35 第二节 非弹性散射伽马能谱测井.ppt

第1页：快中子非弹性散射伽马能谱

第二节碳氧比伽马能谱测井一、快中子非弹性散射伽马能谱地层快中子非弹性散射伽马计数，主要包括碳、氧、硅、钙的贡献，图10-5给出了能量为14MeV的快中子与碳、氧、硅、钙发生的非弹性散射产生的伽马能谱中的全能峰、单能峰和双能峰，谱图是用碘化钠（TI）闪烁伽马谱仪测定的。

第2页：非弹性散射伽马峰位图

图示：图10-5快中子非弹性散射伽马峰位伽马射线峰位(Mev)核素标号硅钙碳氧。图示内容请以原课件图片为准。

第3页：指示核素特征峰位能量表

表10-2列出了地层中四种指示核素的特征峰位对应的能量。氧碳钙硅核素6.134.433.731.78全能峰5.623.923.221.27单逃逸峰5.113.142.710.76双逃逸峰表10-2指示核素特征峰位能量表（MeV）

第4页：碳氧比能谱测井井下仪

二、非弹性散射伽马能谱测井的基本原理根据硅、钙、碳、氧的非弹性散射伽马射线的能量不同，分别测量各种能量的非弹性散射伽马射线的强度，以确定地层中某种核素的浓度。

• 1、井下仪快中子源伽马光子探测器能谱分析仪

第5页：碳氧比测井的测量原理

2、测量原理快中子进入地层后,在0.01—0.1微秒的时间间隔内,主要产生非弹性散射。在1---0.1毫秒时间间隔内,主要出现热中子被俘获,产生俘获伽马射线.测井时,根据两个过程的时间差异,分别测量不同能量的非弹性散射伽马射线强度和俘获伽马射线强度。

非弹性散射伽马能谱测井的输出C/O、Si/Ca．它们分别代表地层中碳、氧、硅、钙产生的非弹性散射伽马射线的计数率之比。如图10-6所示.

第6页：C/O测井实测曲线

图示：图10--6 C/O测井实测曲线C/O500流体分析地层体积含量C/O大，地层剩余油饱和度高。图示内容请以原课件图片为准。

第7页：C/O测井的适用范围

1.C/O测井的适用范围C/O比测井只有在地层孔隙度大于15%时(Φ>15% )才能用C /O值确定含油饱和度,在孔隙度(10%≤Φ<15% )的地层中,只能用C /O值定性区分出油、水层,而在孔隙度(Φ<10% )的地层中C /O值基本上不能应用。

• 三、C/O测井的适用范围及影响因素地层水矿化度在30000ppm～50000ppm之间,所反映的地层真实性效果较好

第8页：C/O测井的影响因素

C/O测井的影响因素：2、C/O测井的影响因素1)、地层含油孔隙度岩性一定，地层含油孔隙度越高，其C/O值越大。如图10－7所示。

• 2)、地层岩性如果地层矿物含有C核素，则相同含油孔隙度下，此类地层的C/O值大。如图10－8所示

第9页：C/O能谱仪解释图版

图示：图10—7 Ge(Li)型C/O能谱仪的解释图版地层含油孔隙度越高，由C/O测井值确定的含油饱和度（含油孔隙度）越准确。含油饱和度（%）C/O0.230.30.40.50.6。图示内容请以原课件图片为准。

第10页：C/O实验室刻度曲线

图示：图10--8 C/O实验室刻度曲线孔隙度（%）砂岩Sw=100%砂岩Sh=100%C/O石灰岩Sw=100%石灰岩Sh=100%1.31.41.51.71.6。图示内容请以原课件图片为准。

第11页：用C/O确定含油饱和度

图示：从图10—7和图10—8看出,应用C/O计算地层含油饱和度时,应注意地层岩性、孔隙度对C/O的影响.此外,也要注意所使用的图版。只有在孔隙度比较大的地层,C/O对含油饱和度才比较灵敏.四、非弹性散射伽马能谱测井的应用1、确定地层的含油饱和度。图示内容请以原课件图片为准。

第12页：C/O识别油层实例（一）

号层经单试,日产油13.3 t,水0.49 t,含水率为3.6% .图10-9 C/O识别油层实例

第13页：C/O识别油层实例（二）

在1068m～1103.6m为35.6m厚的大砂层。3号层为油层, 4号层顶部14.6m为油层、中部6.8m为油水同层、底部为水层(图3) .4号层一直未射开。应用C/O比资料,确定油—水界面在1082.6m处。

射开顶部1068m～1070m处,日产油20.6 t,无水。图10-10 C/O识别油层实例

第14页：用C/O划分水淹层

2、利用C/O划分水淹层含油砂岩和含水砂岩的C/O的相对差别在28%以上,油层水淹后,水淹部分的C/O明显下降.如图10—11所示.

