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摘要：脉冲中子-中子（PNN）测井是一种新的储层含油饱和度测井技术，为查明油田开发高含水期剩余油分布提供了一种新的技术手段。介绍了PNN仪器的测量原理、仪器技术指标及特点、解释方法。结合PNN测井技术在准东油田5口井的应用实例进行具体分析，认为该技术在油田剩余油饱和度预测及油井水淹程度评价工作中发挥积极作用，该技术将在油田开发过程中发挥越来越重要的作用。
关键词：含油饱和度；高含水；剩余油饱和度；水淹
中图分类号：P631.81
0 引 言
准东油田作为开发多年的老油田来说，随着开发时间的推移，油田生产含水上升很快，产量逐渐递减，查明剩余油的平面分布和空间分布对于油田稳产、增产至关重要。脉冲中子-中子（PNN）含油饱和度测井技术的引进及应用对分析油田的剩余油的分布，提高油田采收率发挥了重要作用，通过准东油田5井次的PNN测井实例的分析，认为该技术可以在油田剩余油饱和度预测及油井水淹程度评价工作中发挥积极作用。为今后在准东油田利用PNN测井找到更多的剩余油分布，为油田的稳产高产做出积极的贡献。
1 脉冲中子-中子（PNN）含油饱和度测井原理
PNN是脉冲中子—中子仪器的简称。PNN仪器向地层中发射高能快中子（14.1Mev），经过与地层中元素的非弹性散射、弹性散射和俘获等相互作用过程，生成可供测量的超热中子、热中子和次生伽玛射线。PNN测井的任务是探测这些快中子经过地层减速以后变成的还没有被地层俘获的热中子。
PNN仪器利用两个探测器（即长、短源距探测器）记录从快中子束发射30ms后的1800ms时间的热中子记数率，根据热中子的衰减情况计算热中子的寿命，进而求出热中子的宏观俘获截面Σ来研究地层及孔隙流体性质的测井方法。该方法主要是利用岩石骨架和地层流体之间，以及流体（油、气、水层）本身之间热中子宏观俘获截面的大小差异来划分油、气、水层，据此分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度，划分水淹级别，求取储层孔隙度，计算储层内泥质含量及主要矿物含量等。
其稳定计数率由不同于其他脉冲中子仪器的低频中子管及高效率（97%）的3He探测器来保证。
1.1 PNN的技术优势
PNN在低孔隙度、低矿化度地层（目前大多数油田生产的难点）相对其他测井方式具有明显的优势：
1、该仪器直径小（43mm），可以过油管测量、仪器不需刻度，大大节省了起油管作业的费用。
2、该测井同中子寿命测井相比：（1）PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析，减少了自然GR本底的影响，。（2）在中低地层水矿化度（>10000PPM）的同等条件下，该方法仍能得到较理想的计数率，并可进行含水饱和度的定量计算，削减了统计起伏的影响。而中子寿命测井只能在较高的地层水矿化度（>50000PPM）条件下才能进行含水饱和度的定量计算。
4 应用实例
2012年至2013年在准东油田共完成了6井次的PNN测井，其中在火烧山油田测2井次，在沙北作业区测4井次，分别为H256、H252、SQ240、B167、B157、B257等6口井，资料解释成功率100%。现以5口井资料分析如下：
实例1：准东油田H256井
H256是一口新井，于2012年05月19日进行PNN测井，测量井段：1560-1660m。根据裸眼井资料综合分析后，打开1599-1600m 、1603-1605m、1609-1612m等三个层位，日产液13.6t、日产油2.7t、含水80%，与PNN成果显示相符（PNN成果显示上面的两个层位为中水淹及重水淹状态，仅第三个层位为油层）。于8月11
日进行了化学堵水，日产液11.5t、日产油8.7t、含水30%，其试油结果也与PNN成果相符。
实例2：准东油田SQ240井
SQ240是一口新井，于2012年9月3日进行PNN测井，测量井段：2560-2660m，测井成果见。根据测井资料综合分析后，单采2578-2583m，日产液17t、日产油0.7t、含水96%，经分析后认为是压裂引起的水窜，准备进一步采取堵水措施。
实例3：准东油田H252井
H252是一口新井，于2012年10月3日进行PNN测井，测量井段：1334-1634m。根据裸眼井资料综合分析后，打开1607-1609.5m、1614-1617.5等两个层位合采，日产液11.3t、日产油8.6t、含水24%，与PNN成果显示相符。斯伦贝谢在这口井中也测量了过套管电阻率。
实例4：准东油田B167井
