一种利用中子瞬发伽马能谱确定含油饱和度方法及数值模拟

剩余油饱和度的定量解释对于提高油气产能及指导油田后期开发具有重要意义。脉冲中子饱和度测井通过记录地层中C、O原子核与高能中子作用产生的特征伽马射线来确定剩余油饱和度。骨架矿物组成和粘土矿物类型等因素的变化会使剩余油饱和度解释结果存在误差。为确定岩性对非弹能谱中碳窗和氧窗伽马计数比（C/O）、俘获能谱中硅窗和钙窗伽马计数比（Si/Ca）的影响,采用蒙特卡罗方法（MCNP）模拟不同岩性、孔隙度和饱和度地层条件下的伽马能谱。模拟结果显示：传统碳氧比解释模型进行碳氧比差值计算时未考虑岩性影响,是造成剩余油饱和度解释存在误差的主要原因。通过在碳氧比差值计算时引入岩性校正因子,提出一种改进的碳氧比解释模型,提高饱和度解释精度。模拟算例和实测结果表明,该改进碳氧比解释模型满足砂岩地层饱和度解释精度要求的同时,在混合岩性地层计算饱和度误差小于10%。     

脉冲中子全能谱测井数据处理方法及影响因素的模拟研究

C/O能谱测井是确定含油饱和度的主要测井方法,模拟水平井条件下的非弹性散射伽马能谱,研究C/O值与含水饱和度、孔隙度及泥浆侵入深度的关系。而探测器的类型、尺寸、探测效率、能量分辨率、稳谱、能谱的处理方法以及中子对探测器晶体的作用都会对测井结果产生影响。利用蒙特卡罗方法模拟源距分别为30cm和58cm处,且井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层的中子能量分布,通过研究中子对NaI、BGO、GSO和LSO四种探测器的作用及响应关系得到：中子对探测器的作用将使地层流体分辨能力降低。模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的探测器响应能谱,采用不同的能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI晶体探测器的大,但受尺寸的影响不大;但采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值要比NaI大得多,且随着尺寸的增加差值也增加。能量道的飘移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小     

碳氧比测井钙质校正方法研究及应用

为了研究地层中的钙质对碳氧比测井含油饱和度解释结果的影响,针对大庆地区的地质条件,利用MCNP蒙特卡罗方法建立了脉冲中子全谱测井仪(PNST)的数值模拟模型,研究不同钙质含量、孔隙度、含油饱和度条件下碳氧比（C/O）和俘获Ca产额的变化规律,建立钙质对含油饱和度解释影响的校正方法,给出适用于大庆地区的碳氧比测井钙质校正公式,并将校正后的剩余油饱和度解释结果与取心结果对比。对比分析结果显示,经过校正的解释结果与取心结果符合度更高,表明该钙质校正方法能有效提高含油饱和度的解释精度。     

碳氧比测井钙质校正方法研究及应用

为了研究地层中的钙质对碳氧比测井含油饱和度解释结果的影响,针对大庆地区的地质条件,利用MCNP蒙特卡罗方法建立了脉冲中子全谱测井仪(PNST)的数值模拟模型,研究不同钙质含量、孔隙度、含油饱和度条件下碳氧比(C/O)和俘获Ca产额的变化规律,建立钙质对含油饱和度解释影响的校正方法,给出适用于大庆地区的碳氧比测井钙质校正公式,并将校正后的剩余油饱和度解释结果与取心结果对比。对比分析结果显示,经过校正的解释结果与取心结果符合度更高,表明该钙质校正方法能有效提高含油饱和度的解释精度。     

利用脉冲中子伽马能谱判断岩性及影响因素的蒙特卡罗模拟

RPM(储层特性监测仪)能够在不同的时间内获取非弹性散射伽马能谱和热中子俘获伽马能谱,对谱数据进行处理获取C/O和地层的宏观吸收截面的同时,也可以利用得到的Si/O和Ca/O以及Si/Fe和Ca/Fe的交会图来判断岩性.通过蒙特卡罗方法模拟在套管井各种地层条件下的非弹和俘获能谱,研究利用交会图判断岩性,并给出饱和度、孔隙度、矿化度、井眼套管、持率、泥质含量等影响因素下的交会图,为利用RPM测井资料获取地层岩性信息及其影响因素提供了理论指导.     

