利用碳氧比测井资料识别气层
碳氧比测井资料应用
SNP碳氧比测井资料的应用情况分析
羊4-21井是1993年羊三木油田8井
区的一口生产井。该井于2009年2
月进行了SNP碳氧比能谱测井，通 过碳氧比处理解释1、2、5号层解 释为水淹层。该井测井前1、2、5 合采日油2.72吨，水143.51方，含 水达98%，测井后调整生产层位， 2009年4月对1、2号层合采，日产
该快中子与地层物质的原子核将发生非弹性散射、弹性散射和辐射俘获及活化反 应，并且伴随会产生能表征元素类别和丰度的不同强度和能量的伽玛射线。这些
伽玛射线为光子探测器所接收后，仪器将记录和分析以下三种谱：即非弹性散射、
辐射俘获伽玛射线两种能量谱和伽玛射线的到达时间谱。并根据不同核素诱发伽 玛射线有不同能量的特征峰选择合适的“能窗”预以检测和记录，碳氧比能谱测 井主要选择碳元素、氧元素作为油和水的指示元素，硅元素和钙元素作为岩性的 指示元素。因为油中主要含碳,水中主要含氧,通过碳氧比测井可以求出地层中碳 氧相对含量比例,可以在已经下了套管的井中发现遗漏的油气层,在已采油的油井 中确定油层的剩余饱和度等。
SNP(HPT)
符号 曲线名 俘获总计数与非弹性反射 总计数比 元素名 地层响应 与电性曲线具有相关性
NCNI
Si+Ca C+O
CO
SICA HSC
非弹性碳氧比
俘获硅钙比 俘获氢比硅加钙
C
Si
O
Ca
用来计算含水饱和度
岩性指示
H/(Si+Ca) 反映孔隙度
一、碳氧比能谱测井技术简介 二、SNP碳氧比测井资料的适应性分析 三、SNP碳氧比测井资料的应用情况分析 四、SNP碳氧比测井解释标准的建立 五、认识与总结
3.67
51 230 0.34 1.85
碳氧比能谱测井的几种特殊应用
释结论 一致 。本层 累计 产油 ３ ． ２ ×１ ０ ＇ ｔ ， 累计产气
２ ８ ０ ． １×１ ０ ４ ｍ 后， 根 据邻 井 试 采 资料 分 析认 为 油气 界 面 已经 明 显上 移 。２ ０ １ ０ 年１ 月进 行 Ｃ ／ Ｏ测 井 ， 由 图６ 可 以看 出 ， １ ５ ＃ 层顶部 的 Ｎ Ｃ Ｎ Ｉ 曲线无 异 常 ； 油层 的Ｓ ｏ Ｃ Ｏ在 ３ ０ ％ ４ ０ ％之 间 ， 表明１ ５ ＃ 层 已是 水 淹 层 特征 。２ ０ １ ０ 年９ 月试 油顶 部 １ ８ ９ ８ ． ６—１ ９ ０ １ ． ０ ｒ ｎ ， 日产 油２ ． ５ ｔ ， 日产水 ６ ７ ． ６ｔ ， 含水 ９ ６ ． ５ ％， 不 产气 。试 油 结 果与 Ｃ ／ Ｏ测 井 解 释结 论 一致 ， 并 证 实 了油 气 界 面 已 经 上升 到 了 １ ８ ９ ９ ｍ以上 ， 为 油气 藏动 态分 析提 供 了 重要 信 息 。 １ ． ５ 利 用油水界 面变化估 算地质储 量 油 藏开 采一 段 时 间后 ， 随着 原 油 的采 出和 边底 水 的推进 ， 油水 界 面必然 会 上移 。在 不考 虑油 藏 类
高 于气层 和水层 的 ， 故利用 Ｃ ／ Ｏ数据计 算 的油层 Ｓ ｏ Ｃ Ｏ（ 碳氧 比含油饱和度 ） 是高值 ， 气层次之 ， 水层 为低值。气层与水淹层的Ｓ ｏ Ｃ Ｏ 特征是相同的， 必须 结合其它资料综合分析 。在 ｃ ／ ｏ Ｎ 井中 ， 定义 Ｎ Ｃ Ｎ Ｉ 为俘获伽马射线总谱与非弹性散射伽 马总谱之 比，
Ｎ Ｃ Ｎ Ｉ 值 的高 低 与 地 层 中氢 的 含 量有 关 ， 含 氢 量 越
高精度碳氧比能谱测井在柳赞油田的应用
高精度碳氧比能谱测井在柳赞油田的应用
柳赞油田位于新疆南部，地质构造复杂，油气资源丰富，但开发难度较大。
为了更好地了解油藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率，采用高精度碳氧比能谱测井技术对柳赞油田进行勘探开发是必要的。
高精度碳氧比能谱测井技术是一种可以测量碳氧比的测井技术，可以提供精确的油气藏温度、压力、渗透率等信息，帮助确定油气藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率。
首先，高精度碳氧比能谱测井技术可以更准确地测量油藏的温度，可以更准确地确定油藏的温度分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。
