放射性同位素示蹤測(cè)井

放射性同位素示蹤測(cè)井第1頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月放射性同位素示蹤測(cè)井一、放射性同位素的選擇和一般施工方法二、放射性同位素載體法測(cè)注水井的分層相對(duì)吸水量三、檢查管外串槽、封堵和壓裂效果地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第2頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月什么是放射性同位素測(cè)井？放射性同位素測(cè)井：是利用人工放射性同位素做為示蹤劑研究和觀察油井技術(shù)狀況和采油注水動(dòng)態(tài)的測(cè)井方法。施工時(shí)向井內(nèi)注入被放射性同位素活化的溶液或固體懸浮物，并將其壓入管外通道或進(jìn)入地層或?yàn)V積在射孔道附近的地層上，在此前后分別進(jìn)行伽馬測(cè)井，稱之為Jr1和Jr2。對(duì)比這兩條曲線，就能知道注入的示蹤劑沿井剖面的分布，從而解決與示蹤過程有關(guān)的各種問題。地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第3頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月放射性同位素測(cè)井的效果，在很大程度上決定于放射性示蹤劑選用得是否合適。選用那一種同位素，要根據(jù)施工的目的而定，一般說來(lái)應(yīng)考慮下列幾個(gè)方面：（1）應(yīng)能放出較高能量的伽馬射線；（2）要有合適的半衰期；（3）為了工作安全方便，放射性同位素應(yīng)易于配成它的鹽溶液形式；（4）應(yīng)具備適宜的吸附能力。進(jìn)行同位素測(cè)井前，必須將這些溶液稀釋到必要的濃度。放射性同位素的選擇和配制地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第4頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般地說，工作程序包括以下幾項(xiàng)：（1）編寫施工設(shè)計(jì)書；（2）按設(shè)計(jì)書施工；（3）進(jìn)行資料解釋，寫出總結(jié)報(bào)告。施工設(shè)計(jì)書一般包括以下內(nèi)容：1．施工井的條件：如該井的部位、任務(wù)（采油、注水）、井身結(jié)構(gòu)、射孔情況、地層參數(shù)及采油、注水過程和工程措施及事故等井史資料；2.施工目的：如找串、堵漏，測(cè)定吸水剖面等；3．示蹤劑的選擇及活化水或活性懸浮液的用量；4．施工步驟：如壓井、測(cè)Jr1，井口裝置及措施、注活性劑、測(cè)、測(cè)Jr2，其它工程措施及工作流程；5．注意事項(xiàng)。放射性示蹤測(cè)井的一般步驟地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第5頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、放射性同位素的選擇和一般施工方法二、放射性同位素載體法測(cè)注水井的分層相對(duì)吸水量三、檢查管外串槽、封堵和壓裂效果地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第6頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用固相載體吸附放射性同位素的離子，與水配成活化懸浮液。在正常注水條件下，將活化懸浮液注入井中。在向地層中擠壓懸浮液時(shí)，水和固相載體分離，水進(jìn)入地層而活化載體濾積在地層表面，形成一活化層。在合理選用示蹤劑和載體，并正確施工的條件下，地層的吸水量與放射性載體在地層表面的濾積量成正比。對(duì)足夠厚的地層來(lái)說（忽略層厚影響），地層的吸水量近似地與活化層造成的曲線異常面積的增量成正比。生產(chǎn)中常選用放射性同位素Zn65,Ag110和I131做示蹤元素，用粒徑大于50微米的醫(yī)用骨質(zhì)活性碳做固相載體。放射性同位素均勻牢固地吸附在固相載體上，與水配制成活化懸浮液。原理：地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第7頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)活化載體均勻地濾積在射孔井段的地層表面上，且單位面積上附著的放射性同位素為q克，每克放射性同位素平均每秒鐘發(fā)射a個(gè)伽馬光子，那么ds面積元在井軸上位于地層中點(diǎn)的O點(diǎn)造成的伽馬射線強(qiáng)度應(yīng)為：積分得：令x=H/2r0和a=μr0,且用F(x,a)表示上式中的積分,則地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第8頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)μr0=1，用f(t）表示上式中的被積函數(shù)，則f(t)與t的關(guān)系可用左下圖表示:如果用辛卜生數(shù)值積分法計(jì)算F(x，1)，所得數(shù)據(jù)畫成曲線如圖右所示:對(duì)于厚度H>3d的地層F(x，a)為一常數(shù)；而當(dāng)?shù)貙雍穸葴p小時(shí)，這一因子將減小。特別是當(dāng)?shù)貙雍穸刃∮诰畯降囊槐栋霑r(shí)，F(xiàn)值將急劇下降。地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第9頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)F(x,1)的最大值與F(x,1)的比值為a，則a被定義為地層厚度校正系數(shù)，它隨厚度的變化規(guī)律如右圖。將兩邊同時(shí)乘以a(x)，則有：因F(x,a)·a(x)的積是常數(shù)，所以式中k是常數(shù)。地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第10頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月上式說明，單位截面積的吸水量若與q成正比，那么它就和地層中點(diǎn)的伽馬射線強(qiáng)度Jy與厚度校正系數(shù)的乘積成正比。又考慮到注水井的套管內(nèi)徑對(duì)同一口井是相等的，因而射開地層單位厚度的吸水量也與Jya成正比。設(shè)第i個(gè)地層的吸水量為Qi，則總吸水量為：相對(duì)吸水量為：地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第11頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月上式的近似公式為：式中Si是吸水層i的異常面積增量，即Jy1與Jy2疊合后包圍的面積。地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第12頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月放射性同位素示蹤測(cè)井一、放射性同位素的選擇和一般施工方法二、放射性同位素載體法測(cè)注水井的分層相對(duì)吸水量三、檢查管外串槽、封堵和壓裂效果地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第13頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于固井質(zhì)量差，或固井后由于射孔及其它工程施工使水泥環(huán)破裂，可造成層間串通，即形成串槽。這對(duì)采油和注水均有不良影響，所以應(yīng)及時(shí)測(cè)定并采取堵串措施。放射性示蹤法是查串的有效方法之一。施工時(shí)先測(cè)一條自然伽馬參考曲線。而后用Zn65或Ag110配成濃度為0.5-1毫居里/米3的活化液，并將其壓入找串層段。再測(cè)一條示蹤曲線，與先測(cè)得的參考線比較、則可查出示蹤液的通道，找出串槽位置。檢查管外串槽地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第14頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在下列幾種情況下需要二次注水泥進(jìn)行封堵：（1）串槽；（2）油井中部分層段出水；(3)誤射孔。若在水泥中加入少量放射性同位素做示蹤劑，那么用示蹤測(cè)井可以測(cè)知水泥是否擠入應(yīng)封堵的部位。檢查封堵效果地球物理測(cè)井—核測(cè)井同位素示蹤測(cè)井第16頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月壓裂時(shí)將牢固地吸附著放射性同位素的活化砂，以1:200的比例混入壓裂砂（填