[发明专利]放射性能谱示踪吸水剖面测井法

摘要

本发明提供一种放射性能谱示踪吸水剖面测井法。属于石油地球物理勘探放射性测井领域。往注水井内投入足够宽能量谱的放射性伽马射线示踪剂，以经过刻度处理的内装有多道能谱分析器的过油管放射性能谱测井井下仪置入井中，测量示踪剂发射的计数率能谱，将所测能谱与标准刻度能谱加以比较，依据谱硬化原理，可以分辨出示踪剂在射孔道内的存留位置，也亦识别出示踪是否处于沾污和漏失状态，从而为吸水剖面曲线提供了合理而可靠的修正，较大幅度提高了示踪吸水剖面测井法的精确度。

主权项

1．一种放射性能谱示踪吸水剖面测井法，由如下各步聚组成：第一步向待测注水井(6)投入放射性同位素示踪剂；第二步将过油管放射性测井井下仪(5)置入待测注水井(6)中，连续测量该井中目的井段上残留的示踪剂所发射的伽马射线总计数率，将计数率信号转化成电信号，然后把测得信号传输至地面仪(8)并记录之，最后形成总计数率曲线；第三步对总计数率曲线进行修正；第四步依据修正过的总计数率曲线计算出各地层的相对吸水量；其特征在于，前述第一步中所述的示踪剂能发射出至少两个足够远离能量峰值的伽马射线；前述第二步中所述的过油管放射性测井井下仪(5)里有至少两道的多道能谱分析器(10)，多道能谱分析器(10)按预定的能谱段分段记录各自能段的伽马射线计数并产生相应的曲线，前述有能谱分析器(10)的测井井下仪(5)预先要进行标准刻度井(17)中的刻度处理；前述第三步的修正应是将所测得的各计数率曲线应用伽马能谱解谱法进行能谱解释处理，，然后依据解释处理结果对总计数率曲线进行修正；前述第二步中所述的刻度处理步骤如下：(a)设置标准刻度井(17)，该井由自里向外同轴顺序套叠安装的刻度井油管(13)、刻度井套管(14)、刻度井水泥环(15)和模拟地层(16)共同组成，里面充满水(12)；(b)在刻度井套管(14)的一定部位上自里向外沿径向穿透刻度井油管(13)、刻度井套管(14)、刻度井水泥环(15)和模拟地层(16)制作模拟射孔；(c)将待刻度测井井下仪(5)下入刻度井油管(13)中，并使井下仪(5)的探测头晶体(9)靠近模拟射孔，并设其中的能谱分析器(10)的道数为m；(d)在模拟射孔里置入适合的示踪剂或可用的替代放射性源；(e)沿模拟射孔移动示踪剂，使之在依据精度要求而设定的n个位置上停留，并同时在每个停留位置测量m道伽马射线计数率，前述n个位置可以是油管内外壁(Ⅰ、Ⅱ)，套管内外壁(Ⅳ,Ⅴ)，水泥环外壁(Ⅶ)，地层内(Ⅷ)；(f)将所浊得伽马射线计数率按井下仪外壁(Ⅰ)加以归一化，所谓归一化就是用每一道的计数率与所有道的计数率之和之比，这就得到n张m道标准谱，其中能谱的通道数m应大于或者等于示踪剂停留位置数n，至此刻度处理完成；前述第三步中所述的伽马能谱解谱法的具体步骤如下：(a)将第j号刻度位置上测得的标准谱用一个由m行元素构成的列向量Aj表示，j=1～n，总共n个刻度位置可得n张标准谱，亦有n个列向量，它们构成m×n矩阵A，称之为谱仪响应矩阵，其矩阵元素记为aij,i=1～m,j=1～n,i表示谱的道号，j表示标准谱号，即刻度井中的示踪剂的刻度位置号；(b)将刻度好的测井井下仪(5)按前述方法进行实地测井，在每个测井位置上，可得到m道不做归一化处理的计数率谱，用一个由m行元素bi构成的列向量B表示，i=1～m；(c)前述实测计数率谱B是可能存留在井的径向的某一射孔路径上各位置的示踪剂共同贡献的结果，设位置j上的存留示踪剂对B的贡献份额为xj,j=1～n，则产生了xj构成的一个有n行元素的列向量X；(d)前述三个列向量A,X和B满足如下方程：AX=B(1)式(1)是m个线性方程构成的包含n个未知数xj的线性方程组，可用一般的数学方法求解；(e)依据上步骤(d)求得的各xj，并对照在刻度处理步骤中所赋与各j的空间位置的物理含义，就可以判断沾污和漏失的情况，对套管(3)以内的各j位置上的xj如有显著数值时，则可判定在该测井位置上发生了沾污，同样对于地层(1)中各j位置上的有显著数值的xj，可判定在该测井位置上有漏失发生了；(f)对于判断有发生沾污和漏失的测井位置，从该位置上的总计数率数值中，按xj的数值减除因沾污所带来的份额，增补因漏失所造成的份额。