高欣（大港油田測(cè)試公司第三測(cè)試公司，天津　300457）

同位素沾污解決方法的探討

高欣（大港油田測(cè)試公司第三測(cè)試公司，天津300457）

注入剖面的存在。大多采用向井眼內(nèi)注入水或者聚合物等介質(zhì)來(lái)保存地層壓力從而達(dá)到開(kāi)采的目的。由于同位素測(cè)井在成本，工藝等方面的優(yōu)點(diǎn)，85%以上的注入剖面采用示蹤劑測(cè)井。75%以上的示蹤測(cè)井存在著不同程度的沾污，這些沾污間接地影響了油田的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。雖然同位素沾污是一個(gè)老調(diào)重談的問(wèn)題，從幾十年前使用它開(kāi)始就存在，但是一直都沒(méi)有很好的得到解決。由于各種因素，示蹤劑也會(huì)粘污在井筒管柱的某些部位，導(dǎo)致示蹤曲線上產(chǎn)生一些與注水量無(wú)關(guān)的假異常，因此很多測(cè)井資料不能應(yīng)用，從而造成了人力，物力，和財(cái)力上的極大的浪費(fèi)，更重要的是無(wú)法取得準(zhǔn)確，可靠的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料。

同位素；沾污；測(cè)試

1　產(chǎn)生沾污的原因

1.1從形成的原因來(lái)看，分為吸附粘污和沉降粘污

（1）在油套管接箍，配水器，套管內(nèi)壁，油管內(nèi)外壁等處因?yàn)楦街图捌渥⑷胨s質(zhì)等污垢，能吸附Ba-GTP微球示蹤劑形成粘污的粘污為吸附粘污，吸附量和管柱機(jī)構(gòu)工具的粗糙程度有關(guān)，粗糙程度愈高，愈容易吸附。油管和套管被腐蝕后，腐蝕層發(fā)育的孔隙也能吸附Ba-GTP微球，并且Ba-GTP微球還不容易被水沖掉。一般情況下，套管腐蝕比油管腐蝕嚴(yán)重，所以很大程度上都是由于套管腐蝕引起的。（2）注入水的密度在1.0～1.05g/cm3，而放射性同位素注水剖面測(cè)井用的Ba-GTP微球示蹤劑的密度在1.07～1.09g/cm3，略大于注入水密度，這是沉淀粘污的重要原因。

1.2現(xiàn)場(chǎng)因素

（1）長(zhǎng)期不洗井，套管腐蝕嚴(yán)重不光滑，粘污嚴(yán)重，工具太多成為粘污的嚴(yán)重點(diǎn)。油管粘污通常發(fā)生在油管連接處，粘污曲線一般為尖峰，深度和接箍深度相對(duì)應(yīng)。在偏心和封隔器處，由于其表面粗糙，加之注入水中離子在工具附近形成偶電層的影響會(huì)造成微球的粘污，曲線為尖峰狀，深度和工具相對(duì)應(yīng)。由于注入水酸化的影響，會(huì)造成油管和套管表面受到腐蝕，同時(shí)井筒不清潔等原因也會(huì)造成同位素的成片粘污。（2）井內(nèi)液體稠，粘度大，注水量少流速慢，粘污面積大，（3）采油廠注水質(zhì)量的影響，注污水沾污嚴(yán)重。

1.3施工人員的影響

（1）同位素強(qiáng)度的配制，微球劑量的大小與地質(zhì)條件，注入條件，地區(qū)構(gòu)造，空隙度，滲透率，注入水壓力，注入水量等條件有關(guān)，每個(gè)地區(qū)一般情況是不盡相同的。

（2）同位素合適的釋放深度，掌握同位素用的釋放工具，釋放技巧，釋放時(shí)間

（3）掌握測(cè)試速度，對(duì)儀器儀表的定期效驗(yàn)，本底計(jì)數(shù)驗(yàn)證，儀器的刻度。

2　解決沾污問(wèn)題的探討

2.1嚴(yán)格控制同位素的選擇

目前，注入剖面存在的問(wèn)題主要有兩個(gè)：（1）Ba-GTP微球示蹤劑的粘污和下沉問(wèn)題（2）隨著射孔孔眼深度的加大，微球示蹤劑在射孔孔眼的入口和底部分布不均，給解釋造成一定困難。目前，使用的同位素是Ba131，其相應(yīng)的化合物是Ba（NO3）2，其半衰期是16天，

