示踪相关流量测井法技术领域
本发明涉及油田开发领域，尤其涉及分层配注井中各吸水层的吸水量的测
量。
背景技术
油田在开发过程中，90％以上是利用注入物与油的比重差，通过注水、注
气、注聚合物等工艺，使油液上浮、便于开采，实现产油的。在多层同时开采
的油田中，对注入井各层的吸水量的了解是油藏专家掌握开发动态情况的重要
数据，中国陆上油田，约有3万口注入井以上，注入井以注水为主，因而本发
明以注水为例进行说明。按开发技术要求，每年至少要测量一次。对于笼统注
入井，可用各种常规流量计测量，但是对于分层配注井，由于油藏的屏敝作用，
用常规流量计是无法测到每个吸水层的吸水量的。
对于分层配注井吸水量的测量，目前普遍采用的方法是放射性同位素示踪
法。此方法的原理为：用电缆携带测量仪器，下入井内油管中，在适当深度从
测量仪器中释放放射性同位素颗粒作为示踪剂。示踪剂悬浮于水中，被水流运
移，以示踪剂的运移速度代表水流速度。这些颗粒随水进入每一个吸水层内，
并滤积在射孔孔眼内。用井下的伽玛测量仪进行测量。示踪剂呈聚集的形式随
水流流动，伽玛测量仪在示踪剂经过时探测到峰值。通过记录示踪峰的时间和
位置，可以计算出两峰值之间流体的流速，进而计算出该处流体的流量、地层
的吸水量。放射性同位素示踪法，在油田应用广范，但该方法也存在着无法克
服的缺点。
放射性同位素示踪法中，释放示踪剂后，将伽玛测量仪迅速下放到需要测
量的深度等待示踪峰，测到示踪峰后再行下放到需要测量的深度等待示踪峰，
如此重复多次进行测量。也就是说，伽玛测量仪定时定点等待示踪峰的到来，
伽玛测量仪在某一时刻T1被设置在某一深度H1进行测量，而后在下一时刻
T2被设置在下一个深度H2进行测量……由于测量时刻和深度是分立的，深度
间隔△H＝H2－H1中地层的状况是不进行测量的，因而不能反映相邻两深度
之间的深度间隔△H中地层的吸水或其它有关状况；如果测量深度设置不当，
还可能无法获得有意义的测量结果。而且，通常操作时所设置的深度H1、深
度H2，其深度间隔△H远大于伽玛测量仪的尺寸，因而对于相邻吸水层深度
间隔△H较小的情况，尤其是小于伽玛测量仪长度的情况，将不能及时追踪到
层间的峰值，放射性同位素示踪法难以满足测量精度的要求，其受限于伽玛测
量仪的尺寸大小。
实际使用中，放射性同位素示踪法还存在如下缺点：
1、沾污：由于采用固态的放射性颗粒作为示踪剂，当油藏和套管内壁有
油污时或放射性颗粒比重大于水较多时，会造成油套管壁和接箍工具的严重粘
污，其上会附着大量的放射性颗粒，由此影响测量精度。
2、大孔道：当地层射孔孔眼深度较大时(40cm—80cm)，或地层孔隙大
于放射性颗粒时，其进入地层较深，或在孔眼中分布不均匀。造成超出伽玛测
量仪的探测范围而测不到放射强度数据，测量的数据受其与仪器水平距离影
响，造成误差严重，以至数据无法使用。
3、若存在管外窜槽，同位素载体可沿着管外水泥环通道进入未射孔地层，
资料常显示曲线在未射孔层段有较大的幅度异常,但这种曲线特征与沾污相
似。
发明内容
本发明的目的在于提供一种示踪相关流量测井法，其可以提高测量精度。
本发明的示踪相关流量测井法，其包括以下步骤：在配水器上方释放示踪
剂；当示踪剂进入由配水器向井内注入的液体后，使伽马探测器上下反复追踪
示踪峰，以连续测量示踪峰在不同时刻的深度位置，上行测得示踪峰后即返回
向下，下行测得示踪峰后即返回向上，直到伽马探测器探测到的放射状况不再
随时间变化为止。
其中，还包括：根据测量所得的表示示踪峰的放射性脉冲在不同时刻的深
度位置按顺序进行如下计算：计算相邻两个脉冲之间的时间间隔△Ti＝ti+1-ti和
深度间隔△Pi＝hi+1-hi，所述的相邻两个脉冲是仅对于上行或下行的示踪峰其中
之一而言；计算该深度间隔所在深度处的液体的流量Qi＝k·△Pi/△Ti，其中，
k为油管或套管的横截面积；计算每一地层的吸水量QFi＝QU-QD，其中，QFi
为地层Fi的吸水量，QU为地层Fi上表面深度处的流量，QD为地层Fi下表面
深度处的流量，QU、QD通过计算流量Qi获得，QU取值为地层Fi上表面之上
距离地层Fi上表面最近的流量Qi，QD取值为地层Fi下表面之下距离地层Fi
下表面最近的流量Qi。
优选地，伽马探测器的测试速度为1000m/h-4000m/h。
优选地，示踪剂选用与井内液体相同比重的液态示踪剂。
优选地，在配水器的上方释放示踪剂之后、示踪剂进入由配水器向井内
注入的液体之前，使伽马探测器上下反复追踪示踪峰，以连续测量示踪峰在不
同时刻的深度位置。
优选地，还测量封隔器外是否存在示踪剂，并进行判断：如存在，则该封
隔器密封不好；如不存在，则该封隔器密封良好。
本发明的有益效果在于：
本发明的示踪相关流量测井法中，伽玛测量仪反复上下，以追踪示踪峰。
伽玛测量仪在上下过程中一直在连续不停地进行测量，能更准确的计算水流速
度，从而确定总流量，如果地下有吸水层在吸水，流量就会减小，从而能更好
的计算出每个吸水层的吸水量。
