[发明专利]相关流量注入剖面测试方法及施工工艺

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种用放射性相关测量的方法对油田配注井进行分层测量的相关流量注入剖面测试方法及施工工艺。

二、背景技术

在注入剖面测井领域中，对注入井进行测量的主要测井手段是涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、靶式流量计、同位素示踪测井和中子氧活化测井。其中前四种测井方法主要用于对笼统注入井的测量(不包括喇叭口上部有吸水层的情形)，目前这几种方法应用最多的是电磁流量计，这种仪器具有较宽的测量范围和较高的测量精度，其测量下限可达1m³/d。其余三种方法也具有较高的测量精度，但是这几种方法都不能对配注井进行分层测量。

目前，能够对配注井分层注水量进行测量的主要方法是同位素示踪测井和中子氧活化测井。同位素示踪测井应用较多，但是随着油田的开发，由于长时间受水体的冲刷，在井内射开地层部位形成大孔道，当同位素示踪剂到达后直接进入地层深处，使同位素示踪测井曲线异常显示减弱，造成解释误差。另外，此方法还受到深穿透射孔、压裂、沾污、窜槽、漏失以及注聚井流体粘度的影响，同样会使测井结果的准确性受到很大影响，所以对这部分井来说，同位素示踪测井已经不能满足注入剖面测井的需求。中子氧活化测井是近期开发出来的新测井方法，这种方法能够对油管外的分层注水量进行准确测量，已经在油田上得到了广泛的应用，但是这种方法的测量下限较高(为10m³/d左右)，而且测试成本较高，使其应用规模受到一定的限制。

在国外，配注井的测量仪器也仅限于斯仑贝谢公司和俄罗斯鞑靼石油公司的氧活化测井仪。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种相关流量注入剖面测试方法及施工工艺，解决上述已有技术中存在的的问题。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

1、本发明的基本原理

当示踪剂靠近探测器时，探测器会产生相应的输出信号，如果具有一定移动速度的示踪剂经过具有一定距离的两个探测器时，那么在两个探测器上就会按照先后顺序产生各自的输出信号，如图1所示。由于两个探测器的间距很小，所以两个探测器在输出曲线上应该具有很好的相似性，近似地认为两探测器的输出信号是相同的，只是其中一路信号相对于另外一路延迟了一定的时间，这一延迟时间可以用相关算法计算出来，由于两个探测器的间距是一定的，从而容易计算出示踪剂的移动速度。

2、本发明的测试方法

将具有一定聚合特性的示踪剂释放到注水井的油管里，示踪剂随着水流一起向下运移，流经偏心配水器时部分示踪剂随水通过水嘴流到油套管环形空间进入注水层，当示踪剂释放到油管后，把带有两个探测器的仪器迅速下放至示踪剂要流经的位置，当油套管环形空间的示踪剂流经两探测器时，上下两个探测器测到相应的变化信号；在另一部分示踪剂随水在油管内继续下行过程中同样在上下两个探测器上测到变化信号，测井曲线上出现两次波峰，利用示踪剂的良好聚合特性及油管内流态变化小的特点，加之示踪剂流经测井仪与油管环形空间面积小、流经的时间短、产生波峰宽度窄，从而叛断出油管内测试峰值和油套管环形空间峰值，舍去油管内测示峰值，利用示踪剂流经上下探测器时间可计算、流速截面已知，通过相关运算方法计算出单层注水流量；如图2所示，本发明的示踪剂是采用钡131同位素。

示踪剂由钡131同位素和硅胶在常温常压配制而成，其重量份数比为钡131同位素∶硅胶＝40-50∶30-55。

3、本发明的相关信号的获得及运算

上、下探测器的输出经电路处理后可输出随机流动噪声信号x(t)和y(t)。如图1所示，当被测流体在管道内作稳定流动时，随机流动噪声信号x(t)和y(t)可以分别看作是来自各态历经的平稳随机过程x_k(t)和y_k(t)的两个样本函数。由于示踪剂具有很好的聚合特性，所以满足上述条件，既示踪剂的流动满足“凝

固”模型，即两探测器的输出信号是相同的，只是其中一路信号在时间上延迟了τ₀

x(t)＝y(t+τ₀)(1)

即：

式中τ₀就是流体从上探测器运动到下探测器的时间，称之为渡越时间。随机流动噪声信号x(t)和y(t)信号之间的渡越时间是通过互相关运算得到的，这也就是相关法测量的含义所在。x(t)和y(t)的互相关函数Rxy(τ)可由下式求得：