2.2同位素載體選擇的原則是：

（1）載體要有較強(qiáng)的吸附能力，保證高壓注入水沖洗不產(chǎn)生脫附現(xiàn)象。（2）顆粒直徑必須大于地層的空隙直徑，保證注水過(guò)程中同位素載體不擠進(jìn)地層。（3）密度要合適，下沉速度要遠(yuǎn)小于注入水在井筒內(nèi)的流速，保證同位素能在注入水中均勻分布。（4）單位重量的載體運(yùn)載的同位素要盡可能多，同時(shí)載體應(yīng)該具備穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，以使射孔孔眼處濾聚的載體不影響地層的吸水能力。（5）載體要有足夠的表面活性，不粘污井筒及其有關(guān)裝置和儀器。

目前，油田常用的同位素載體有活性炭固相載體和GTP微球兩種，用活性炭固相載體時(shí)，如果注入水的含鹽量大于20g/l，則放射性同位素的強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，因此常采用GTP微球。GTP微球是一種以無(wú)機(jī)二元氧化物溶膠制成的球狀物，在制備GTP微球時(shí)加進(jìn)放射性同位素Ba 131就可以得到放射性同位素Ba 131－GTP微球示蹤劑，GTP輩稱為人工載體，Ba 131離子被凝膠炭化層包裹起來(lái)，只有在微球被融解或者壓脆時(shí)，才會(huì)發(fā)生脫附現(xiàn)象。GTP微球的徑粒直徑范圍時(shí)100～1200um，賴壓35～40Mpa，工作溫度－20～70度，顆粒密度1.06g/cm3，在井下15～20后自行融解，27～30天后可完全融解。通常情況下，示蹤劑的顆粒密度是1.01～1.04g/cm3，直徑為100～300um的微球下沉速度是1.03cm/s，根據(jù)注水層孔徑大小，選擇合適直徑的微球，對(duì)于中低滲透率的地層，選擇100～300的微球，對(duì)于中高滲透層，則一般選擇300～600的微球，對(duì)于長(zhǎng)期注水的地層，孔徑更大，可選用更大直徑的微球。

3　做好施工準(zhǔn)備

（1）測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，

收集基礎(chǔ)資料，水質(zhì)，溫度，水量，有人員專門負(fù)責(zé)收集基礎(chǔ)資料，建立注水井的注水臺(tái)帳，借閱相關(guān)資料，了解注水比重，井口注水溫度，管柱機(jī)構(gòu)情況。根據(jù)資料，搞一個(gè)測(cè)試設(shè)計(jì)方案，對(duì)測(cè)試井井況的充分了解。

4　搞好測(cè)試井的動(dòng)態(tài)管理

（1）小隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工問(wèn)題和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累（2）粘污肯定存在，解釋人員要靈活解決（4）相關(guān)部門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，要加測(cè)井溫恢復(fù)

5　工藝的改進(jìn)

降低示蹤劑的比強(qiáng)度，對(duì)于吸附粘污而言，污垢處或銹蝕處吸附放射性Ba-GTP微球的能力是一定的。因此，強(qiáng)度降低了，粘污就會(huì)減輕。為了保證放射性同位素示蹤注水剖面有足夠的放射性強(qiáng)度，可以在總強(qiáng)度保持不變的條件下，增加其用量，在降低了Ba-GTP微球示蹤劑放射性比強(qiáng)度之后，來(lái)達(dá)到控制吸附粘污的目的。因?yàn)闇y(cè)量地層的相對(duì)吸水量實(shí)際上與比強(qiáng)度無(wú)關(guān)，因此，降低示蹤劑的比強(qiáng)度并不會(huì)影響測(cè)井曲線對(duì)地層注水情況的顯示。

注入冷球，井下管柱的污垢和腐蝕對(duì)Ba-GTP微球的吸附能力是一定的，假設(shè)在測(cè)井前先投放一定量的冷球（沒(méi)有放射性的GTP微球），那么污垢和腐蝕管柱必然要吸附這種微球，如果與注入水接觸的污垢和腐蝕處都吸附了這種微球，在測(cè)井時(shí)，它們就沒(méi)有能力再吸附Ba-GTP微球了，因此就有可能消除或者是降低吸附粘污。在投放時(shí)，要注意兩個(gè)問(wèn)題：用量要充足，只有充足的投入量才能保證在污垢處和腐蝕處充分的吸附；冷球的密度要合適，密度過(guò)大，下沉速度快，密度小則向下運(yùn)移速度太慢。只有適合的密度，才能使這種冷球被充分的吸附。

在實(shí)際測(cè)井中應(yīng)以提高同位素注入剖面的測(cè)試成功率為目標(biāo)，不斷的對(duì)同位素沾污井進(jìn)行測(cè)試工藝改進(jìn)和研究，真正的起到測(cè)井資料應(yīng)有的作用。