相对于以往的放射性同位素示踪法，由于本发明的示踪相关流量测井法为
连续式测量，不存不进行测量的深度间隔△H，即便相邻吸水层深度间隔△H
较小也可以准确测量。因而，本发明具有较高的测量精度、较低的测量下限，
能比较准确地测量出各小层的吸水能力，对于低注入量的井具有明显的优势。
本发明中，通过在配水器的上方释放示踪剂之后，示踪剂进入配水器之前，
用伽马探测器追踪示踪峰，可以比较精确地算出该配水器上方的油管流量。
本发明通过测量封隔器外是否存在示踪剂，还可以测量出该配水器上下的
封隔器密封情况，判断封隔器是否有漏失。
本发明采用与井内液体相同比重的、具有放射性的液态示踪剂，不会产生
示踪剂的附着，避免了沾污的问题。并且，相比同位素颗粒而言，液态示踪剂
具有一定的粘稠度，不容易深入地层，还可以避免大孔道的问题。
对于大孔道和管外窜槽问题，由于本发明为连续式测量，不间断地测量待
测深度范围内各个深度的流速、流量，因而更易于发现数据异常的状况及其发
生位置，为问题诊断和后续处理提供了准确的数据依据。
本发明可采用单个伽马探测仪进行连续式测量，对于一个配水器，只释放
一次示踪剂就可以把这个配水器所配注的地层的吸水状况测量清楚。其不仅提
高了测量精度，还缩短了测井时间，降低了测井成本，并可以克服大孔道、深
穿透射孔、沾污、窜槽、漏失的影响。
附图说明
图1是本发明的示踪相关流量测井法的原理示意图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式。
测量原理：所释放的示踪剂与注入井内的液体(水、聚合物或三元液)均
匀混合并随之一起流动，二者流速相同。利用伽马探测器可跟踪测试示踪剂的
流向和流速，从而得到注入液体的流速。注入井内的液体为通过配水器(水嘴)
进行注入。示踪剂释放后，随注入的液体一起从水嘴处向外扩散，这样，在某
一时刻，就会以水嘴为中心上下各形成一个示踪峰，示踪峰在不同的时刻的位
置不同，随时间延长而不断远离水嘴。当伽马探测器追过示踪剂的扩散前缘时，
所测得的伽马曲线就会出现示踪峰(显示为放射性脉冲)。通过伽马探测器上
下反复，可以测得若干个示踪峰对不同的示踪峰进行如下相关计算，可以计算
出液体在某深度的流速，进而换算出流量，再求出分层流量。
具体来说，如图1所示，示踪峰在不同时刻所处的深度位置是不同的。所
测得的脉冲i在时刻ti位于深度hi，所测得的相邻的下一个脉冲i+1在时刻ti+1
位于深度hi+1，根据相邻两个脉冲之间的
时间间隔△Ti＝ti+1-ti，和
深度间隔△Pi＝hi+1-hi，
可以计算出在这个深度间隔上的液体的流量，近似地视为该深度间隔上任
意一点的深度位置处的流量，记为该深度处的液体的流量Qi。
Q
i
=
k
V
i
=
k
Δ
P
i
Δ
T
i
]]>
其中，Vi为在这个深度间隔上的液体的流速，k为油管或套管的横截面积。
所述的相邻两个脉冲是仅对于上行或下行的示踪峰其中之一而言。
通过计算各不同深度处液体的流量Qi，进而可计算出每一地层的吸水量。
QFi＝QU-QD
其中，QFi为地层Fi的吸水量，QU为地层Fi上表面深度处的流量，QD为
地层Fi下表面深度处的流量，QU、QD通过计算流量Qi获得，QU取值为地层
Fi上表面之上距离地层Fi上表面最近的测量、计算所得的流量Qi，QD取值为
地层Fi下表面之下距离地层Fi下表面最近的测量、计算所得的流量Qi。
如上所述，测量时只需测量示踪峰在不同时刻的深度位置，即可计算出各
地层的吸水量。测量操作：在配水器上方释放示踪剂，当示踪剂进入由配水器
向井内注入的液体后，使伽马探测器以例如1000-4000m/h的测速(测速依现场
井液的流速而定)上下反复追踪示踪峰，以连续测量示踪峰在不同时刻的深度
位置，上行测得示踪峰后即返回向下，下行测得示踪峰后即返回向上。如此可
以时时地监测示踪剂的流向和流速，一直到示踪剂全部进入地层，伽马探测器
探测到的放射状况不再随时间变化为止。
这样，对于一个配水器，只释放一次示踪剂就可以把这个配水器所配注的
地层的吸水状况测量清楚。
通过测量封隔器外是否存在示踪剂，还可以测量出该配水器上下的封隔器
密封情况。
优选地，本发明的示踪剂采用与井内液体相同比重的液态示踪剂，例如放
射性物质与氯化钾聚合物混合而成的与井内液体相同比重的液态示踪剂。，以
解决现有技术中采用固态的放射性颗粒作为示踪剂所产生的沾污问题。
优选地，在水嘴的上方释放示踪剂之后，示踪剂进入配水器之前，伽马探
测器追踪示踪峰连续测量，即快速下放追过示踪剂，然后再迅速上提，反复测
得若干个示踪峰曲线，由此得到的示踪峰的时间-深度数据可以用于比较精确
地算出该配水器上方的油管流量。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人
员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护
范围内。