第15页：C/O判断水淹层实例

图示：图10—11 C/O能谱测井曲线判断水淹层水淹层C/O低水淹层C/O低1.41.61.51.7。图示内容请以原课件图片为准。

第16页：C/O测井的老井复查

３、老井复查图10-12的A层原解释为干层，而A层显示C/O比高，Si/Ca偏低，仍解释为干层；B层原解释为11米厚的油层，而图中显示B层C/O比小于1.38，且C/O曲线与Si/Ca曲线基本重叠，用C/O计算的剩余油饱和度小于30％，为明显水层特征。

第17页：C/O复查油层与气层

C层原解释为油层，而图中显示C层C/O曲线与Si/Ca曲线有较大差异，C/O值大于1.42，用C/O计算的剩余油饱和度达40％，仍解释为油层。D层原解释为气层，而图中显示D层C/O曲线与Si/Ca曲线有较大差异，C/O值大于1.51，用C/O计算的剩余油饱和度达60％，属典型油层。

试油：C、D两层合采，日产油21.4吨，不含水。稳产时间长。

第18页：C/O测井解释成果图

图示：图10-12 C/O测井解释成果图A：干层；硅/钙低；碳/氧高。B：水层。硅/钙与碳/氧基本重合。C：油层。硅/钙与碳/氧差异大。D：油层。硅/钙与碳/氧差异大。。图示内容请以原课件图片为准。

第19页：用C/O识别气层与油气界面

4、识别气层、确定油气界面应用C/O比资料与裸眼井测井资料结合，可以识别气层、确定油气界面。图10-13为某油田一口井的资料。试采资料确定气层在1785－1790米以上。此井的C/O比解释如图所示。

确定油气界面在1744米以上，其中50－53层顶部电测井解释的含油饱和度高，而C/O解释的含油饱和度低。C/O曲线与Si/Ca曲线差异小，CI与Fcc曲线幅度高，为气层特征。

第20页：C/O确定油气界面实例

号层下部、55－57层的So与Soc/o接近，而CI与Fcc曲线幅度低，C/O曲线与Si/Ca曲线差异大，为油层特征。56－57层合采，日产油15.9立方米，产气2378两米，水1.08立方米。

第21页：C/O测井解释成果图（二）

图示：图10-13 C/O测井解释成果图。图示内容请以原课件图片为准。

第22页：用硅钙比定性指示岩性

5、以Si/Ca定性指示岩性此参数反映骨架中碳酸钙的含量,同时也可作为C/O测井解释的参考.6、确定孔隙度指数和泥质指数根据不同核素产生的俘获伽马射线能量也不同,据此可以记录氢、钙、硅、铁的俘获伽马射线的计数率,以计算地层的孔隙度指数和泥质指数.

第23页：孔隙度指数与泥质指数

此处,以钙+硅反映骨架,氢反映孔隙,铁反映泥质.

第24页：小结：热中子寿命测井

小结一、俘获伽马射线的强度与仪器周围地层中的热中子密度成正比。热中子密度随时间按负指数规律衰减.二、热中子寿命与地层对热中子的俘获能力有关.俘获能力强,热中子寿命短.三、热中子寿命曲线可以划分油水界面,监测油水界面的变化及计算含水饱和度或含油饱和度.四、快中子与不同核素产生的非弹性散射

第25页：小结：碳氧比测井

伽马射线的能量不同;不同核素俘获热中子产生的俘获伽马射线的能量也不同.五、利用C/O可以计算地层含油饱和度.应注意C/O除与含油饱和度有关外,还与地层岩性、地层孔隙度有关,只有在孔隙度比较大时,确定的含油饱和度才比较可靠.六、利用C/O可以划分水淹层(水淹层的C/O低).利用Si/Ca定性指示岩性.七、利用俘获伽马射线计数率可以确定地层的孔隙度指数和泥质指数.

第26页：思考题

思考题：思考题1、地层热中子寿命与热中子俘获截面的关系。

• 2、岩性、孔隙度相同的油层和水层,它们的热中子寿命有何关系.3、硼中子测井的主要用途
• 4、C/O测井的是使用条件？水淹层的C/O曲线特点？5、C/O测井值与地层剩余油饱和度的关系