劉鵬程　尤立忠　趙立安　王玉山

[摘要]通過(guò)對(duì)往年進(jìn)行的成功率分析中得出其成功率低的原因主要是由于遇阻、玷污等多個(gè)因素造成。嘗試用雙釋放器的替代從井口注入冷球測(cè)試工藝，對(duì)部分玷污井進(jìn)行測(cè)試。改善了冷球從井口注入存在兩方面弊端：一是用量大，從井口到同位素正常釋放位置遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同位素層位，造成冷球的嚴(yán)重浪費(fèi)。二是時(shí)間長(zhǎng)，冷球從井口注入后，往往要等待幾個(gè)小時(shí)，甚至一天的時(shí)間，加長(zhǎng)了施工周期。該施工工藝的改進(jìn)，使冷球（廢同位素）直接作用于目的層段，冷球（或廢同位素）能夠得到最大程度的利用。同時(shí)，可將冷球（或廢同位素）等待時(shí)間大大縮短。該項(xiàng)目的實(shí)施為部分玷污井的測(cè)試提供了一種新的工藝，在一定程度上提高了施工能力。

[關(guān)鍵詞]同位素注入剖面 玷污 雙釋放器冷球（廢同位素） 改進(jìn)

中圖分類號(hào)：O69文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0420090－02

一、引言

同位素放射性測(cè)試法具有分層性能好、不受管柱影響等優(yōu)點(diǎn)，油田已經(jīng)普遍使用。而同位素玷污一直是影響測(cè)試資料質(zhì)量與處理解釋質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素，隨著油田注水措施的進(jìn)一步復(fù)雜使其影響顯得更為嚴(yán)重，致使部分井雖然經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，仍無(wú)法錄取合格資料。根據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)試的300口井中有75%的井存在玷污，其中30%為中度以上（中度以上玷污對(duì)資料解釋有較大影響），嚴(yán)重影響錄取資料的合格率。

二、玷污成因分析

根據(jù)測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與資料分析可以得出，由于131Ba-GTP微球示蹤劑表面活性欠佳、密度偏大以及注水水質(zhì)不干凈、管臂有死油或結(jié)垢等因素，使同位素沒(méi)有隨水流滲濾到地層表面，而是沾附于井筒的某些部位，造成同位素測(cè)井曲線上產(chǎn)生一些與注水量無(wú)關(guān)的異常值，這就是通常所說(shuō)的玷污。從玷污成因上看有吸附玷污和沉淀玷污兩種。

（一）吸附玷污

原油、注水雜質(zhì)等污垢常常吸附在井下管柱和配水工具上，它們能吸附同位素顆粒形成玷污。而油管和套管腐蝕后，表面有微孔隙，也會(huì)吸附微球載體，從而形成玷污。被腐蝕層吸附的微球顆粒不容易被注入水沖掉。套管內(nèi)臂的腐蝕一般比油管腐蝕嚴(yán)重，所以吸水剖面測(cè)井資料反映的大段管柱玷污，往往是套管腐蝕引起的吸附玷污。

（二）沉淀玷污

幾乎所有吸水剖面資料在井底都記錄到同位素顯示，說(shuō)明普遍存在沉淀玷污，分析原因，這是由于微球載體密度與注入水密度不匹配引起的。當(dāng)注入水流速過(guò)小時(shí)，沉淀玷污更為嚴(yán)重。對(duì)資料影響相對(duì)較小。

根據(jù)以上分析的玷污原理，如果能較好的控制吸附玷污，則可在很大程度上提高玷污井的資料錄取合格率。

三、常見控制吸附玷污措施

（一）注入冷球（沒(méi)有放射性的GTP微球）

由于井下管柱的污垢和銹蝕對(duì)同位素（131Ba-GTP微球）的吸附能力是一定的。那么，如果在測(cè)試前投放一定量的“冷球”，則投放的冷球必然被污垢和銹蝕所吸附；因而，正式測(cè)井時(shí)投放同位素將很少量甚至沒(méi)有再被污垢和銹蝕所吸附，從而實(shí)現(xiàn)降低甚至消除吸附玷污。

（二）洗井

由于吸附玷污主要是由于井下管柱的污垢和銹蝕造成的。而洗井能夠在很大程度上減少或消除污垢。那么，在測(cè)井前進(jìn)行洗井，則可減少甚至消除污垢產(chǎn)生的同位素玷污。

（三）加大水量

由于同位素吸附力是一定的。那么加大水量后，水流速加快，沖擊力同時(shí)加大，可將吸附于污垢和銹蝕處的部分同位素沖下。從而，實(shí)現(xiàn)降吸附玷污。

分析上述三種方法，洗井成本過(guò)高且作為測(cè)試方不容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)于銹蝕產(chǎn)生的玷污問(wèn)題解決效果一般；加大水量雖簡(jiǎn)單，但對(duì)改善資料效果不明顯且影響測(cè)試的準(zhǔn)確度。對(duì)于各油田的測(cè)試隊(duì)伍來(lái)說(shuō)，注入“冷球”（建議選擇廢同位素，因?yàn)閺U同位素成本低且效果相近）方法，由于其較高的性價(jià)比，成為運(yùn)用較為普遍的改善玷污方法。