其次，高精度碳氧比能谱测井技术可以更准确地测量油藏的压力，可以更准确地确定油藏的压力分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。
此外，高精度碳氧比能谱测井技术还可以测量油藏的渗透率，可以更准确地确定油藏的渗透率分布特征，从而更好地了解油藏的分布特征，并为油藏的开发提供参考。
总之，高精度碳氧比能谱测井技术是一种非常有效的技术，可以帮助柳赞油田更好地了解油气藏的油气分布特征，提高勘探开发的成功率，为柳赞油田的勘探开发提供有力的技术支持。
RMT测井的几种特殊应用
RMT测井的几种特殊应用沈付建;张林周;张唯聪;刘宪伟【摘要】RMT(Reservoir Monitor Tool)测井受井眼流体、储层性质、套管沾污等因素影响较大,为提高RMT测井资料的解释精度,必须充分利用RMT测井资料的各种信息.介绍了RMT测井的几种实例.氧活化指数曲线OAI(Oxygen Activation Index)能够定性指示生产层出水层位,消除剩余油饱和度解释时大孔道造成的误解,识别由于固井质量差造成的管外窜槽;利用碳氧比曲线异常,识别静液面深度及井眼内油帽深;依据RMT测井曲线对煤层物理、化学性质的反映特性能够有效判断煤层;RMT测井中近与远探测器非弹计数率比(RIN)、近与远探测器俘获计数率比(RNF)、远探测器非弹与俘获计数率比(RICF)等辅助曲线随地层密度和孔隙度变化,通过曲线叠加能够定性识别气层.%To improve log interpretation accuracy, we must make full use of all kinds of RMT (Reservoir Monitor Tool) logging data information, because the logging method is influenced by the borehole fluid, reservoir properties, casing contamination and other factors. Several special applications of RMT logging are introduced, such as, oxygen activation index(OAI) curves can qualitatively indicate reservoir water-out layer, and eliminate the impact of macro-pore path on the residual oil saturation interpretation, and also identify outside casing channel. The depth of static liquid level and oil cap within the borehole can be,confirmed by abnormality of C/O curves. Based on physical and chemical properties reflected by RMT logging curves, coal layers can be estimated availably. RINC ratio near/far inelastic), RNF( ratio near/far capture) and RICF(far ratio inelastic/capture) auxiliary curves change withthe variations of formation density and porosity, and gas layers can be qualitatively distinguished by overlapping the curves.