碳氧比测井解释培训教材汇编.doc

碳氧比测井解释技术编 写： 李敬功中国石油化工股份有限公司中原油田分公司二OO二年九月学习 好资料一、 概论碳氧比能谱测井是利用一种每秒 20 千赫兹（ KHz ）脉冲速度 控制下的14.1兆电子伏特（Mev）中子源，穿透仪器外壳、井内流 体和套管、水泥环等介质进入地层，让快中子与地层中的碳、氧原 子核发生非弹性碰撞，并释放出较高能量的伽马射线而作为区分 油和水的指示元素C和0,区分岩性的指示元素Si和Ca,套管指 示元素Fe，由于非弹性散射所诱发的伽马射线各自具有不同的能量 和明显的特征峰值,因而通过选择合适的能窗可被分别检测和记 录测量碳氧的非弹性散射伽马射线（4.43 Mev和6.13 Mev），从 而确定地层的C/0值能量为14.1Mev的中子轰击地层时，还有热 中子在地层中扩散吸收，同时放出俘获伽马射线，利用中子脉冲同 步技术,即可把非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线有效区分开 来C/0测井对地层中常见的四种元素 C12、016、Si28、Ca40反映敏 感这四种元素正是储层的岩性及流体的综合反映碳氧比测井资 料中的C/0比曲线反映了地层中的含油性；俘获 Si/Ca曲线和非弹 性散射Ca/Si曲线用于指示地层的岩性；CI、CIM2、FCC是好的孔 隙度指示曲线, 与补偿中子曲线很相似, 可用于确定地层总孔隙度。

碳氧比能谱测井仪具有精度高、耐温和耐压的特点,可以在摄 氏 150 度以下地层准确确定地层剩余油饱和度 利用碳氧比能谱测 井可以对孔隙度 15％以上的地层定量解释、对孔隙度 10%-15％的 差产层半定量解释定量解释的含油饱和度计算误差小于 6％、半定量解释的含油饱和度计算误差小于 12％,定量解释的产水率计算 误差小于 10%、半定量解释的产水率计算误差小于 20％碳氧比能 谱测井良好的地质效果为剩余油饱和度分布研究打下坚实基础学习-----好资料二、碳氧比能谱测井技术指标由于碳氧比能谱测井的中子源是人工中子源，存在较大统计涨 落和随机误差，因此采用各个元素对应的次生伽玛计数率之比来消 除人工源不稳定因素，这是碳氧比能谱测井名称的由来碳氧比能谱测井应用在生产中的探测器（晶体）有碘化钠探测 器（Nal）、错酸铋探测器（BGO）、硅酸钆探测器（GSO）,各类晶 体的性质比较列表如下：探测器NalBGOGSO相对光输出1001320能量分辨率6.5%9.3%8.0%（1厘米3晶体，622千电子伏特）密度（克/厘米3）3.677.136.71有效原子序数517559衰减常数（毫微妙）23030056600易碎性是否是潮解是否否是否要杜瓦瓶否是否F面是国内各种碳氧比能谱仪器性能比较表。

斯仑贝谢RST阿特拉斯2727大庆测井公司探测器GSONaIBGO仪器尺寸①64mm90mm102mm动态范围0.20.150.25温度特性（摄氏）150125150处理方法解谱解谱规范化处理解释精度8%-10%13%-15%5%-8%孔隙度范围（疋量）?>18%?>20%?>15%孔隙度范围（半定量）?>13%?>15%?>10%分层能力1米1米0.8米上电子线路 谍 下电子线路 八(来勇£吆櫟』学习-----好资料Atlas公司C/0测井仪器构造及性能指标：Atlas 公司的 C/0 测井仪器为 MSI — C/0 （The Multiparameter Spectroscopy Instrument Continuons Carbon / Oxygen Log 测井仪， 仪器构造如右图所示其仪器性能如下设备：MSI — C/O系列：2727— XA型特性：直径：3.5英寸（88.9mm）总长：163.7英寸（4.16m）测量点：7英尺（2.13m），测量点在断点之上温度（估计）：270T（ 132C） 压力（估计）：14500磅/英寸2（1019kg/cm2）自重：200磅（90.72kg）探测器类型：NaI/PM，闪烁器 最大测速：3英尺/分钟（54m/h）HP中点 兴为断点探测半径：8.5英寸（21.6cm）学习 好资料三、 C/O 测井曲线及其含义C/O 仪器按一定的能窗记录地层中某些元素的非弹性散射伽马 射线计数率和俘获伽马射线计数率。

