硼中子剩余油测井技术
剩余油饱和度监测技术在辽河油田的适用性研究
剩余油饱和度监测技术在辽河油田的适用性研究陈淑梅;张春青【摘要】为更好地寻找剩余油分布规律，通过分析各项技术的测量原理及适用性，结合实际应用情况，以经济适用性为原则，从实际井况出发，选择适合辽河油田的优化测井系列。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2011(008)006【总页数】3页(P63-64,77)【关键词】剩余油饱和度监测技术;辽河油田;优化测井【作者】陈淑梅;张春青【作者单位】中石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124010;中石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE341辽河油田从1980年开始注水，目前已进入高含水开发阶段，剩余油高度分散。
近年来，为认识油层水淹状况、寻找潜力层以及确定剩余油分布规律进行了多项剩余油饱和度技术监测。
这些技术包括硼/钆中子寿命测井、双源距/高精度碳氧比测井及过套管电阻率测井，它们为了解油区的开发动态，调整开发方案及提高原油采收率提供了科学依据，确保了措施有效率的提高，但每项技术都有自己的优势及局限性，因此应将这些测井技术取长补短，为地质人员提供最优化的剩余油监测技术。
通过精选的测井系列，为采油厂提供准确的储层地质参数，充分发挥各项技术在地质中的应用，为增油控水出力。
下面，笔者通过分析各项技术的测量原理及适用性，结合实际应用情况，以经济适用性为原则，从实际井况出发，选择适合辽河油田的优化测井系列。
1.1 硼/钆中子寿命测井1)测量原理在低矿化度地层水的油田(辽河油田矿化度在1500～8000PPM)，把易溶于水不易溶于油的硼(钆)化合物在测井施工中注入井筒，在注硼(钆)前后分别测一条俘获截面/中子伽马曲线，水层由于渗入了硼(钆)酸液，则水层的俘获截面(中子伽马)明显增大，而纯油层俘获截面(中子伽马)不变化，把2条俘获截面(中子伽马)曲线重叠在一起，纯油层或未射孔层基本重合，在产水层则存在差异，而且产水越多，2条曲线差异越大[1]。
中子测井原理及应用
中子测井原理及应用中子测井是油气勘探和开发领域常用的测井工具，它通过检测埋藏层中的中子强度变化来获取有关岩石成分、流体含量和孔隙结构等信息。
本文将对中子测井的原理和应用进行详细介绍。
中子测井的原理主要基于中子与原子核相互作用的特性。
中子是核反应中不带电荷的粒子，可以穿透厚度较大的岩石层，并与原子核发生弹性散射或非弹性散射。
当中子穿过地层时，会与原子核发生散射，其中弹性散射使中子的能量损失，而非弹性散射会引起中子与原子核碰撞后释放出γ射线。
中子测井主要有三种类型：全反散射中子测井、氢反散射中子测井和共振中子测井。
全反散射中子测井是最常用的中子测井方法。
测井仪器发射中子束入井，中子在地层中与核子发生弹性散射，并回到测井仪器。
仪器检测到回散射的中子数，通过测量散射中子的能量损失来计算出地层中的处于中子束路径上的原子核的密度。
氢反散射中子测井主要是测量地层中氢的含量，因为氢含量与流体含量有关。
仪器发射中能量较高的中子入井，中子在地层中与氢发生非弹性散射，失去一部分能量，被探测器检测到。
通过测量散射中子的能量损失来计算地层中的氢原子的密度，从而估计出岩石中的流体含量。
共振中子测井是利用中子与原子核共振能级耦合的原理。
测井仪器发射中子束入井，中子在与地层中的原子核相互作用时，落入共振能级，通过共振吸收释放出γ射线。
测量这些γ射线的能量和强度，可以获取地层中特定原子核的密度和含量信息。
中子测井在油气勘探中有着重要的应用价值。
首先，中子测井可以提供岩石成分和密度信息，从而帮助确定地层的岩石类型和性质，判断潜在油气储集层的存在和质量。
其次，中子测井可以测量地层中的氢原子密度，从而帮助估计油气水饱和度和流体类型。
此外，中子测井在解释地震数据和构建地层模型时也发挥重要作用。