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2011(035)006【总页数】4页(P599-602)【关键词】RMT测井;出水层位;窜槽;煤层;气层【作者】沈付建;张林周;张唯聪;刘宪伟【作者单位】大庆油田测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453;大庆油田测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453;大庆油田测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453;大庆油田测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453【正文语种】中文【中图分类】P631.81RMT（Reservoir Monitor Tool）测井仪是哈里伯顿公司1998年推出的脉冲中子能谱测井仪，具有碳氧比、中子寿命和能谱水流3种测井功能。
13 碳氧比能谱测井
4.碳氧比的计算、饱和度和孔隙度解释模型
(2)含油饱和度解释模型
SO C / O (C / O)W (C / O) O (C / O)W
上式仅对油水层孔隙度与岩性基本一致时适用。 在储集层孔隙度与岩性变化时，应考虑测得的 Si/Ca，可按下式 求 SO
SO C / O K ( Si / Ca ) XIW (C / O) O (C / O)W
看到各自的全 能峰、单逃逸
峰和双逃逸峰，
而硅和钙的谱 图特征峰不够
显著。
(2)快中子非弹性散射γ射线 ②非弹性散射γ射线仪器谱 实际测量时候， 可选取四个特征 谱段（能窗）， 使每个谱段的计 数尽可能多地反 映其中一种核素 的贡献，以便于
处理。
2.脉冲中子源在地层中激发的伽马射线
(3)俘获γ能谱
的含量比含油岩层多。因此可选取碳元素及氧元素分别作为油和水 的指示元素。 当快中子与碳元素和氧元素原子核发生非弹性散射时，这两种
元素不但具有较大的宏观非弹性散射截面，而且放射出非弹性散射
伽马射线能量较高，差别也较大(碳的散射伽马射线能量4.43MeV， 氧的散射伽马射线能量为6.13MeV)，有利于作能谱分析。
从上式和右图可以看出：
A.当含油饱和度为零时，碳氧原子
数比为O.333，比孔隙度为35％和含油 饱和度高达90％的纯砂岩还要高； B.当含油饱和度达到20％时，孔隙 度不同的各条曲线交于一点，将曲线簇
分成两部分；
(1)单位体积地层中的碳和氧原子数及其比值
②纯石灰岩
C.当含油饱和度小于20％时， 对应于同一含油饱和度，孔隙度大 的地层碳氧原子数比值低； D.当含油饱和度大于20％时，
围有一定的差别。见右图。 双探测器仪器解释模型 是一组联立方程，通过解此 方程来确定不同探测深度的
利用高精度碳氧比能谱测井解释成果挖潜测井未解释层段潜力
马头营凸起位于黄骅坳陷北部，为受柏各庄断层控制的背斜构造。
X1断块的储集层主要是明化镇组、馆陶组砂岩。
上第三系明化镇组、馆陶组为河流相沉积，储层十分发育，储集砂体类型主要是河道砂与心滩砂，单砂体厚度一般为1.4～5.3m，平均厚度2m，砂岩孔隙度平均30.6%，平均渗透率444.2×10-3μm2，属高孔中高渗型储层。
原油粘度为0.8568～0.8968 g/cm3（20℃），原油粘度为32.52～39.33 mPa·s（50℃），凝固点35～40℃，含蜡量为14.9%～21.1%，沥青质+胶质含量13.8%～31.8%。
地层水矿化度1446mg/L，氯离子含量583mg/L，钠离子含量465mg/L，水型为NaHCO3型。
地温梯度5.5℃/100m，油藏压力系数0.994油层静温103℃，油层静压12.2MPa，属正常温度、压力系统。
X1断块由于油井生产高含水、低产低压，经济效益差，短期内无产能接替的潜力，且地面管理维护难度及费用大的局面，出于安全环保方面的考虑，2006年4月全面封井。
通过精细地质研究，实施了评价井和扩边井的钻探，落实地质储量X×104t，在此基础上，开展了长停井单井潜力研究等复产方案的研究制定，运用各种技术手段，使断块产量得到全面恢复，同时也开辟了临近断块的含油潜力。
1 碳氧比能谱测井原理碳氧比能谱测井是一种脉冲中子测井方式，利用脉冲中子发生器以20kHz频率向地层发射14MeV的脉冲中子，首先与地层中的元素原子核发生非弹性散射，释放出伽玛射线，高能快中子与地层元素的原子核发生多次碰撞后变成热中子，热中子被地层元素俘获，释放出俘获伽马射线。
利用探头探测非弹性伽马射线和俘获伽马射线，并进行能谱分析，获得C、O、Si、Ca等元素在井眼附近一定范围内的丰度，进而求出地层含油饱和度。