冷球注入工藝為從井口注入。該方法存在兩方面弊端：（1）用量大，從井口到同位素正常釋放位置遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同位素層位，造成冷球的嚴(yán)重浪費(fèi)。（2）時(shí)間長(zhǎng)，冷球從井口注入后，往往要等待幾個(gè)小時(shí)，甚至一天的時(shí)間，加長(zhǎng)了施工周期。

四、雙釋放器測(cè)試工藝方案的實(shí)施

現(xiàn)在，測(cè)試公司同位素釋放全部采用電機(jī)釋放器。其原理是利用開關(guān)電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)封塞連桿運(yùn)動(dòng)，使放同位素的腔體打開或封緊。根據(jù)此原理，對(duì)冷球測(cè)試施工工藝提出改進(jìn)方案：

電機(jī)釋放器長(zhǎng)為1米，儀器串在增加1米時(shí)對(duì)測(cè)試層位影響很?。▽?duì)于厚層幾乎可忽略）。因而，如在正常儀器串中再加上一支釋放器用來(lái)裝廢同位素或冷球。采用不同時(shí)間來(lái)釋放兩支釋放器則可得到更好的效果。經(jīng)過(guò)詳細(xì)電路分析后，擬訂電路方案如下：

S128號(hào)釋放器的開關(guān)電路由場(chǎng)效應(yīng)管IRF9630和IRF630及二極管、穩(wěn)壓管等器件組成，具體電路見圖1。當(dāng)釋放器需要打開時(shí)，在CABLE上加一負(fù)電，這時(shí)IRF9630只相當(dāng)于一個(gè)二極管，負(fù)電壓直接加在R4、R3、V5、V1上，當(dāng)R4兩端電壓達(dá)到10V時(shí)，IRF630導(dǎo)通，電壓通過(guò)二極管IN3328加在電機(jī)M上，使釋放器打開。當(dāng)釋放器需要關(guān)閉時(shí)，在CABLE端加一正電，正電壓首先加在R2、R1、V3、V2上，當(dāng)R2兩端電壓達(dá)到10V時(shí)，IRF9630導(dǎo)通，IRF630對(duì)于正電來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)正向連接的二極管是直通的，所以正電壓通過(guò)IRF9630和IRF630直接加在二極管IN3328和電機(jī)M上。這時(shí)二極管IN3328處于反向偏置狀態(tài)，由于所加正電壓比較高，二極管工作在反向擊穿區(qū)（在二極管兩端壓降較大），從而使與之串接的電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，釋放器關(guān)閉。

S135釋放器的開關(guān)電路由兩只場(chǎng)效應(yīng)管IRF9630和二極管、穩(wěn)壓管等器件組成，電路原理見圖2。

當(dāng)釋放器需要打開時(shí)，負(fù)電壓分別加在R4、R3、V2、V1和R2、V3、R1、V1上，隨著所加電壓逐漸增加，V2將先于V3導(dǎo)通（V2為10V穩(wěn)壓管、V3為30V穩(wěn)壓管），在R4兩端將先建立起10V電壓使V6導(dǎo)通，電壓直接加在電機(jī)M上，使釋放器打開。如果電壓繼續(xù)升高，V3也將導(dǎo)通，V3導(dǎo)通將導(dǎo)致V5導(dǎo)通、V6截止，從而使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。適當(dāng)調(diào)整截止電壓數(shù)值可以保證S128釋放器和S135釋放器不被同時(shí)打開。當(dāng)釋放器需要關(guān)閉時(shí)，在CABLE端加120V的正電壓，這時(shí)，二極管IN3389反向偏置工作在反向擊穿區(qū)，V6（IRF9630）相當(dāng)于正向連接的二極管，因此，電壓直接加在電機(jī)M上，使電機(jī)反轉(zhuǎn)釋放器關(guān)閉。

五、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

2006年11月18日在一廠港XX進(jìn)行了第一口井的實(shí)驗(yàn)。該井于2006年6月18日進(jìn)行過(guò)同位素吸水剖面測(cè)試，測(cè)試曲線顯示在部分測(cè)量井段存在玷污。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：同位素0.3，廢同位素100ml（15個(gè)半衰期以上）。使用同樣的地面設(shè)備（SKH2000）及井下儀器（XDC-4型三參數(shù)測(cè)井儀）。按照正常的測(cè)井過(guò)程進(jìn)行。在與上次相同位置進(jìn)行釋放。為防止同位素釋放時(shí)沉淀于另一支釋放器的活塞處，擬裝同位素釋放器放在下面即后打開的釋放器S128（-50V開）。廢同位素釋放10分鐘后，進(jìn)行同位素的釋放。隨后正常測(cè)試完成測(cè)量。測(cè)試過(guò)程順利，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示部分粘污井段得到改善，但接箍粘污加大，分析為廢同位素放射性強(qiáng)度仍較大造成。

改善處對(duì)比圖：

廢同位素用量大：

六、結(jié)束語(yǔ)

1．通過(guò)改進(jìn)的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了雙釋放器進(jìn)行同位素吸水剖面測(cè)試的工藝，提高了玷污井的測(cè)試成功率。

2．該工藝改進(jìn)能夠較好的改善冷球注入工藝，使工作時(shí)間大幅度縮短；冷球作用效果提高；生產(chǎn)成本得到一定的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)：

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