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(中国石油测井有限公司吐哈事业部 新疆 哈密 839009)

·仪器设备与应用·

“三低”储层热中子成像测井评价剩余油饱和度技术研究

张予生，刘春辉，职玲玲，陈荣斌，曹冠平，刘文科

(中国石油测井有限公司吐哈事业部 新疆 哈密 839009)

基于吐哈油田“三低”储层岩心孔隙度实验数据建立了热中子成像孔隙度模型。在水淹层定性识别方面，根据吐哈油田“三低”储层地质特征和流体特点，形成了敏感曲线法、核谱成像识别法、图版半定量法识别技术。吐哈油田测井实例表明，以上评价技术对于识别评价油水层效果良好。

热中子成像测井；低孔隙度；低渗透率；低矿化度；剩余油饱和度；核谱成像

0 引 言

吐哈盆地台北凹陷的中西部油田的果X、温西X、恰深X、丘东X区块是典型的低孔、低渗、低矿化度的“三低”油藏，储层地质特征限制了常规套后剩余油饱和度测井技术，以至于难以准确评价储层剩余油饱和度。热中子成像测井(简称TNIS)技术利用热中子的衰减矩阵数据和俘获矩阵数据形成热中子衰减率和俘获截面成像图，为评价剩余油饱和度提供了丰富的测井信息，也为油田下一步开发措施提供准确依据。

1 “三低”储层特征

1.1 “三低”储层特征

吐哈油田一些区块的储层特性见表1， 果X、温西X、恰深X、丘东X区块孔隙度、渗透率、地层水矿化度比较低，是典型的低孔、低渗、低矿化度的“三低”油藏。

1.2 热中子成像测井孔隙度模型

在计算地层孔隙度时可以采用裸眼井的常规测井声波等计算孔隙度[1、2]，没有裸眼井资料时也可选用长短源距计数率比值来计算。 图1至图4给出长短源距计数率比值来计算岩心孔隙度的拟合公式。

表1 吐哈油田各区块的储层特性

图1 恰深X区块 TNIS孔隙度模型

图2 温西X区块 TNIS孔隙度模型

图3 玉果X区块 TNIS孔隙度模型

图4 丘东X区块 TNIS孔隙度模型

2 “三低”储层热中子成像测井评价技术

2.1 热中子成像测井曲线敏感参数识别技术

利用GR曲线变化，即把裸眼井GR曲线和TNIS测试GR曲线叠加，来反映储层动用情况等[3]。 利用连续井温与微差井温，也可反映射孔层的动用情况，一般井温异常增高，可判定为主要出水段。SIGMA和AC叠加可反映储层物性和含油性。如果两条曲线包络面积越大，含油性越好，反之则差。利用短源距计数率(简称SSN)和长源距计数率(简称LSN)两条计数率曲线叠加，可反映储层岩性及物性。利用热中子俘获成像的边缘轮廓指示热中子终结时间，在相同的有效孔隙度条件下，轮廓越靠后即含油性越好。依据敏感参数曲线和成像可做快速综合定性分析[4]，见图5温西XX井快速直观分析图。

2.2 热中子衰减核谱成像识别法

图6为热中子衰减成像、俘获成像图，其中第八道热中子俘获谱显示在时间域上谱峰的拖曳程度，67号油层谱峰比63号水层谱峰更靠后，而且拖曳程度更大。第九道为热中子衰减成像，67号油层由黄色慢慢变为白色，63号水层则迅速由黄色变为白色。第十道为热中子俘获成像，表示在时间域上俘获后剩余热中子的多少，颜色越深表示热中子越多。可以看出，67号油层在时间域上颜色深，而63号水层在时间域上则颜色浅[5]。

2.3 图版半定量解释法

TNIS半定量解释采用标准化的宏观俘获截面和孔隙度交会[6]，图7为吐哈油田“三低”储层解释交会图版。横轴为进行泥质校正的宏观俘获截面∑c，单位c.u.，1c.u.=10-3cm-1，纵轴为进行泥质校正的有效孔隙度φc，单位%。红线和蓝线分别为依据试油结果确定的含油为100%的油线和含油为0%的水线，其它的含油饱和度可以内插确定。从图版可见，TNIS在孔隙度大于10%的储层油水分辨率较好。