一种先进的小直径高性能储层监测仪器

储层监测仪器(RMT)是由美国哈里伯顿公司生产的一种小直径高性能的脉冲中子能谱测井仪器,仪器的外径为54 mm,测井时可通过73 mm的油管.其外径略大于传统的43 mm的过油管仪器,是因为它采用了两个较大的BGO探头,大大提高了谱线的分辨率.BGO探头放在杜瓦瓶中,仪器在150 ℃的环境中可连续工作8 h.RMT有两种工作方式第一种工作方式为C/O比工作方式,第二种工作方式为TMDL方式.RMT的主要功能有①在中或高孔隙度的地层中提供地层流体评价,即在孔隙水的矿化度低,不稳定或未知条件下,在套管井中测定地层的含油饱和度,特别是测定注水开发油层的剩余油饱和度;②测量地层的孔隙度;③确定岩性类型;④评价套管内的产液流体.     

RMT测井技术在华北油田的应用

油田开发后期，寻找剩余油是油藏动态监测过程中的一大难题。RMT测井在华北油田开发中的应用效果显著，实际应用证明，对于孔隙度大于12%的中低矿化度条件下的储层，该仪器采用碳氧比模式进行测量，能够识别流体性质、判断水淹层、确定剩余油饱和度、识别薄层，同时可以识别常规测井资料漏失的油气层。RMT测井在油藏监测和科学管理方面，具有其它测井方法不可替代的优势。     

脉冲中子全能谱测井闪烁探测器响应特性的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究NaI和BGO晶体探测器对不同γ射线的响应。模拟结果表明,BGO晶体的光电峰和第一逃逸峰对计数贡献大,而NaI晶体的逃逸峰贡献大。对于井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层,模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的非弹性散射γ射线响应能谱,采用不同能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器比NaI晶体探测器测量的C/O（C与O的元素含量比）差值大,但受尺寸的影响不大;采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值比NaI的大得多,且随尺寸的增加差值增大;能量道的漂移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小。     

神经网络模型研究多油层剩余油饱和度的变化规律

生产测井中确定剩余油饱和度的神经网络方法是将油层生产动态看作一个非线性动力子系统,把能影响动态情况下的剩余油饱和度的各种因素自行组织起来,加以训练学习,建立一个广义的、精确的确定地层剩余油饱和度的模型.本工作建立的预测油田开发中后期油层剩余油饱和度的神经网络模型在中原油田的应用结果验证了该方法的可行性和可靠性.表明它可用于评价、分析油藏动态参数和预测油层剩余油饱和度变化情况,为油田调整开发方案提供科学的参考依据.     

小井径双源距C/O测井响应随源距的变化关系

应用Monte Carlo方法,在孔隙度分别为5%、10%、20%和35%的砂岩地层中,针对地层孔隙流体分别为油和水,井内介质分别为油和水的4种情况,计算得到了C/O测井响应随源距的变化关系以及不同源距时,C/O测井对地层径向厚度的响应.通过数据处理,得到地层相同,井内介质不同时C/O差值随源距的变化关系,以及井内介质相同,地层不同时的C/O差值随源距的变化关系.通过比较分析,得出小井径双源距C/O能谱测井响应对源距有很强的依赖性;当源距的范围在26～34cm和50～62cm之间时,C/O测井分层能力强,同时受井眼影响小,因此,短源距的选择范围是26～34cm,长源距的选择范围是50～62cm.     