高精度碳氧比能谱测井相对于常规碳氧比能谱测井，其计数率大幅度提高、统计误差减少，可还原地层信息，从而提高剩余油饱和度参数的计算精度，对于处于开发中后期油藏的剩余油分布研究、水淹层精细解释具有明显优势。
地球物理测井碳氧比测井
了解”中子”
原子核由质子和中子构成。由于中子不 带电荷，因此没有库仑势垒，易与原子核 发生核反应，这就使中子成为研究原子核 结构和性质的有力工具。 在应用地球物理中，中子与物质相互作 用的性质成为研究地层、岩性、矿物成分 的有效手段。
中子的基本性质
1.由于中子不带电荷，它与电子相互作用时，不能使物质电 离，因此中子在物质中的穿透力很强。 2.它与核相互作用时，不用克服库仑势垒，易接进原子核发 生核反应。其反应截面与原子序数无关，仅与质量数有关。 3. 质量:
碳氧比能谱测井的影响因素
碳氧比能谱测井需要考虑到一些影响因素,它同其 他的测井方法一样,也要考虑到具体的测井环境
(1) 孔隙度的影响
(2) 岩性的影响
(3) 矿化度的影响
(4) 油的密度的影响
(5) 井眼条件的影响
(1) 孔隙度的影响
碳氧比值是地层介质中碳元素的响应，当岩性不 变，地层孔隙度由小变大时，纯油砂岩或纯油石 灰岩的碳氧比值都相应地增大。碳氧比曲线只反 映地层含油量的多少，要确定含油饱和度，就要 考虑孔隙度的大小。孔隙度越大，碳氧比求得的 含油饱和度结果的可信度就越高。一般地: 当孔隙度大于12％时，用碳氧比能基本确定含 油饱和度； 当孔隙度小于12％时，定量解释有误差，只能 定性判断油水层。
在地球物理测井，地层经中子非弹性散射 后，地层中的一些核素就会发出特征γ射线， 测量γ射线的能谱，进行能谱分析，就可以得 出地层中元素的含量，或含量比，从而达到 划分地层的目的。 例如，不同地层中各元素的含量是各不相 同的，测量地层碳、氧元素的比例大小，就 可以划分地层是油层还是水，因油层与水层 的碳元素与氧元素的比例是不同的。
M n 1.008665 1.674950 10 27 Kg 939.5492Mev
碳氧比能谱测井原理与实现
碳氧比能谱测井原理与实现碳氧比(C/O)能谱测井是运用次生伽马射线能谱学的原理到现场测井和油气探侧【1】，测量脉冲中子轰击地层而产生的伽玛射线的能量和强度，通过记录地层中的碳和氧的相对量直接判断油水层。
在低矿化度、矿化度变化很大的水层和高孔隙度地层中能定量地给出饱和度参数，是国内目前唯一不受地层矿化度影响的测井方法，能够很好地评价储集层孔隙度和岩性，区分流体的类型，广泛用于在套管井周围地层中寻找油层、监测油井产量和油井的动态，为油田的动态分析、二次采油和三次采油提供重要的地质参数。
随着油田勘探开发任务的加重和油田的二次开发，国内许多油田公司都要求使用碳氧比测量方法，不仅测量出地层物质的氢、抓、碳、氧等元素的含量，还同时计算出地层各元素的比值，以便更好地分析地层岩性和流体类型，确定含油饱和度。
目前国内使用的碳氧比下井仪器主要是从阿特拉斯公司引进的2727多参数能谱测井仪，该仪器的主要特点是井下有一个多功能的微处理器控制仪器的工作;探测的计数率高，提高了原始资料的分辨率;测井的重复性好、质量高;能准确地测量更多的地层参数，测量值更能反映地层状况。
由于该仪器井下具有微处理器，控制繁琐，加之与地面的双向通讯工作方式，使得数控测井系统配接该仪器有一定的难度，本文结合在配接过程中积累的经验，介绍了2727碳氧比仪器的测井原理，给出了具体实现方法和实例。
1．测量原理与方法C/0能谱测井是利用快中子和地层中的原子核发生非弹性碰撞时发射非弹性散射γ射线，该射线的能量与被碰挽核的结构有关，表征了该原子核的性质，不同原子核在碰撞时放出的非弹性散射γ射线的能量和数量都是不同的，通过分析γ射线的能谱，可确定地层中存在的各种元素的相对丰度。
2727测井仪就选用14.1Mev的中子发生器作为中子源，使快中子和碳、氧发生非弹性碰撞，测量碳氧产生的特征γ射线的强度。
选择碳和氧作为区分油层和水层的指示元素是因为石油中含有大量碳元素而不含氧元素，水中含有大量氧元素而不含碳元素，但如果单纯利用碳和氧的浓度来区分油水层，由于碳和氧的差异变化范围小，对仪器的灵敏度要求高，为了增强不同地层的差异，采用碳氧比值来衡量地层的性质，使得油水层的差异增大，放宽对仪器灵敏度的要求，同时也减少了测井中的各种影响，尤其是脉冲中子产额不稳的影响。