B167井是1989年的老井，于2012年10月20日进行PNN测井，测量井段：2200-2300m等合计940m。根据PNN成果显示，在1000-1020m的井段有两个显示较好的气层，个别邻井在该层位有气的显示，与PNN资料相符。在2212-2214m的射孔层含油饱和度与原始含油饱和度相差不大，好像没有动用，建议重新射孔。此外，解释过程中发现该井自然伽马曲线与自然电位曲线相差6m，即自然伽马曲线比自然电位曲线向上了6m，自然伽马曲线向下偏移6m才能与自然电位曲线重合，该井解释成果图是以自然电位曲线为基准校深的。
实例5：准东油田B257井
B257井于1990年完钻，实钻证实，该井二叠系梧桐沟组砂层不发育，对测井显示最好的三叠系韭菜园子组试油为水层，全井试油无油层，一直处于关井报废状态。
2012年5月12日，B257实施侧钻，9月14日完钻，2009年9月23日PNN测井显示测量段部分井段油气显示良好，，经过采油厂技术人员分析射开2068.5-2077 m，2802.5-2088m.。10月26日压裂投产后，以3毫米油嘴自喷生产并渐正常。11月2日，经压裂投产的侧钻井B257井自喷生产已趋稳定，现日产液11.5吨，日产油8.7吨，含水24%。实践证实PNN测井技术在老井挖潜中的技术优势。
5 结论与建议
5.1结论
（1）与目前国内使用的其他饱和度测井方式（中子寿命、C/O等）比较，PNN测井工艺特别简单，该仪器直径小（43mm），可以过油管测量，仪器不需刻度，大大节省了起油管作业的费用。
（2）独特的成像系统可以有效的去除井眼和水泥环的影响。PNN可以在低孔隙度（大于8%）、中低地層水矿化度（高于10000PPM）的地层（目前大多数油田生产的难点）直接进行测井，相对于中子寿命、C/O等其他测井方式具有明显的优势。
5.2建议
（1）通过PNN成果与试油结论的对比发现，存在的不符合可能是由于采取措施将水泥环压开或压裂裂缝使地层上下窜通的原因造成的，采取措施后的每一个环节都直接影响了试油结果。为了尽可能的避免其他因素的影响，建议选井时尽量选择固井质量较好的井次。
（2）建议在同一个区块选择较多的井次，这样有利于对于区块整体的分析，从而查明该区块内的剩余油分布情况。
（3）因为PNN无需任何特殊作业，尤其是对于水平井来说，施工相当方便，所以若需测量水平井的剩余油饱和度，建议采用PNN测井。
参考文献：
[1]. 郭海敏，戴家才著，套管井地层参数测井，北京：石油工业出版社，2007.7：1-48
[2] 尤立忠，徐建平等，脉冲中子-中子测井技术在大港油田的应用[J]，测井技术，2007，31（6）：600-603
[3]郭海敏：生产测井导论.石油工业出版社.2003.4，587-588
关键词：含油饱和度；高含水；剩余油饱和度；水淹
中图分类号：P631.81
0 引 言
准东油田作为开发多年的老油田来说，随着开发时间的推移，油田生产含水上升很快，产量逐渐递减，查明剩余油的平面分布和空间分布对于油田稳产、增产至关重要。脉冲中子-中子（PNN）含油饱和度测井技术的引进及应用对分析油田的剩余油的分布，提高油田采收率发挥了重要作用，通过准东油田5井次的PNN测井实例的分析，认为该技术可以在油田剩余油饱和度预测及油井水淹程度评价工作中发挥积极作用。为今后在准东油田利用PNN测井找到更多的剩余油分布，为油田的稳产高产做出积极的贡献。
1 脉冲中子-中子（PNN）含油饱和度测井原理
PNN是脉冲中子—中子仪器的简称。PNN仪器向地层中发射高能快中子（14.1Mev），经过与地层中元素的非弹性散射、弹性散射和俘获等相互作用过程，生成可供测量的超热中子、热中子和次生伽玛射线。PNN测井的任务是探测这些快中子经过地层减速以后变成的还没有被地层俘获的热中子。
PNN仪器利用两个探测器（即长、短源距探测器）记录从快中子束发射30ms后的1800ms时间的热中子记数率，根据热中子的衰减情况计算热中子的寿命，进而求出热中子的宏观俘获截面Σ来研究地层及孔隙流体性质的测井方法。该方法主要是利用岩石骨架和地层流体之间，以及流体（油、气、水层）本身之间热中子宏观俘获截面的大小差异来划分油、气、水层，据此分辨近井地带的油水分布，计算含油饱和度，划分水淹级别，求取储层孔隙度，计算储层内泥质含量及主要矿物含量等。
其稳定计数率由不同于其他脉冲中子仪器的低频中子管及高效率（97%）的3He探测器来保证。
1.1 PNN的技术优势
PNN在低孔隙度、低矿化度地层（目前大多数油田生产的难点）相对其他测井方式具有明显的优势：
1、该仪器直径小（43mm），可以过油管测量、仪器不需刻度，大大节省了起油管作业的费用。
