1、 石油仪器 PETR0LEUM lNSTRUMENTS 2008年加月 方法研究 RMT在储气库管外油水界面监测中的应用 温建英 杜宝会 宁志斌 刘素洁 徐晓辉 孙秀玲 刘庆华 (1中国石油集团测井公司华北事业部河北任丘) (2大庆油田测试技术服务分公司 黑龙江大庆) 摘 要：江苏金坛盐穴地下储气库井腔体试压密封监测，需要精确监测套管和测试管柱之间的环形空间中油水界面 位置变化情况，为此选用了RMT仪器及相应的井口密封设备。文章介绍了RMT仪器测量原理和结构特点。以江苏储 气库的资料为例，详细介绍了二口井的监测和评价过程，认为RMT仪器对油水界面监测有良好应用效果。 关键词：RMT；储气库井；
2、脉冲中子测井；测井资料；油水界面 中图法分类号：P6318+17 文献标识码：B 文章编号：10049134(2008)05007802 0 引 言 江苏金坛建造盐穴储气库项目中有一项重要的施 ：L作业是在盐穴储气库溶腔过程中定期监测7 in(1 in =254 mm)套管外面的油水界面位置。管外油水界 面监测作为储气库井试压密封检测工程的一部分，对 检查套管鞋、盐层地板和溶盐后形成的整个腔体是否 漏失以及井口注采管柱密封性等起着重要作用。盐穴 地下储气库井腔体在试压过程中对管外油水界面进行 监测在团内尚无先例，根据该井的注水试压工艺、井口 装簧及井下管柱结构，设计采用了哈里伯顿储层监测 仪1
3、1MT以及配套的井口密封设备，在测井前设计了详 细的施工方案。通过监测井下管柱和套管之间环型空 问内的油水界丽深度数据，结合井口压力、流量等现场 数据综合判断溶腔是否达到预定要求。实践证明，不 沦测井方法选择还是施工工艺设计都很成功，并取得 了很好的效果。 1 基本原理 直径为54 mm的储层监测仪是新一代小井眼脉 冲中子测井仪，一次下井能提供21条原始曲线，不仅 测井信息丰富，而且由于RMT仪器采用高密度的锗酸 铋晶体探头，作为过油管CO测井仪器使用时，其分 辨率比其他同类仪器要高23倍。RMT仪器由 CCL及遥传短节、电源短节、脉冲中子发生器及双探头 伽马短节三部分组成。脉冲中子发生器发射
4、14 MeV 快中子，中子与地层中某些核素发生一系列核反应，产 生非弹性散射伽马射线、俘获伽马射线及活化伽马射 线。仪器采用一种交错式的操作模式对各种伽马射线 进行测量，两个高密度的锗酸铋晶体探测器可分别记 录中子发射时的测量信号、脉冲交互期间的测量信号 及本底测量信号，同时还提供一个中子俘获截面() 测量值。RMT仪器有两种测量模式，相当于CO测井 和中子寿命测井。在优化CO模式下，可以获得c 0、CaSi、地层俘获截面、多种元素产额、孔隙度指示及 氧活化等信息。在俘获测量模式下，可得到高质量的 俘获截面(ZFM)，同时可以进行活化谱测量。 江苏金坛盐穴储气库井中，盐水中含有氯元素，氯 的中
5、子俘获截面远高于碳、氢、氧等物质 J。根据这一 性质，通过测量中子寿命可以测量管外的油水界面。 另外，水中含有大量的氧元素，油中含有大量碳元素， 因此通过测量碳氧比也可以确定管外油水界面位置。 RMT仪器能够以碳氧比和中子寿命两种方式工作。 因此我们选定此仪器进行油水界面监测。 2 测井工艺 管外油水界面监测的整体思路是首先向充满饱和 盐水的生产套管和测试管柱之间注人淡水、排出卤水。 为了控制腔体形状，从而不至于把盖层溶掉，在腔体的 上部需要充入柴油。首先，注水试压前，在套管内下人 测试管柱至盐层段某设计深度。向井筒内注水，然后 用泵车向测试管柱和套管之问的环型空间内加压注入 第一作者简介：温
6、建英女，1972年生，工程师，1996年毕业于石油大学(华东)测井专业，现在中国石油测井有限公司华北事业部生产项目部从事 仪修工作。邮编：062552 2008年第22卷第5期 温建英等：RMT在储气库管外油水界面监测中的应用 淡水，替换一部分饱和盐水。当井口压力达到预计值 或替换出一定液体后，停止注水保持整个系统静止 。 (1)将仪器车、吊车停放在有利于测井的位置。 (2)正确连接地面防喷管线及设备，将仪器放人防 喷管，打好手压泵，将防喷管缓慢吊起，安装井口。 (3)将放压管线接入溢流液收集筒。 (4)缓慢打开井口阀门，并启动注脂泵保证井口无 泄漏，下放仪器。 (5)当仪器下到预定位置时上提
7、测井，当仪器到达 界面以上20 m时，停止测井。 (6)再次将仪器下过油水界面位置，上提重复测 井。两次测井界面深度误差不超过02 I11，否则重新 测井验证。 (7)将仪器安全提至防喷管内，关闭井口阀门及注 (8)计量溢流液收集筒中液体的体积。 (9)填写施工记录。 3 RMT测井资料分析 我单位于2006年8月22日和23日分别对西气 东输金坛地下储气库造腔工程中的金资1井、JK32 井进行了环空油水界面检测。 金资1井分别采用俘获模式和碳氧比模式，测井 质量优等。第一次采用俘获模式测井，测量井段为 1 0120 m1 0770 m，参见图1。从测井曲线看， 1 0164 m以上SGFM(