除了油气勘探领域，中子测井还广泛应用于地下水勘探、地质工程和环境行业。
例如，用于地下水勘探时可以通过测量含水层的水含量和孔隙度来评估地下水资源量和流动性。
PNN测井在剩余油评价中的应用——以老区油田高台子油层为例
PNN测井在剩余油评价中的应用——以老区油田高台子油层为例苏可嘉;秦臻;冯敏;艾寒冰;王港;关华玲;付宇【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2024(48)2【摘要】老区油田目前处于开发的中后期,高台子油层含水饱和度大幅度增加,纵向分层情况认识不清,区域剩余油藏分布规律不明,增大了挖潜难度和节能减排压力。
为进一步认清高台子油层剩余油藏的分布情况,指导生产作业,明确潜力方向,在研究区域应用PNN(脉冲中子—中子)测井技术识别储层剩余油藏的纵向分布情况。
将10口井的监测结果与生产资料对比,措施符合率为80%。
研究表明PNN测井技术能够较好地在纵向分层上识别储层的剩余油藏分布状况,在指导单井在高含水层补孔堵水方面,整体应用效果较好,产油量增加。
该方法的结合应用提高了老区油田高台子油层评价剩余油饱和度的准确性,为制定和调整后续油田开发方案提供了技术支持,为进一步指导油藏高效开发和节能减排提供了科学依据。
【总页数】10页(P393-402)【作者】苏可嘉;秦臻;冯敏;艾寒冰;王港;关华玲;付宇【作者单位】核工业二七0研究所;东华理工大学地球物理与测控技术学院;中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院;中国石化西北油田勘探开发研究院;吉林油田英台采油厂地质研究所;山东大学岩土与结构工程研究中心【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.过套管电阻率测井技术（ECOS）和PNN测井技术在苏丹A油田B井中的剩余油定量研究2.硼中子寿命测井技术在吐哈油田低孔低渗储层剩余油评价中的应用--硼中子寿命测井工艺技术实验研究3.CHFR测井技术在吉林油田英台老区剩余油研究中的应用4.应用井壁取心分析资料评价萨中开发区高台子油层剩余油分布规律因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稠油区块边水淹特征及剩余油挖潜技术对策
稠油区块边水淹特征及剩余油挖潜技术对策王晓华;陈敏;包敏;武玉龙【摘要】井楼油田一区汽窜现象日益严重，油层纵向动用程度差异大，水淹区储量开发效果差。
挖潜技术对策包括：对油井实施短周期注汽方式，控制采注比，抑制边水推进速度；结合硼中子测井资料，对边水淹区油井进行整理、分析，封堵强水淹层，对中、弱水淹层进行二次开采；为防止汽窜加剧，提高蒸汽波及体积，改善油井吞吐效果，对汽窜现象严重的井采取复合调剖措施（颗粒调剖和氮气泡沫调剖两种方式同时进行）。
建议部署水平井，挖掘难以细分的厚油层中未淹、弱淹段剩余油。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】2页(P18-19)【关键词】井楼油田;边水淹;剩余油;配套挖潜技术;对策【作者】王晓华;陈敏;包敏;武玉龙【作者单位】河南油田采油二厂;河南油田采油二厂;河南油田采油二厂;河南油田采油二厂【正文语种】中文井楼油田一区构造为一北西—南东走向、西南翼被断层切割的长轴鞍型复式背斜。
地层层序由上到下分别是第四系平原组、新近系凤凰镇组、古近系核桃园组与大仓房组[1]。
存在的主要问题有三个：一是汽窜现象日益严重。
该区汽窜通道多达137条，特别是Ⅲ5—6、Ⅲ8—9层经过10年的蒸汽吞吐，已经达到8个吞吐周期，出现从单向窜、层内窜向多井窜、双向窜、层间窜发展现象。
二是油层纵向动用程度差异大。
由于储层物性差异大，经过多轮次吞吐后，受同一油层层内非均质的影响，不同韵律段水淹程度不同，纵向动用程度差异大。
高孔、高渗层蒸汽吞吐动用程度高，低渗透层动用程度低。
