[其他]确定注蒸汽断面的方法

说明书

本发明一般涉及热力强化采油。更具体些说，本发明是提供一种准确求出在注蒸汽井中注蒸汽断面的方法和仪器。

在原油开采中，往往发现原油太粘滞，需要向石油储油层注入蒸汽。理想的情况是，石油储油层完全是均匀的，而且蒸汽能均匀地进入到储油层的所有部分。但是，经常发现，情况不是这样，而是蒸汽有选择地进入小部分储油层，而且有效地绕过储油层的其它部分。最后发生“蒸汽突破”，从而大部分蒸汽流绕过大部分石油储油层，由注入井直接进入开采井。

可以用各种补救措施克服这个问题，例如用堵塞注入井某些部分的方法。其实施例，参见美国专利第4，470，462和4，501，329号（此二专利已转让给本发明的代理人）。但是，建立这类补救措施，需要确定储油层的那些部分可选用来承受注蒸汽。通常这是一个难题。

已有人提出了关于确定注入蒸汽如何在井身中分布的各种方法。Bookout综合了确定注蒸汽断面的成熟方法（“在注蒸汽期间注入井的吸收断面”，SPE论文号801-43C，1967年5月3日），并将其中的通用部分引用于本发明中作参考。

这些方法中首要且广泛采用的，是通称为“深井流量计测量”的方法。将装有自由旋转叶轮的测井仪放在井身中，当蒸汽通过叶轮时，叶轮以一定的速率旋转，速率的快慢取决于蒸汽的速度。叶轮的旋转被变换成电讯号，通过测井电缆将其转送到地面，被记录在记录仪纸带或其它的记录仪器上。

正如熟悉本技术的人员所熟知的，这类深井流量计大大地受注入井中蒸汽质量的影响，以致得到不可靠的或不能用任何方法解释的结果。

放射性示踪测量的方法也用于许多场合。对于这种方法，曾经用甲基碘（131）示踪气相，碘化钠示踪液相。在注入井和蒸汽发生器之间，将这种放射性碘注入蒸汽。示踪剂与蒸汽一道沿管下移，直至达到地层为止，示踪剂在地层面上暂时滞留数分钟。在注入示踪剂之后，立即进行典型的γ-射线测井记录。然后，井中任一点所纪录的γ-射线强度被认为是与该点的蒸汽注射量成正比的。

对于烷基卤（甲基碘、甲基溴和乙基溴）或元素碘作气相示踪剂已有不同描述。业已发现，上述物质会进行化学反应，以致明显影响测量结果的准确性。

因此，希望开发一种求出注蒸汽井注蒸汽断面的高度准确方法。

为了确定甲基碘用作气相示踪剂的效果，进行了最常用的放射性示踪剂的现场试验。结果表明，在注入后不久就有较大百分数量的甲基碘分解成液溶性组分。

此外，还认为，当用元素碘以及除甲基碘外的烷基碘时，会产生较大的测量误差。采用先有技术示踪剂的另一些误差，是认为示踪剂“沉积”在地层并认为γ-射线的强度是与在一定深度下的流量成比例造成的。

因此，我们设计了一种采用改进示踪剂和液体与蒸汽实际的速度来确定在注蒸汽井中蒸汽断面的方法。将装有温度和（或）压力测量仪表和两台γ-射线检测器的测井仪置于注入井中，然后作温度和（或）压力测井记录，以确定蒸汽和液体的密度。然后将两台γ-射线测井仪放置在规定深度的地层中。在测定进入井内的蒸汽的重量流率和质量之后，在井口将液相示踪剂和热稳定的、辐射过的气相示踪剂注入流动的蒸汽中，并记录检测器的输出，以计算在两台检测器之间的转移时间。在井身不同的部位重复施行上述步骤，以获得注入断面。

另一方面，这种改进的液相示踪剂或气相示踪剂可与传统的深井流量计测量合起来使用，以便既可确定液相断面又可确定气相断面。

图1表示使用甲基碘测量时γ-射线检测器的输出值。

图2是在第一个最佳实施方案中所用的方法和设备的流程图。

出人意料的发现是，注入注蒸汽井中的甲基碘，于一般的注入井条件下于10秒钟内，约有89%进行了水解。在现场试验中，将甲基碘注入井中，并约在10秒钟内行至地层。γ-射线检测器的输出中（如图1所示）显示两个明显的峰。一个是气相中甲基碘的特性峰（峰A），另一是在液相中的分解产物的特性峰。计算此两峰线下的面积所得结果表明，在液相中有89%的甲基碘。注意，峰B表明液体信号有强的分散性。

本发明的发明者认为，甲基碘和其它的烷基卤示踪剂在注蒸汽井中，在示踪剂达到地层所需的时间内，按下列反应进行降解：