变公式知罐内放射性强度衰减为74.38mCi，同样要求使用强度为0.1mCi时，所需体积为1.34ml。
依此类推，可得出表1。
可以看出，所需同位素强度相同，随着衰变期增长，载体用量呈指数增长[3](3)现场应用效果分析升58-38井，注入压力11MPa，日注水30m3/d 。
2011年，八大队先后分别采用300～600μm与100～300μm粒径的同位素载体对升58-38井进行注入剖面测井实验，解释成果对比图如下。
由图1看出，大粒径(300～600μm)同位素载体测井的解释成果图中，伽玛曲线干扰较大，毛刺较多，分层吸水情况不理想，并且沾污在一级配水器处不是很明显，随着深度的增加，沾污现象也愈加明显，在最后一级配水器处达到最大。
放射性同位素测井技术的发展及应用探讨
放射性同位素测井技术的发展及应用探讨放射性同位素测井经历了几十年的发展，技术也愈加成熟，应用范围也愈加广泛。
本文主要介绍了放射性同位素测井发展情况，探讨该技术在检查漏失、串槽井段，为封堵提供支持;检查封堵情况;检查酸化压裂效果;确定水泥面返回高度，判断固井质量;确定注入剖面等方面的應用。
标签：放射性同位素;测井;应用放射性同位素测井又称放射性示踪测井（radioactive tracer logging），其是利用某些人工放射性同位素作为示踪剂，人为的向井内注入被放射性同位素活化了的溶液或其他物质，通过测量注入示踪剂前后同一井段的伽马射线强度来研究和观察油井技术情况和生产井注水动态状况的方法。
运用放射性同位素示踪测井可为油田开发提供以下几个方面的资料：①定量测量注水井各分层的相对吸水百分比和绝对吸水量;②验证油水井各小层之间是否存在窜槽;③油水井注采井对之间是否连通;④进行放射性示踪流量测试等。
主要用于注水井注入剖面的动态监测，了解地层自然注水状况和分层配注后的注水效果，为下一步制定单井或区块注水调剖方案提供资料依据。
1 放射性同位素测井的发展自20世纪50年代，玉门油田开始用65Zn进行放射性同位素示踪测井。
到了60年代大庆油田先后用65Zn、110Ag等八种放射性同位素示踪剂测注水剖面。
70年代到80年代，随着示踪注水剖面测井的迅速发展，胜利油田率先使用半衰期为8.5d的131I替代了一直沿用的半衰期为245d的65Zn。
1984年，大庆油田研制出131Ba-GTP微球示踪剂（粒径为100～300μm），从而解决了放射性同位素易从载体上“脱附”的问题。
此后又研制出了用于解决不同空隙和裂缝注水的粒径100～2500Lm的131Ba-GTP微球示踪剂。
到90年代后，吉林油田选用半衰期为99.8min的113In成功的测出了注水剖面资料，从而使得一些注入水与地面连通的浅水井中测注水剖面成为了可能。
10 放射性同位素测井
Jν 1 Jν 2
实例1 右图中的A、B两地层
窜通，为堵窜将B层射开注入
活化水泥，而后测得放射性 同位素测井曲线Jν 2和参考曲
线Jν1比较看出，AB段曲线明
显升高，证明水泥已挤入该 窜槽井段。
3、放射性同位素测井检查封堵效果
实例2 A、B、C、D四个地层同时射开
后，油水同出，将煤油和水泥混合配成
放射性同位素测井 Radioactive isotope log
放射性同位素测井
1、方法原理
放射性同位素测井是利用放射性同位素做为示踪剂，向井内注入
被放射性同位素活化的溶液或固体悬浮物质的溶液，并将其压入管外
通道、或进入地层或滤积在射孔孔道附近的地层表面上，通过测量注 入示踪剂前后同一井段的伽马射线强度来研究和观察油井技术状况和 采油注水动态的测井方法，从而解决与示踪过程有关的各种问题。 所以这种测井方法又被称为放射性示踪测井，其测量系统与自然
资料解释
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
左图是上述井段放射性同位 素测井和参考曲线图。比较这两
条曲线可见，注入了活化液的B层，曲线异常幅度明显增大，被封 隔器封隔的A层处，虽未注人活化
液却也有明显增大的曲线异常，
说明B层和A层之间的井段有窜槽 ；C层处，两条曲线基本重合，放
射性强度没有变化，说明B、C层
The end
伽马测井相同。放射性同位素测井的效果，在很大程度上决定于放射
性示踪剂选择得是否合适。选用哪种同位素，要根据施工目的而定。
放射性同位素测井
2、放射性同位素测井找窜槽位置
油井投入生产后，由于固井质量差或固井 后由于射孔及其它工程施工，使水泥环破裂， 造成层间串通，即形成窜槽，这对采油和注水
放射性同位素示踪注水剖面测井工艺
第四章放射性同位素示踪注水剖面测井工艺第一节测井前的准备一、施工条件准备1、井场放射性同位素示踪注水剖面测井要求井场清洁、平整、无杂物堆放，能同时摆放××（或吊车）、仪器车和绞车三台车。
其中井架车（或吊车）要靠近井口，绞车摆放要××20m以上，以保证电缆能正常起下。
2、井架车在放射性同位素示踪注水剖面测井施工中，升降仪器串和井口防喷装置应使用井架××提升高度必须大于6m，悬重必须大于6m。
目前，各油田在施工中多使用5－8t吊车××车。
为了充分利用这台吊车，还可以将井口防喷装置如高压注脂泵、防喷管等安装在吊××。
3、井口为了保证测井资料准确可靠，要求注水井井口的各种压力表齐全、完好，注水量××4、井下注水管对于油井转注水井时间不久的井，在测井前必须进行洗井作业，清除油、套管××污，确保井内干净，无沾污。