三是水淹区储量开发效果差[2]。
随着蒸汽吞吐开采进入后期，油藏压力大幅度下降，边水浸入现象日益加剧。
井楼油田一区主力层Ⅲ5—6、Ⅲ8—9及非主力层Ⅳ11、Ⅳ1—3、Ⅴ7等层边水都已侵入，水淹储量已达到324×104t，水淹储量采出程度仅15.7%。
（1）边水淹井油层纵向上水淹不均匀。
套管井剩余油饱和度测井新技术
• 时间门A记录脉冲中子发射过程中所有的伽马射线 能谱，包括非弹性能谱和俘获能谱；时间门B测量 的是中子发射后的早期俘获能谱，用于从先前的 非弹性能谱A中减去俘获谱B的β倍，以消除俘获 本底的影响，因此就得出净非弹性谱；时间门C测 量的是中子发射后的后期俘获能谱。
• 俘获-∑模式同时记录俘获伽马射线能谱、全部的 俘获伽马射线计数率以及热中子衰减时间分布。 每个测量周期含有2个中子脉冲——1个短脉冲和1 个长脉冲。短脉冲发射过程中及发射后采集的全 部计数率被用来确定井眼流体的∑；长脉冲发射 后采集的全部计数率被用来确定地层的∑，以126 个不同宽度的时间门记录计数率谱，它覆盖了一 个完整的俘获-∑测量过程，包括脉冲中子发射和 发射后的本底。
• 利用C/O能谱测井和热中子寿命测井时测井 基础理论、谱数据处理方法、地层的适应 性及测井响应、各种因素对测井响应的影 响和影响因素的校正是确定高含水储层饱 和度的关键所在。
一、脉冲中子饱和度测井基础理论
（一）中子与地层的相互作用
1.快中子非弹性散射
快中子与地层中的靶核发生反应后，处于激发 态的靶核常常以发射伽马射线的方式放出激发能而 回到基态，由此产生的伽马射线称为非弹性散射伽 马射线。中子的能量必须大于靶核的最低激发能级 才能发生非弹性散射。
• ②若地层孔隙流体为地层水、原油和天然气的混 合物，则按其体积比可以计算Σ值。
• 对于纯地层来说，其总的宏观俘获截面为
• 当地层含有泥质时公式变为
3.中子寿命测井的显示方式
• 现代的中子寿命测井仪安有两个探测器，叫双探测 器或双源距寿命测井仪，测井时记录下列曲线：
（1）用短源距（普通源距）探测器测量门I、门II和 门III(背景值)计数率，分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ记作N1、N2和N3 ；
脉冲中子伽马能谱测井在剩余油饱和度研究中的应用
谱测井 受地 层岩石的影响较大。一般地说 。一个高 的ＣＯ ／ 值和一个大 的Ｓ／ ａ ｉ 值标 志着油层显 示 ，用二者组 合可计算剩 余油饱和度 ，这就 Ｃ 是 决速 直观解释的基础。 （ ） 用实例 。桩 ｌ井 ：９ 年１ ３ 应 ９ ６ 月射 孔生产 ｓ —２（ １ １３ １ １ ３ １ － １４
教 ，主要 从事 学 生思想政 治教 育研 究
（收 稿 日期 ： ２ １ 一 １—１ ０ｎ 『 ９ ３）
器 同时获得这些伽马射线 谱 （ 非弹性谱和俘获谱 ） 和地层元 素俘获截 面的脉冲到达时间谱 ，后者可 用来监视 中子发生器的工作情况 ， 经过 地面微机 系统进行剥谱分析处理 ，可确定地层的岩性 、孔 隙度和含 油 饱和度 。
脉 冲中子能谱测井利用了地层 中不 同核素的快中子反应 反映截 面 及诱发伽马射线能量不同的原理 ，在下井仪器 中使用氘氚 加速器 中子 源 （ 即中子发 生器 ），以一定脉宽 和时序发射能 量为１ ． Ｖ ４１ Ｍｅ 的快 中 子。中子进入地层后 ，首先与某些核素发生非弹性碰撞后 ，损失一定 动能 ， 原子核处于激发态 ， 使 退激时原子核可 以发射出伽马射线 。中 子在发射后的１ — ～ ０ ６时间内，主要 以这种方式 损失能量 。 ０ ８ １— ｓ 经过几次散射后 ，中子能量降低到难 以使其再次与原子核发生非 弹性散射的程度 ，进一步损失能量的主要过程是 中子与原子核的弹性 散射 ，发生在 中子 发射后 １— ～ ｕ ３时 间内 ，这 种作用过 程能量 守 ０ ６ｌ一ｓ