图5 温西XX井快速直观分析图

图6 热中子衰减成像、俘获成像图

图7 吐哈油田“三低”储层解释半定量交会图版

3 温西XX井应用实例

温西XX井，该井地层水型为CaCl2，地层水矿化度46 427 ppm，测试前日产液7.23 m3/d，日产油0.24 t/d，含水95%。依据TNIS核谱成像做定性分析，16号层Sigma为21 c.u.，孔隙度为14%，SigmaM热中子俘获谱边缘幅度高，热中子寿命较长；SsnM热中子衰减谱显示后时间道后曳较长，且颜色为浅黄色，储层含油饱和度显示一定衰减，水淹程度相对较低。综合图版法等计算含油饱和度为47%。TNIS通过定性、定量解释将这层解释为弱水淹层。温西XX井测井解释成果图如图8所示。

图8 温西XX井测井解释成果图

该井2015年6月28日补孔单采顶部(2 419～2 421 m)，投产后日产油4.88 t、日产水0.2 m3，含水4%。

4 结 论

1)TNIS热中子成像测井技术可以通过长短源距计数率比值来计算孔隙度。从吐哈油田“三低”储层地层水的宏观俘获截面与孔隙度、油水层识别图版来看，TNIS在孔隙度大于10%储层中有较高的油水分辨率。随着孔隙度和矿化度的增大，水层和含油层的宏观俘获截面差别增大，对油水层识别效果更好。

2)TNIS热中子成像测井技术中曲线敏感参数法、核谱成像识别法、图版半定量法判断油水层，在吐哈油田“三低”储层应用效果较好。

[1] 张 锋.我国脉冲中子测井技术发展综述[J].原子能科学技术， 2009,43(S1) :116-123.

[2] 张 锋，王新光.脉冲中子-中子测井影响因素的数值模拟[J].中国石油大学学报:自然科学版,2009,33(6) :46-51.

[3] 张予生.热中子成像测井技术在吐哈油田的应用[J].测井技术，2015,39(5)：652-655.

[4] 张 峰.PNN测井方法的蒙特卡罗模拟结果研究[J].地球物理学报，2007,50 (6) :1924-1930.

[5] 房文静，范宜仁，张 峰，等.PNN测井热中子时间谱的多尺度滤波研究[J].核电子学与探测技术，2010，30(3):385-389.

[6] 黄隆基.放射性测井原理[M].北京:石油工业出版社,1985：192-194.

StudyonEvaluationofResidualOilSaturationin“ThreeLow”ReservoirbyThermalNeutronImagingLogging

ZHANGYusheng,LIUChunhui,ZHILingling,CHENRongbin,CAOGuanping,LIUWenke

(TuhaDivision,ChinaPetroleumLoggingCo.Ltd.,Hami,Xinjiang839009,China)

Based on the experimental data of core porosity of “three low” reservoirs in Tuha oilfield, the thermal neutron imaging porosity model was fitted. In the qualitative identification of water flooded layer, according to the geologic feature of “three low” reservoir and the fluid characteristics in Tuha oilfield, the sensitive curve method, the nuclear spectrum imaging recognition method and the chart method semi quantitative recognition technology were established. The Tuha oilfield logging examples showed that the above evaluation techniques for the identification and evaluation of oil and water had good application effect.

thermal neutron imaging logging; low porosity; low permeability; low salinity; residual oil saturation; nuclear spectral imaging

张予生，男，1971年生，高级工程师， 1994年毕业于江汉石油学院测井专业，2004年获长江大学地球探测与信息技术专业工学硕士学位，现从事测井资料解释、研究工作。E-mail: 120941106@qq.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)06-0082-05

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.06.021

2017-08-15

姜 婷)