影响同位素吸水剖面原始曲线质量的主控因素分析

何秀玲，卓 红

（中国石油集团测井有限公司长庆分公司，陕西西安 710201）

注水井吸水剖面在油田注水开发动态分析中是一项必不可少的数据,其准确性和可靠程度将直接影响油田的开发水平[1]。且经过多年的开发，目前国内大部分油田都进入高含水率阶段，层内层间矛盾加剧，不少油田逐步开展以完善单砂体注采关系为主的井网、注采系统调整，精细注水越来越受到重视，因而注入剖面的测量日益重要[2-5]。

由于不同的井下地质条件，不同的管柱结构，测井过程中的随机因素等都造成了所测曲线的千差万别[6]。在同位素吸水剖面的解释过程中，也会因此遇到多种因素的干扰，甚至出现曲线之间相互矛盾的情况[7-10]。如何分析曲线之间相互关系，甄别出真正的因果关系，即去伪存真，是解释合理性与准确性的前提，也是摆在解释工程师面前的首要任务。

在长期注水开发过程中，长庆油田区域地层低渗透层与大孔道地层共存,吸水剖面测井资料有效采集及解释困难，难以确定分层吸水量[11]。受放射性微球颗粒（131Ba-GTP 微球示踪剂）性质的影响，同位素曲线通常会受到沾污、进层、沉降等因素的影响[12]。除了以上因素，在实际的测井过程中，原始曲线还受到诸多实际施工情况及井内现状的影响。对此，测井作业队施工人员和解释人员都应有清晰明确的认识，施工时和解释处理过程中做到心里有数并尽力避免。

1 测井速度对原始曲线的影响

不同的探测方法因为受方法原理及技术条件的限制，有不同的探测体积和探测深度，因而具有不同的纵向分辨率，因此，对电缆提升速度都有一定的要求（具体要求详见相关标准）[13]。在实际工作中，也能观察到，较高的测井速度会引起曲线的畸变。测井速度可能会影响所收集数据的精度、分辨率，还可能影响原始曲线的形状和特征[14-16]。

总的来说，尽管测井速度对原始曲线的影响可能比较复杂，但一般来说，适当的测井速度可以提高数据的精度、分辨率和曲线特征的准确性。因此，在进行测井工作时，需要根据实际情况选择合适的测井速度[17]。

1.1 测井速度对伽马曲线的影响

在同位素微球颗粒随着注入水向下运移的过程中（图1），油管内测到两条追踪曲线，GR-Z1 曲线的测井速度是+3 184（下放），GR-Z2 曲线的测井速度是-2 116（上提）。在此过程中，注入水流在油管内流动，油管内沾污较少，同位素没有大量减少，但是曲线幅度明显减小。这正是因为测井速度过快所造成的曲线畸变。

图1 测井速度对伽马曲线的影响

1.2 测井速度对井温曲线的影响

井温曲线在喇叭口处的拐点每条曲线都不一样（图2），深度间距甚至达到十几米，测井速度也远远超出规定测井速度。应用井温曲线对注水井进行定性分析时，需充分考虑测井速度的影响，也即延时问题[18]。

图2 测井速度对井温曲线的影响

2 管柱对原始曲线的影响

目前，实施分层配注的注水井较多。在处理这类井的过程中发现，除了在封隔器上沿会出现尖峰污染外（进入环空的同位素微球颗粒在此部位堆积造成），在分注井管柱层间封隔器2～4 m 位置处，也经常出现同位素高尖污染，且和地层性质变化无关[19]。初步判断该同位素尖峰为油管外沾污造成，具体形成因素未知。因此，当该尖峰位于射孔段上时，做污染校正更符合注水井实际情况。一旦解释成吸水，则该层吸水严重不均匀，层内矛盾突出[20]，会误导采油厂地质所后期实施封堵措施。

3 井内异物对原始曲线的影响

长期注水导致井内有大量的水垢以及可能存在的腐蚀物、泥沙、油腻、结蜡等情况[21]，有时会影响到测井施工以及井内同位素微球颗粒的分配，甚至可能造成各曲线之间的矛盾，给解释工作带来一定的困难。

在开始测试时，井温和流量曲线都可以印证二配有进水显示。释放后在对同位素进行追踪的过程中，发现下配不进水且连续流量-X4 及以后流量曲线也显示下配不进水，在1 925 m 处二次点测流量，确认二配不进水，怀疑测试过程中二配堵死，进而导致下部射孔段同位素微球颗粒滤积较少。

点测流量：d0-1 890 m，44 m3/d；d1-1 925 m，20 m3/d；d2-1 954 m，0。

4 注水压力对原始曲线的影响

当注水井处于一个相对稳定的注入状态时，其注入量、油管压力、套管压力都会处于一个平衡状态[22]。施工时，加大或减少注入量都会造成井内水流异常。加大注入量时，由于瞬时注入水增多，而地层的吸水能力有限，过量的注入水会在环空内向上运移，造成套破假象；减少注入量或停注时，由于地层压力较高，出现返吐现象，注入水会在油管、套管内向上运移[23]。这些运移都将导致同位素微球颗粒在射孔段滤积异常，从而影响到定性定量解释。

同位素在Z1、Z2、Z3 以及同位素曲线1 时（图3），运移正常，但同位素2 在套管内向上运移，之后又恢复正常。后经落实泵站泵压记录，表明2016 年9 月3 日12∶50～13∶03 临时停泵，换螺丝。

图3 停泵导致注入水在井内向上运移

同位素2 已运移至油管喇叭口处（图4），同位素3及以后曲线表明注入水越过射孔段继续向上运移，射孔段吸水情况不明确。

图4 注入水在环套空间向上运移

5 扰动现象对原始曲线的影响

扰动是指流体在相对静止的水域内的流动，在注水井中就是指注入水因惯性在液面以下水域内的流动，直至静止下来[24]。受到扰动的水域，流体并非完全静止而是波动的[25]。因为该扰动来自注入水且携带有同位素，因此，井温曲线和同位素曲线都会受到不同程度的影响，且点测流量值也不为零。井温曲线在该区域会逐渐抬升至地温梯度水平，同位素在该区域还会随着扰动运移，直至在真正的死水区域富集并开始自然下沉[26]。注入量越大，井深越深，油管居中较好，则扰动现象越明显。处理资料时，对该现象要有清醒的认识，否则容易把其解释成套破。

现场施工释放同位素后（图5），同位素运移到射孔层以后还继续向下运移，在2 500 m 处富集。在2 491 m和2 498 m 处有流量显示，在2 502 m 和2 504 m 处点测流量为0，说明在此深度扰动影响已消失。据此判断本井射孔段底部吸水，液面位于附近。分析曲线时，切勿将该现象理解成套破，造成错误解释结论。

图5 扰动对曲线的影响

6 结论与认识

综合上述分析发现，影响同位素吸水剖面原始曲线质量的主控因素有：测井速度、管柱、井内异物、注水压力和扰动现象。因受到实际测井现状的影响，同位素吸水剖面曲线关系复杂，解释处理时要认真分析，以免误判形成错误结论。井温曲线同样受到多种因素制约，因此，当利用井温曲线进行串槽、漏失、套破等定性分析时，要确保测井速度足够低，且排除其他影响。判断套破时，需充分论证，谨慎下结论。