二、测井施工设计和测井通知单1、测井通知单的基本内容测井通知单的内容不仅包括测井施工单位进行施工设计的依据，而且还是测井××的基础参数和信息。
它是由用户提出的，基本内容如下：（1）井下基础数据。
井下基础数据主要是井身结构方面的数据。
包括有套管规范××深度、固井质量、水泥返高、人工井底、砂面（或落物鱼顶位置）、油补距或套补距××（2）注水情况。
包括投注时间、累积注水量、注水方式、注水压力（泵压、油××压）、日注水量，如果是分层注水，还应提供注水层、层段深度、配水嘴直径、分层××水量和实际注水量。
（3）射孔层位数据。
包括注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、××度、有效厚度、渗透率等数据。
（4）注水管柱结构。
包括注水管柱下入日期、油管规范、封隔器和配水型号、××下入深度、撞击筒深度（或喇叭口深度），井下管柱结构示意图。
吸水剖面测井技术简介
吸水剖面测井技术简介随着油田开发时间的推移，我国各大油田相继进入勘探开发后期，油层压力逐步下降。
为了实现长时间稳定的开发和提高采收率，大多数油田通过注水的方法把石油开采出来，从而延长了石油的开采期限，最终达到提高采收率的目的。
为了及时了解地下水的流动情况，这时需要吸水剖面测井。
标签：吸水剖面测井;同位素测井;应用1 吸水剖面测试原理目前常用的吸水剖面的测井方法是放射性同位素示踪测井。
其基本原理是利用放射性同位素释放器携带具有放射性的131Ba-GTP微球示踪剂。
测井的时候在油层上部进行释放，并在井内注水形成活化悬浮液。
地层孔隙直径小于载体颗粒直径。
吸水层进行吸水时，微球载体滤积在井壁周围。
地层的吸水量与在该段地层对应的井壁上滤积的放射性同位素载体量和载体放射性强度三者之间形成的是关系正比例。
通过对比放射性同位素载体在地层滤积前、后所测得的自然伽玛曲线强度，计算出对应射孔层位上曲线重叠异常面积的大小。
用面积法计算各层位的相对吸水量，进而就能确定注入井的分层相对吸水量。
同时以温度曲线和流量曲线辅助解释各层相对吸水量。
2 吸水剖面测井施工在油田注水开发过程中，通常采用注水作业来提高地层的压力，是提高采收率的重要措施之一。
要计算注入水在该井井下的注入动态和各小层的注入量，必需要对注水井进行注水剖面测井。
并由此产生了井温、流量和同位素示踪等吸水剖面测井的工艺方法。
针对注水井存在的种种问题，依据注水井的类型和测井方法适用条件，优选出适合TH地区的测井方法进行注水剖面测量。
2.1 合注井测井方法：井温法+放射性同位素示踪法合注井又分正注井和反注井，即油管下至注水层段以上的为正注井，油管下至注水层段以下的为反注井;该测井流程如下：仪器连接好后由电缆下入到井内，先测量目的井段的伽玛曲线及井温曲线，然后上提到目的层段以上，释放同位素，待同位素全部进入吸水层后，再进行伽玛曲线测量。
待同位素曲线测量好后，將仪器提到注水层顶部关注水，等温度有了明显的变化之后，下测井温。
同位素示踪相关流量测井方法研究汇报-终
双探头一次追踪示意图
上行时(与流速反向)计算视流速的公式为：
Hv1 va L H
式中△ H----两个峰值间的距离； v1 ----电缆速度; L----两个探头间的距离。
双探头示踪流量测井图
视流速va确定后，即可确定各解释层的流量Qi
同位素示踪相关流量测量原理示意图
二、仪器的研制与开发
2.1下井仪器研制
相关流量释放器机械及电路设计
同位素示踪相关流量释放器主要包括电路部分、马达、滚 珠丝杠、储液筒、推拉杆、释放嘴等几大部分。此仪器的 机械设计难度在于储液筒与推拉杆之间的密封问题。 由于此仪器要与伽马、井温、磁定位三参数遥测组合仪配 接使用。因此其工作电压必须与此组合仪分开。吸水剖面 三参数组合仪正常工作时缆头电压大于+55V，为了避免相 互影响相关流量释放器设计工作于负电压下。而常用的马 达工作电压为50V左右。因此相关流量释放器需工作在50V以上。而且还有释放、吸液两种状态，因此在电路设 计上选用电磁继电器来控制相关流量释放器的释放和吸液。
利用特殊聚合物与食用碱按一定比例混合制成了 胶状液体做为同位素载体，与同位素131Ba或131I均 匀混合，制成各项指标达到测井要求的同位素示 踪剂。 技术指标： 比重：1.0-1.02g/cm3； 静水中的下沉速度：<5mm/s， 同位素脱附率：<10%。 适用范围： 测量注入量3m3/d以上的注水井。测井成功率达到 了97%。
3.3施工工艺研究
施工按以下步骤逐步进行： 对于笼统注水井测井之前最好能提前关井，可提高测井时 效。 正确连接地面防喷管线，把同位素示踪剂吸入到释放器中， 将仪器放入防喷管，下放仪器。 当仪器下到离测量井段以上50m时停车，用600m/h速度下 放测井，记录关井静温。 仪器下到遇阻位置后，上测自然伽马基线进行深度校正。 打开注水阀门，待注水稳定后，在规定位置释放同位素， 通过上下追踪同位素的峰值。计量溢流液收集筒中液体的 体积，计算溢流量。 追踪测井完后，用600m/h的速度上测，记录下井内的流温 和同位素曲线，观察示踪剂总体分布情况。 将仪器安全提至防喷管内，拆除防喷装置，清除废弃物品， 使井场恢复原状。