参 考 文 献 【 洪有 密 测井原 理与 综合解释 山 东：石 油 大学 出版社 ，１ ９ １ 】 ９３ ［ 冯 启宁 ，等 ． ２ 】 测井仪 器原理 一 电 法测 井仪 器 山 东： 油 大学 出版 一 石
硼中子寿命测井在特殊岩性储集层的应用
∑ ｗ ＋ （ 一Ｓ ） ＋ ＾ ＾ ２ １ ∑＾ ∑
ｓ — ：— …） （ １
层状砂岩油 田剩余油饱和度的重要方法之一。它可 以有 效地 解 决 水 驱 油 田开 发 过 程 中 遇 到 的 几 个 问
题 ： 尚有 一定 潜 力 的 可 动 油 层 内 的储 油 量 及 其 产 ① 出液 的组分 ； ②如 何 识别 水 淹层 ； 如何 了解厚 油 层 ③ 的水 驱 波及 状 况 ； 哪些 层 是 未动 用 的油 层 ； 油 井 ④ ⑤
式 中 ： — 地 层 孔 隙度 ； — ｓ— — 含 水饱 和度 ； ∑ｍ— — 岩 石 骨架 的浮 获截 面值 ，０ ３ｍ ； ｄ １ －ｃ ∑＾ —— 油 气 浮 获截 面值 ，０ ３ｍ ； １ －ｃ ∑ — 地层 水 浮 获截 面值 ，０ ３ｍ～。 — １－ｃ 假设 ： 在 测 试 中 同样 的 施 工 条 件 ； 岩 石 骨 ① ② 架 、 余 油 浮 获 量 是 相 等 的 ； 采 取 “ 渗． ” 剩 ③ 测． 测 的施 工 工 艺 ， 改变 地 层 流体 分 布 。 得 到 硼 中子 测 井 的 不
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２０ ０２年 ８月
油
气
井
测
试
第 １卷 １
第 ４期
硼 中子 寿命测 井 在特殊 岩 性储 集层 的应 用
宋社 民 何 国安 刘 忠 翦兰芳 汤 蒙 尚广超
（ 北油 田公司二连分 公司 ） 华
摘 要 对硼 中子 寿 命 测 井解 释 原理 及 其适 应 性进 行 分 析 认 为 ， 方 法 可 以在 裂 缝 性 火 山岩 、 该 砾 岩、 非均 质 性极 强 的砂岩 地 层 中应 用 。 在 二 连 油 田阿 北 安 山岩 、 古 林 砾 岩 等 油 藏 进 行 的现 场 实 蒙
脉冲中子全谱剩余油测井技术在八面河油田的应用
脉冲中子全谱剩余油测井技术在八面河油田的应用摘要：脉冲中子全谱剩余油测井技术为探测套管井剩余油饱和度提供了一种新的手段，其能很好的识别水淹层、发现高含水层位、在老井中寻找高含油饱和度层位，并对裸眼井中低电阻率油层的识别问题具有一定指导意义。
适用于八面河油田油藏动态监测，在八面河油田的实际应用效果良好。
关键词：八面河油田；脉冲中子全谱剩余油测井；剩余油饱和度；储层动态监测；挖潜前言：八面河油田经过多年开发开采，目前已经进入高含水阶段，剩余油分布进一步复杂化和零散化，油层分布的规律日益复杂，为了有效提高采收率，挖潜增效，八面河油田十分重视套管井剩余油饱和度测井技术的研究和开发。
因而针对八面河油田油藏的特点，引进脉冲中子全谱剩余油测井技术，它能有助于了解油藏动态变化情况、水淹程度和油藏内油、水的分布状况，对了解八面河油田的地层剩余油分布情况，调整油田开发方案、提高采收率具有重要指导意义。
1基本原理脉冲中子全谱剩余油测井是目前确定套管井剩余油饱和度的有效技术，其测井原理主要为通过脉冲中子源向地层发射高频、低频的14MeV中子流，高能快中子与地层中不同元素的原子核发生碰撞。
脉冲中子全谱剩余油测井仪记录分析非弹性散射次生伽马能谱，热中子俘获次生伽马能谱，非弹-俘获时间衰减谱，热中子俘获时间衰减谱，长源距活化能谱。
其中非弹性散射次生伽马能谱，热中子俘获次生伽马能谱，非弹-俘获时间衰减谱，热中子俘获时间衰减谱主要反映地层的流体性质，通过元素解谱及数据漂移校正可以得到C、O、Si、Ca等元素的干重、C/O比、含油饱和度、矿物含量、热中子俘获界面和孔隙度等参数。
长源距活化能谱及其时间谱能反映高压层与低压层，可指示溢流点、倒灌、层间串等问题。
2仪器简介脉冲中子全谱剩余油测井仪由遥传、采集和高控三部分构成(如图1)。
其拥有多种测量模式，其中组合模式可同时测量能量谱和时间谱。