过油管碳氧比能谱测井在哈萨克斯坦xx油田的应用

哈萨克斯坦KUMKOL SOUTH油田已进入开发后期阶段,部分油井因产水率过高而关停,评价油层的水淹及动用程度、寻找高剩余油饱和度层,是油田开发亟待解决的一个问题。大庆测井公司于2003年研制成功的过油管碳氧比能谱测井仪,是一种可以实现过油管测量,在套管井中确定储层剩余油饱和度的脉冲中子测井仪器。2007年4月-7月应用该测井方法在KUMKOL SOUTH油田推广了13口井,取得了明显的地质效果。     

临盘油田水淹层剩余油饱和度模型研究

根据临盘油田地质条件复杂,注入水有淡水、污水、盐水以及淡污混注等类型繁多且复杂的特征,利用先进的岩样水淹实验技术,研究了临盘油田水淹机理,建立了理论意义更加明确、精度较高、适合淡水水淹、污水水淹、盐水水淹以及淡污混注水淹、模型单一化的临盘油田水淹层剩余油饱和度测井解释模型.经实际处理数十口井的测井资料,水淹层解释结果与实际生产测试资料吻合较好,特别是剩余油饱和度计算精度较高,几乎不受测井解释人员水平影响,很好地达到了应用测井资料高精度评价水淹层的目的,地质应用效果显著.     

利用快中子散射截面定量评价砂泥岩储层含气饱和度的方法及应用

陆相砂岩和海相碳酸盐岩等致密气储层非均质性强,气水关系复杂,孔隙度低,定量评价含气性是储层评价必然需求.为建立含气储层饱和度的评价方法,通过研究非弹性散射伽马计数、快中子散射截面与含气饱和度响应关系,利用蒙特卡罗软件建立不同孔隙度和泥质含量等条件下井筒-储层模型,模拟非弹性散射伽马计数分布.结果表明,利用非弹伽马计数可...     

核磁共振岩心实验分析的标准样品研究

按照国家一级标准的规范,制作了核磁共振（NMR）岩心实验分析的系列化标准样品一流体标样、离散体系标样和固体陶瓷标样,通过对这些标样以及天然岩心的实验考察,将其应用于大庆、新疆、大港等油田的NMR岩心实验分析。结果表明,由于流体标样、固体陶瓷标样和天然岩心的弛豫机理不同,其对岩心NMR孔隙度的标定效果不同。流体标样适合于贝瑞砂岩、陆相沉积分选好、泥质含量低的砂岩NMR孔隙度的标定;固体陶瓷标样适合于分选中等的泥质砂岩NMR孔隙度的标定;对粘土含量高的砂岩、含顺磁性物质的砂岩和砾岩等复杂岩性岩样,用流体标样和固体陶瓷标样标定都得不到准确的NMR孔隙度值。为此,建议选用本地区有代表性的天然岩心作为标样标定其孔隙度,或者研究该类岩石内部磁场梯度分布,得到经内部磁场梯度校正后的NMR孔隙度。     

纳米流体增强堆芯熔融物滞留能力的气泡动力学行为研究

在对Al2O3/H2O纳米流体物性归纳分析的基础上,采用移动粒子半隐法(MPS)对不同过热度、不同流速的Al2O3/H2O纳米流体流动沸腾过程中气泡的成长和脱离过程进行数值模拟,并与相同条件下纯水的气泡成长及脱离过程进行对比。模拟结果表明:与纯水相比,纳米流体中气泡生长更快,气泡脱离的频率更大,气泡脱离半径稍大,单位时间内气泡脱离壁面带走的热量更多,说明纳米流体强化了沸腾换热。从气泡动力学的角度初步揭示了纳米流体强化沸腾换热的内在原因。并针对核反应堆发生严重事故并启动熔融物滞留在压力容器(IVR)后的下封头冷却的特点,进行了加热面朝下的纳米流体沸腾气泡行为研究。研究表明:与纯水相比,纳米流体中的气泡更能及时脱离加热壁面,使得新流体能及时补充以冷却压力容器外壁、增强IVR的能力。     