非弹性散射伽马射线能窗范围：Si: 1.54~ 1.94MevCa: 2.50~ 3.30MevC: 3.17~4.65MevO: 4.86~6.62Mev俘获伽马射线能窗范围：Si: 3.17~4.65MevH: 2.01~2.43MevCl: 4.65~6.66MevCa: 4.86~ 6.62Mev测井曲线名称及含义：CAC 钙俘获曲线 ，是俘获谱中 4.9~6.6Mev 能窗范围内的累积 计数率，这个能窗是在 6.4Mev 能谱上，测量钙俘获伽马射 线峰值和它的逃逸峰这 是一条俘获计数率曲线 ，因此， 它受孔隙度影响，在孔隙度不变的条件下，这条曲线反映 岩性氯的俘获伽马射线也处在这个能窗中，故它受矿化 度的影响CAPT （ Capture） 总俘获谱累积计数率总和曲线，这条曲线是 俘获计数率曲线 ，因此，它受孔隙度的影响这条曲线与 其它曲线一起组合去归一化（标准化）其它受孔隙度影响 的计数率曲线例如 FCC1=FCC/CAPT 该曲线对气层有 较高的灵敏度，在包含气体的地层中计数率明显增大CASI非弹性钙（2.5〜3.3Mev）与非弹性硅（4.9〜6・6Mev）计 数率之比，是一种高质量岩性指示曲线 ，本曲线对孔隙度 和矿化度都不敏感，但可能随井眼条件变化。

在地层水矿 化度较大或较高的地层，可用 C/O 曲线与 Ca/Si 曲线组合 计算地层含油饱和度，还可用 C/O 曲线与 Ca/Si 曲线重迭 直观判断地层的含油性CHLR 能窗在 6.4〜 7.1Mev 范围内俘获伽马谱计数率与能窗在 7.1〜 7.9Mev 的俘获伽马谱计数率之比 ，本曲线对矿化度极 为敏感，是含盐量指示曲线由于使用了能量分布，这条 曲线也将随仪器的微小改进（变化）而变化CI 能窗为 0.4〜 8.8Mev 俘获伽马射线总计数率与能窗为 0.4〜 8.8Mev 的非弹性散射伽马射线总计数率之比 ，是好的孔隙 度指示曲线，与补偿中子曲线很相似，可用于确定地层总 孔隙度CIM1 俘获伽马射线总计数率与非弹性散射伽马射线总计数率 之比（ CAPT/IENL ），是一条良好的孔隙度指示曲线 ，但 对井眼环境和矿化度的影响很敏感CIM2 能窗为 3.27〜 6.62Mev 俘获伽马射线计数率与能窗为 3.17〜 6.62Mev 的非弹性散射伽马射线计数率之比， 是最好 的孔隙度指示曲线 ，在井眼及矿化度影响方面不如 CIM1 敏感，这点比CIM1强，CIM1和CIM2重迭（复盖）可指 示套管变化，井眼尺寸和可能含气。

CISB 俘获、非弹性分离因子 ，这条曲线将显示有多少俘获谱需 要从总谱中减去，以获得非弹性散射谱，该曲线随孔隙度 和密度的变化而变化CO非弹性碳（3.2〜4.6Mev）与非弹性氧（4.9〜6・6Mev）之比， 该曲线被用来确定地层中碳和氧的相对含量，如果地层中 孔隙度和含水带的碳 /氧比值都知道，可以直接确定含烃饱 和度FCC 地层相关曲线，为 3.2〜4.6Mev 俘获能谱的累积计数率 该能窗测量 3.5Mev 的硅俘获伽马射线峰和它的逃逸峰值， 这条曲线用来对比 MSI －C/O 和其它测井曲线它是一条 俘获计数率曲线，受孔隙度的影响FCC1硅俘获与总俘获之比，即FCC/CAPT,在GR曲线不可靠 时，用它与其它曲线进行相关对比GR 伽马射线，自然放射性计数率曲线，这条曲线被用于同其 它曲线一起对比测井曲线和进行泥质含量的校正HCHL 能窗在 2.0〜2.4Mev 俘获谱与能窗在 4.6〜6.6Mev 俘获 谱计数率之比 ，这条曲线用来指示矿化度的变化， 即 H/Cl但受孔隙度的影响IC 非弹性碳曲线 ，能窗在 3.2 〜 4.6Mev 区域内的非弹性散射能 谱累积计数率， 该能窗处在 4.4Mev 碳的非弹性伽马射线峰 值和它的逃逸峰上。