2、该测井同中子寿命测井相比：（1）PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析，减少了自然GR本底的影响，。（2）在中低地层水矿化度（>10000PPM）的同等条件下，该方法仍能得到较理想的计数率，并可进行含水饱和度的定量计算，削减了统计起伏的影响。而中子寿命测井只能在较高的地层水矿化度（>50000PPM）条件下才能进行含水饱和度的定量计算。
4 应用实例
2012年至2013年在准东油田共完成了6井次的PNN测井，其中在火烧山油田测2井次，在沙北作业区测4井次，分别为H256、H252、SQ240、B167、B157、B257等6口井，资料解释成功率100%。现以5口井资料分析如下：
实例1：准东油田H256井
H256是一口新井，于2012年05月19日进行PNN测井，测量井段：1560-1660m。根据裸眼井资料综合分析后，打开1599-1600m 、1603-1605m、1609-1612m等三个层位，日产液13.6t、日产油2.7t、含水80%，与PNN成果显示相符（PNN成果显示上面的两个层位为中水淹及重水淹状态，仅第三个层位为油层）。于8月11
日进行了化学堵水，日产液11.5t、日产油8.7t、含水30%，其试油结果也与PNN成果相符。
实例2：准东油田SQ240井
SQ240是一口新井，于2012年9月3日进行PNN测井，测量井段：2560-2660m，测井成果见。根据测井资料综合分析后，单采2578-2583m，日产液17t、日产油0.7t、含水96%，经分析后认为是压裂引起的水窜，准备进一步采取堵水措施。
实例3：准东油田H252井
H252是一口新井，于2012年10月3日进行PNN测井，测量井段：1334-1634m。根据裸眼井资料综合分析后，打开1607-1609.5m、1614-1617.5等两个层位合采，日产液11.3t、日产油8.6t、含水24%，与PNN成果显示相符。斯伦贝谢在这口井中也测量了过套管电阻率。
实例4：准东油田B167井
B167井是1989年的老井，于2012年10月20日进行PNN测井，测量井段：2200-2300m等合计940m。根据PNN成果显示，在1000-1020m的井段有两个显示较好的气层，个别邻井在该层位有气的显示，与PNN资料相符。在2212-2214m的射孔层含油饱和度与原始含油饱和度相差不大，好像没有动用，建议重新射孔。此外，解释过程中发现该井自然伽马曲线与自然电位曲线相差6m，即自然伽马曲线比自然电位曲线向上了6m，自然伽马曲线向下偏移6m才能与自然电位曲线重合，该井解释成果图是以自然电位曲线为基准校深的。
实例5：准东油田B257井
B257井于1990年完钻，实钻证实，该井二叠系梧桐沟组砂层不发育，对测井显示最好的三叠系韭菜园子组试油为水层，全井试油无油层，一直处于关井报废状态。
2012年5月12日，B257实施侧钻，9月14日完钻，2009年9月23日PNN测井显示测量段部分井段油气显示良好，，经过采油厂技术人员分析射开2068.5-2077 m，2802.5-2088m.。10月26日压裂投产后，以3毫米油嘴自喷生产并渐正常。11月2日，经压裂投产的侧钻井B257井自喷生产已趋稳定，现日产液11.5吨，日产油8.7吨，含水24%。实践证实PNN测井技术在老井挖潜中的技术优势。
5 结论与建议
5.1结论
（1）与目前国内使用的其他饱和度测井方式（中子寿命、C/O等）比较，PNN测井工艺特别简单，该仪器直径小（43mm），可以过油管测量，仪器不需刻度，大大节省了起油管作业的费用。
（2）独特的成像系统可以有效的去除井眼和水泥环的影响。PNN可以在低孔隙度（大于8%）、中低地層水矿化度（高于10000PPM）的地层（目前大多数油田生产的难点）直接进行测井，相对于中子寿命、C/O等其他测井方式具有明显的优势。
5.2建议
（1）通过PNN成果与试油结论的对比发现，存在的不符合可能是由于采取措施将水泥环压开或压裂裂缝使地层上下窜通的原因造成的，采取措施后的每一个环节都直接影响了试油结果。为了尽可能的避免其他因素的影响，建议选井时尽量选择固井质量较好的井次。
（2）建议在同一个区块选择较多的井次，这样有利于对于区块整体的分析，从而查明该区块内的剩余油分布情况。
（3）因为PNN无需任何特殊作业，尤其是对于水平井来说，施工相当方便，所以若需测量水平井的剩余油饱和度，建议采用PNN测井。
参考文献：
[1]. 郭海敏，戴家才著，套管井地层参数测井，北京：石油工业出版社，2007.7：1-48
[2] 尤立忠，徐建平等，脉冲中子-中子测井技术在大港油田的应用[J]，测井技术，2007，31（6）：600-603
[3]郭海敏：生产测井导论.石油工业出版社.2003.4，587-588