钆示踪中子伽马能谱测井方法的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法分别模拟砂岩和石灰岩地层渗钆前后的热中子计数及俘获伽马能谱，研究利用渗钆前后的热中子计数率比R及俘获伽马能谱的计数比n(Gd)/n(H)确定饱和度的方法，确定R及n(Gd)/n(H)与孔隙度Φ、渗钆浓度、饱和度和岩性等影响因素的关系。     

流体的混合和沸腾对浅成热液矿床石英和方解石同位素组成的影响

在含金银的浅成热液脉状矿床中,热水的混合和沸腾导致溶液温度下降和溶质离子浓度的变化,被认为是这种矿床矿物沉淀的一个基本机制。根据沉淀矿物的同位素组成可以判断热水的来源、溶液的化学性质和矿物的形成温度。沸腾的热流体温度高于100℃时,热流体氧同位素的变化是不明显的。沉淀矿物的同位素组成分晶效应也小。深部热流体与低温浅成水混合,由于热水的~(13)O/~(16)O比值降低,δ~(18)O值也下降。溶液温度降低同位素分馏效应增大。尽管流体δ~(18)O值因为混合而降低,而沉淀矿物的δ~(18)O值随着温度降低而增加。从串木野矿床所见到的浅成热液矿脉矿物δ~(18)O值来看,不排除流体沸腾的可能性或流体的混合。方解石的碳同位素组成由溶液中含碳组分和温度控制。在近中性和pH值较低条件下,流体沸腾可使沉淀的方解石δ~(13)C突然增加。从串木野矿床的脉状方解石δ~(13)C值可以表明它是在pH值为6—7的条件下沉淀的。     

基于实验室条件下的核磁共振测井束缚水饱和度计算方法研究

选取四川盆地须家河组54块砂岩岩样进行了核磁共振实验测量。通过T2谱面积比值法、称重法、SBVI法、统一T2截止值法和综合物性参数统计模型法确定了束缚水饱和度,对比分析了这五种方法,认为称重法和T2谱面积比值法可以作为建立束缚水饱和度模型的基础数据;统一T2截止值法和综合物性参数统计模型法效果优于SBVI法,可以用这两种方法来确定须家河储层的束缚水饱和度模型。根据压汞毛管压力测量结果,考察了核磁实验所得到的束缚水饱和度的应用条件。研究认为,对于渗透率大于1×10-4μm2的样品,0.6897 MPa的驱替压力可以将全部可动水驱替干净,核磁实验测得的束缚水饱和度即为严格意义上的束缚水饱和度。对于渗透率小于1×10-4μm2的岩样,0.6897 MPa的驱替压力不能将可动水全部驱出,核磁实验测得的束缚水饱和度只是一定驱替条件下的含水饱和度。     

蒙特卡罗方法在脉冲中子测井中的应用

利用蒙特卡罗中子-粒子输运程序(MCNP)分别模拟了不同脉冲宽度的脉冲中子源产生的中子与地层作用过程中,各种能量的中子和热中子的时间谱;利用不同孔隙度、矿化度、含水饱和度等条件下的热中子时间谱,分析得出储层的宏观俘获截面和孔隙度、矿化度以及饱和度的线性关系,为PNN(脉冲中子-中子)测井方法的理论研究提供了依据.     

蒙特卡罗方法在脉冲中子测井中的应用

利用蒙特卡罗中子-粒子输运程序(MCNP)分别模拟了不同脉冲宽度的脉冲中子源产生的中子与地层作用过程中，各种能量的中子和热中子的时间谱；利用不同孔隙度、矿化度、含水饱和度等条件下的热中子时间谱，分析得出储层的宏观俘获截面和孔隙度、矿化度以及饱和度的线性关系，为PNN(脉冲中子-中子)测井方法的理论研究提供了依据。