(整理)天然气储层的识别方法
天然气储层的识别方法1 空间模量差比值法物理基础：岩石含气后，其空间模量将大大降低。
空间模量差比值的定义为：﹥0，气层；= 0，非气层。
2 密度—中子包络线法识别气层物理基础：气层具有低密度和低中子的特征。
原理：将密度与中子以相反的方向进行刻度，中子向右减小，密度向右增大，这样，对应于气层，则出现密度左偏，中子右偏，但都是读值减小的情况，测井曲线上表现为密度向右包络中子的图形。
如果定义由密度向中子的包络为正包络，则容易看出，在正包络区为气层，如下图：3 孔隙度重叠法物理基础：气层具有声波孔隙度变大和中子孔隙度变小的特征。
实现步骤：⑴首先确定本井段的声波时差的极差，即计算本井段声波时差最大值和最小值的差DT：⑵计算声波孔隙度和中子孔隙度，确定其相对关系：＞＞气层＞气层或气水层≈水层≤干层⑶，以≈为零线。
＞ 0，气层，在零线右侧；≈ 0，水层，在零线附近；＜ 0，干层，在零线左侧或左右摆动。
4 密度—中子交会图法原理：利用气层与非气层在测井曲线上值的大小不同进行交会，找出气层的测井响应范围，进而达到识别气层的目的。
将储层处的中子和密度测井值进行交会，会发现气层交会点和非气层交会点有一较明显的界线，因此，可以直接利用中子和密度测井值识别气层。
5 三孔隙度差值法和三孔隙度比值法物理基础：天然气的密度大大低于油和水的密度，因此天然气层的密度测井值低于地层完全含水时的地层密度；天然气的含烃指数远低于1，并在天然气层常存在“挖掘效应”，因此天然气层中子测井值比它完全含水时偏低；地层含气后，岩石纵波时差增大，甚至出现“周波跳跃”，因此天然气层的纵波时差高于其完全含水时的纵波时差。
由泥质砂岩体积模型有：：视密度孔隙度；：视中子孔隙度；：视声波孔隙度，气层；，非气层。
6 四孔隙度比值法令，当＞0，气层；否则为非气层。
7 孔隙度背景值法孔隙度背景值是指岩石孔隙完全含水时的视孔隙度，即：：中子孔隙度，：密度孔隙度，：声波孔隙度＜，＞，＞，指示为气层。
套后剩余油饱和度测井方法适应性分析及应用实践
套后剩余油饱和度测井方法适应性分析及应用实践摘要：套后饱和度主要测试方法有中子寿命测井、中子能谱测井、电法测井等，不同的方法具有不同的适用性，针对不同的井况及地质条件，选择不同的测试方法，避免各种方法的理论影响因素能够提高测试结果的符合率，从而指导油田开发。
关键词：套后饱和度符合率 PNN测井 PSSL测井过套管电阻率测井套后饱和度测试是指固井以后在套管内进行的饱和度测试方法，是监测油气田开发动态的重要技术手段，主要利用储层、孔隙流体（油水气）的岩性、物性、电性、含油性特征的差异，来评价剩余油饱和度，为开发调整及措施实施提供依据。
一、主要套后饱和度测井方法及原理（1）碳氧比测井碳氧比测井是中子能谱测井中的一种，它依据快中子的非弹性散射阶段的理论，利用中子发生器向地层发射高能中子，高能中子与地层元素发生非弹性散射，产生次生伽马射线，与碳元素产生能量为4.44MeV的次生伽马射线，与氧元素产生6.13MeV的次生伽马射线。
碳氧比测井依据水中不含碳元素，油中不含氧元素原理，通过能谱分析的方法测得地层碳元素和氧元素的分布，从而分析地层剩余油饱和度。
碳氧比测井的主要参数有:碳/氧（C/O）、硅/钙（Si/Ca）、俘获硅（Si）、钙/硅（Ca/ Si）。
碳氧比的解释原理为：（2）PNN测井 PNN测井是中子寿命测井的一种，当中子源产生的高能中子流（En=14Mev）进入地层时，中子与地层物质的原子核发生作用。
快中子经过多次碰撞后变为热中子（En=0.025ev），热中子从产生时刻起到被俘获的时刻止，所经历的平均时间称为热中子寿命（τ）。
τ与热中子宏观俘获截面∑成反比（τ=4550/Σ）。
∑是单位岩石体积中所有元素的微观俘获截面的总和---宏观俘获截面。
不同物质对热中子的俘获几率不同（即俘获截面不同），因此通过测量热中子的衰减时间（即中子寿命），就可以区分地层中物质的含量，这就是中子寿命测井的基本原理。
PNN测井也是热中子寿命测井的一种，与普通热中子寿命不同的是， PNN仪器探测的是地层中热中子本身数量的多少—热中子计数率，根据热中子的衰减情况计算热中子的寿命，进而求出热中子的宏观俘获截面Σ来研究地层及孔隙流体性质的测井方法。