ICA 非弹性钙曲线 ，能窗在 2.5 〜 3.3Mev 区域内的非弹性散射 能谱累积计数率，该能窗测量 3.7Mev 和 3.3Mev 钙的非弹 性伽马射线峰的逃逸峰INEL 非弹性散射伽马射线总计数率 ，能窗在 0.4〜8.8Mev 区域 内该曲线只是轻微依赖地层孔隙度IO 非弹性氧曲线 ，能窗在 4.9〜 6.6Mev 区域内的非弹性散射 能谱累积计数率，该能窗包含 6.13Mev 氧的非弹性伽马射线峰值和它的逃逸峰ISI非弹性硅曲线，能窗在1.5〜1.9Mev区域内的非弹性散射能 谱累积计数率，该能窗处在 1.78Mev 硅的非弹性伽马射线 峰值上LPOR 目前未用到的实验曲线，可作为灰岩孔隙度曲线MSID 热中衰减曲线 ，是指示地层的热中子宏观俘获截面的曲 线在地层孔隙度和矿化较高时，可以区分油层和水层， 该曲线可以作为泥质指示器SICA硅俘获（3.2〜4.6Mev）与钙俘获（4.9〜6・6Mev）计数率 之比，可用于岩性指示曲线，该曲线对孔隙度不敏感，但 对矿化度敏感在地层水矿化度不高或比较稳定的中、高 孔隙度地区，可用 C/O 曲线与 Si/Ca 曲线组合计算地层含 油饱和度，还可用 C/O 曲线与 Si/Ca 曲线反向重迭直观判 断地层的含油性。

SPD 测速 SPOR目前未用到的实验曲线，可作为砂岩孔隙度曲线TTLC总碳曲线，等于非弹性碳（3.2〜4.6Mev） +[FCC，俘获 硅（3.2〜4.6Mev） x CISB]之和，这条曲线被用于确定系 统所需的计数率，通常取 1400CPS在 C/O 资料解释中，常用到的曲线有： CO、SICA、CASI、 FCC1、CI、CIM1 、CIM2、MSID、HCHL、CHLR 等四、 C/O 测井曲线的放置C/O 测井组合成果图中共有 11道，各道名称及主要曲线如下： 第 1 道：深度道第2道：地层特征道，有GR、FCC1、FCC和CI曲线GR （— 般用裸眼完井曲线）、FCC1和FCC可以识别岩性或进行地层对比， 而 FCC 和 CI 重迭可以用来识别气层第 3道：孔隙度指示道，有 CIM1 、 CIM2 和 AC 曲线它们用 来反映孔隙度的变化实际上 CI 曲线可以较好地指示孔隙度的变 化，目前 CI 曲线没有绘制在该道上第 4道：单元素指示道，有 IC、 IO、 ISI、 ICA 曲线，为 C、 O、 Si、Ca元素非弹性散射伽马计数率曲线第 5 道：矿化度指示道，有 CHLR、 MSID、 HCHL 等曲线。

将 MSID 和 HCHL 曲线重迭反映矿化度的变化， CHLR 指示含盐量 的变化氯： Chlorine）第 6 道：电阻率特征道， 目前一般绘制裸眼完井时测的 ILD 曲 线第 7道：流体特征道，有 CCCO、 CCSC、 CO 和 CASI 曲线， 其中CCCO、CCSC是CO、SICA经孔隙度校正后的曲线解释过 程中主要通过分析CCCO、CCSC或CO、CASI重迭识别流体性质 和判断水淹层该道是 C/O 测井组合图中最重要的。