能量谱包括非弹和俘获的元素产额、矿物含量、能窗C/O比、元素C/O比、含油饱和度等；时间谱包括热中子俘获截面、孔隙度。
中子测井
钙活化： 20 Ca 48 0 n1 20 Ca 49
钙是碳酸盐岩的指示元素。
氯活化：
17 Cl 37 0 n1 17 Cl 38
特点：反应过程中，中子被吸收，产生新核，这 些新核有些具有放射性。
勘探开发工程监督管理中心
勘探开发工程监督管理中心
一、中子测井的核物理基础
1
中子和中子加源速器中子源
加速器中子源
或称脉冲中子源：用人工的方法（加速器）加速带 电粒子，去轰击靶核，产生快中子，特点是人为控 制脉冲式发射。
如（D-T）中子源：利用加速器夹带电粒子氘核加速 到0.126MeV的能量，然后轰击靶核氚，生成α粒子 和中子，中子的能量平均为14Mev。
(4)能量减缩ζ：每次碰撞后中子能量的自然对数差的平均值，表示
物质对快中子的减速能力。
1 ( A 1)2 ln A 1
当A 10：
2A A1
2/(A 2/3)
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一、中子测井的核物理基础
2
中子和物质的作用
n
• 中子与化合物的弹性散射
i Ni si
又有
13 Al 28 14 Si28 Q
快中子能量14MeV，反应截面为0.22b，Al28的半衰期2.3min， 发射伽马光子的能量为1.782，探测之可以探测硅的含量。有 效区分砂层和碳酸盐岩 。
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一、中子测井的核物理基础
2
中子和物质的作用
铝活化：
13 Al 27 0 n1 12 Mg 27 1p1
0.03eV—100eV 热中子约为0.025 eV， 热中子标准速度2200 m/s
京11断块剩余油监测方法分析和应用
京11断块剩余油监测方法分析和应用摘要进入开发中后期的京11断块累计使用了8种剩余油监测方法，各种方法原理不同、使用规模不同、测后实施效果不同。
近些年剩余油的研究重点在于对其中几种工作量较大的方法进行实验分析、解释方法分析，并利用解释结果对剩余油分布特点进行描述，提出今后的挖潜目标。
关键词剩余油监测；室内实验；方法研究；剩余油描述中图分类号te3 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）59-0096-021 剩余油监测的基本原理华北油田京11断块目前使用的剩余油监测方法有过套管电阻率、脉冲中子-中子测井、储层饱和度测井、高精度碳氧比和注硼中子寿命等8种。
测量方法工作量较多的有过套管电阻率、注硼中子寿命、孔隙度测井等，其它方法目前工作量少。
过套管电阻率测井方法是将目前广泛应用于裸眼井中的电阻率测井应用于套管井,透过套管测量地层电阻率特性，并对套管井地层做出评价的一种生产测井方法。
核测井方法利用脉冲中子发生器，测量中子和地层原子核发生的弹性碰撞、非弹性碰撞所产生的伽马射线，得到不同能级的伽马射线记数率和中子计数率，从而得到目的元素的含量。
2 京11断块储层孔渗特征2.1 岩石物性实验数据分析采用京264、271、276、344、617、715井的1803块岩心分析数据。
根据统计，孔隙度的最高频率分布在28％~34%之间，渗透率高频范围分布在（37-186）×10-3μm2之间，说明整个京11断块主力含油段储层具有高孔中渗的特点。
影响孔渗的主要参数为泥质含量和碳酸盐含量，根据数据统计和分析，碳酸盐含量集中分布在3％~12%之内，对孔隙大小有所影响、但规律性较差，对渗透率有所影响、规律性更差。
泥质含量集中分布在10％~20%之内，对孔隙度、渗透率有所影响，但影响规律不明显。
2.2 孔隙弯曲度分析孔隙弯曲度直接影响原油的产量，它与孔隙度成正比、与渗透率成反比。
当某个地区胶结物含量稳定在某个较小的数值范围内时，稳定的胶结物含量造成的孔隙复杂程度也是稳定的，即孔隙的弯曲度也稳定的、集中分布在某个数值区间内。