8、地层俘获界面)数值为高值(限 幅)，碳氧比数值低，孔隙度曲线反映该段比下段孔隙 要小得多，说明该段为原始盐层。1 0164 m1 0456 171，SGFM(地层俘获界面)数值为2840，在油层特征 脂泵，拆除防喷装置，清除废弃物品，使井场恢复原状。 值和限幅值之问，说明该段的盐岩已经被溶解并被油 深 地层俘获截面 原始钙硅比 度 0 eu IOO 15 3 自然伽马 原始碳氧比 非弹性散射总计数率 钡0速 (m) 0 l I 100 04 O55 。 f 。 O fXmjn 25 I I 兰= r 、 = 、 l 广 一 J 、 一 t ( L J一 ，j 一 、 I _ 一 i 一 I 1
9、、 I， I、 卜 ； 宜 r 一 一 l l ：_=二一 图1 金资1井RMT俘获模式测井曲线圈 填充，其溶腔半径(自45 in油管以外)为10 in 18 in 之问(仪器探测范围之内)。1 0456 m以下，GR曲线 接近零值，说明该段的盐岩被溶解，且溶解半径较大 (超过GR仪器的探测范围)，SGFM(地层俘获界面)数 值为高值(限幅)，说明该段内的流体为盐水。 第二次采用碳氧比模式测井，测量井段为 1 0370 m1 0600 m，见图2。从测井曲线看，1 0456 m以上碳氧比数值较高，SGFM曲线为低值，也 说明1 0456 m处为油水界面。 俘获模式测井资料和碳氧比模式测井资料解
10、释结 果一致，都说明此井当时的汕水界面在1 0456 m处。 4 结 论 用RMT测井仪监测管外油水界面变化，判断盐穴 地下储气库井的密封性是否符合要求，实践证明该方 法施工工艺是成功的，不仅可以通过安装多级防喷管 在小直径测试管柱内实现带压测量，而且能对套管外 油水界面进行高精度监测。通过多VI井测井施工和资 料解释评价证明，该方法经济有效地解决了盐穴地下 储气库井腔体密封监测问题。 (1)RMT测井仪器采用碳氧比模式和俘获模式都 能够判断油水界面； (2)确定油水界面和腔体顶部深度应以SGFM曲 线为准； (3)SGFM曲线达到截止值的深度点为界面深度 点；碳氧比曲线能够识别油水界面区域，
11、但在识别油水 界面的准确深度方面精度小于05 ITI； (下转第82页) 2008年第22卷第5期 石油仪器 PETR0LEUM INSTRUMENTS m，低阻中心在4 000点附近。该异常北边4 600点附 近，即与高阻异常接触带附近就是现在正在开采的矿 附近高、低阻异常结合带附近，物探电阻率异常特征与 已知矿区较为类似，认为是灰岩、板岩夹千枚岩接触 田。以此推断，在已知矿井南部的3 800点、3 600点 带，推断为成矿有利地段。 -L5 图4主剖面电阻率反演断面图(1 0008 000号点) 通过几个项目的工作，电法结合已知钻孔资料，推 部及外围找矿，发现新的矿床、矿体或矿段，提交新增
12、 断出了区内几个成矿构造带和成矿有利部位，为找矿 资源储量，延长服务年限，提供技术上的保证。 勘查提供了有利靶位。 5 结 论 电法勘探采用可控源音频大地电磁法(CSAMT) 和激发极化法(IP)，结合已知钻孔及地质资料，查找矿 区的成矿构造带和成矿有利部位，提供找矿有利靶位， 是一种较为理想且行之有效的物探方法，可为矿区深 参考文献 1程志平电法勘探教程M北京：冶金工业出版社， 2007 2 陕西省地球物理协会编中国西部地球物理研究与实践 M西安：陕西科学技术出版社，2007 (收稿日期：20080611编辑：高红霞) (上接第79页) 地层俘获截面 原始钙硅比 深 度 一一C一U一一 1
13、4 (m) 自然伽马 原始碳氧比 非弹性敖射总计数率 溯速 0 API 100 04 O8 0 20000 0 ftiin 25 ， l l I (， ) L ：， 、 _ l ，。 e ； J 、 - 1 I 、 。I j I -l ； 图2金资1井RMT碳氧比模式测井曲线图 (4)油水界面以下和腔体以上的井段都存在 SGFM限幅值，建议腔体的半径应大于1O in。 参考文献 1 哈里伯顿公司RMT井下仪器说明书2000(资料) 2 朱达智，栾士文，程宗华，等碳氧比能谱测井M北京： 石油工业出版社，1984 3孙林平中子测井在储气库井腔体试压密封检测中的应 用J测井技术，2007，31(1) (收稿日期：20080620编辑：姜婷)
