基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法技术领域
本发明涉及放射性测井技术领域，尤其涉及一种基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法。
背景技术
随着油田开发时间的推移，油层压力逐渐下降，为了能够保证油田长期稳定的开发，需要给地层补充能量，以保持油层的压力。目前主要采用向油层中注水的方法，从而实现保持油层压力的目的。因此，油田开发时除了钻一批采油井外，还要钻一批注水井。为了了解注水井注水状况，需要测吸水剖面，从而了解各个层的绝对注水量。
现有技术中，通常采用传统同位素吸水剖面测井方法，具体地，首先采用伽马仪测得注水井的自然伽马基线，然后，在注水条件下向井内注入放射性同位素，随着注入水的流入，放射性同位素滤积在注水层表面，此时采用伽马仪测得注水井的伽马曲线，通过将释放放射性同位素之后测得的注水井中的伽马曲线与释放放射性同位素之前测得的注水井中的自然伽马基线进行对比，找出放射性同位素在井中的分布情况，并确定注水井的吸水状况。
但是，采用现有技术，在进行同位素吸水剖面测井时，如果遇到自然伽马基线高幅度异常的注水井，无法准确地判断地层吸水量。
发明内容
本发明提供一种基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法，用以解决现有技术中自然伽马基线高幅度异常的注水井无法采用同位素吸水剖面测井准确地判断地层吸水量的问题。
本发明提供一种基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法，包括：
根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度；
根据所述同位素示踪剂的放射性强度匹配对应的目标同位素示踪剂，并 将所述目标同位素示踪剂释放到所述注水井中；
采用下井仪在所述注水井中快速追踪所述目标同位素示踪剂，并获取同位素伽马峰值曲线；
根据所述自然伽马基线以及所述同位素伽马峰值曲线获取所述注水井的吸水剖面。
在本发明一实施例中，所述根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，包括：
采用公式计算所述同位素示踪剂的放射性强度，其中，p表示所述同位素示踪剂的放射性强度，l表示所述自然伽马基线的放射性强度，h表示所述注水井中射孔段的厚度。
在本发明一实施例中，所述根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度之前，还包括：将下井仪在注水井中测得的伽马曲线作为自然伽马基线。
在本发明一实施例中，所述采用下井仪在所述注水井中快速追踪所述目标同位素示踪剂，并获取同位素伽马峰值曲线，包括：
步骤A：采用所述下井仪在所述注水井中快速追踪所述目标同位素示踪剂，所述下井仪在所述注水井中的第一位置获取第一同位素伽马峰值曲线的峰值；
步骤B：移动所述下井仪，所述下井仪继续快速追踪所述目标同位素示踪剂，所述下井仪在所述注水井中的第二位置获取第二同位素伽马峰值曲线的峰值；
重复执行步骤B，获取所述注水井中N个位置的N个同位素伽马峰值曲线的峰值，直到所述下井仪追踪不到所述目标同位素示踪剂。
在本发明一实施例中，所述根据所述自然伽马基线以及所述同位素伽马峰值曲线获取所述注水井的吸水剖面，包括：
根据所述N个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算所述目标同位素示踪剂的流速；
根据所述目标同位素示踪剂的流速，计算所述注水井的水流量；
根据所述注水井的水流量，获取所述注水井的吸水剖面。
在本发明一实施例中，所述根据所述N个同位素伽马峰值曲线的峰值， 计算所述目标同位素示踪剂的流速，包括：
根据所述N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算所述目标同位素示踪剂在所述注水井中不同位置的流速。
在本发明一实施例中，所述根据所述N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算所述目标同位素示踪剂在所述注水井中不同位置的流速，包括：
采用公式![]()
计算所述目标同位素示踪剂在所述注水井中不同位置的流速，其中，Va表示所述目标同位素示踪剂在所述注水井中的流速，ΔH表示所述N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值对应所述注水井中位置的深度差，Δt表示所述下井仪追踪到所述连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值的时间差。
在本发明一实施例中，所述将所述目标同位素示踪剂释放到所述注水井中，包括：在射孔段上方将所述目标同位素示踪剂释放到所述注水井中。
在本发明一实施例中，所述同位素示踪剂为液体同位素示踪剂。
本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法，根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，可以满足自然伽马基线高幅度异常的注水井在测井时对自然伽马基线与同位素伽马峰值曲线放射性强度差异幅度的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例二的流程示意图；
图3为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施 例三的流程示意图；
图4为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例四的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例一的流程示意图，该方法包括：
S101、根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度。
需要说明的是，在进行同位素示踪剂的放射性强度选择时，根据注水井的自然伽马基线的放射性强度选择同位素示踪剂的放射性强度。
S102、根据同位素示踪剂的放射性强度匹配对应的目标同位素示踪剂，并将目标同位素示踪剂释放到注水井中。
这里根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，再匹配具体地同位素示踪剂，以便后续获取到的同位素伽马峰值曲线和自然伽马基线具有一定幅度上的差异，便于观察、计算。
其中，将目标同位素示踪剂释放到注水井中，具体可以为在射孔段上方将目标同位素示踪剂释放到注水井中。
具体实现时，可以采用下井仪在射孔段上方释放目标同位素示踪剂。
S103、采用下井仪在注水井中快速追踪目标同位素示踪剂，并获取同位素伽马峰值曲线。
具体的，采用下井仪内部的伽马探测器追踪目标同位素示踪剂。
S104、根据自然伽马基线以及同位素伽马峰值曲线获取注水井的吸水剖面。
具体地，根据自然伽马基线以及同位素伽马峰值曲线可以有多种方法计算获取注水井的吸水剖面，在此不作限定。
本发明实施例提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法，根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，可以满足自然伽马基线高幅度异常的注水井在测井时对自然伽马基线与同位素伽马峰值曲线放射性强度差异幅度的需求。
优选地，根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，包括：
采用公式计算同位素示踪剂的放射性强度，其中，p表示同位素示踪剂的放射性强度，l表示自然伽马基线的放射性强度，h表示注水井中射孔段的厚度，同位素示踪剂的放射性强度的单位为毫居里。
需要说明的是，注水井中射孔段的厚度是注水井中注水层的厚度，假设注水井中存在3个注水层，注水层的厚度分别为h1、h2和h3，则注水井射孔段的厚度h＝h1+h2+h3。
进一步地，根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度之前，还包括：将下井仪在注水井中测得的伽马曲线作为自然伽马基线。即在没有向注水井中释放同位素示踪剂的时候，先测得一个伽马曲线作为自然伽马基线。
具体实现过程中，当下井仪在注水井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过注水井的外壁和下井仪的外壳进入下井仪内部的探测器，经过闪烁计数器，将伽马射线转化成电脉冲信号，放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟电脉冲数转变成与其成正比例的电位差进行记录，下井仪沿注水井移动，就连续记录出注水井中伽马放射性强度曲线作为自然伽马基线。
图2为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例二的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
S201、将下井仪在注水井中测得的伽马曲线作为自然伽马基线。
S202、根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度。
需要说明的是，采用公式计算同位素示踪剂的放射性强度，其中，p表示同位素示踪剂的放射性强度，l表示自然伽马 基线的放射性强度，h表示注水井中射孔段的厚度，同位素示踪剂的放射性强度的单位为毫居里。
S203、根据同位素示踪剂的放射性强度匹配对应的目标同位素示踪剂，并将目标同位素示踪剂释放到注水井中。
需要说明的是，下井仪在射孔段上方释放目标同位素示踪剂。
S204、采用下井仪在注水井中快速追踪目标同位素示踪剂，下井仪在注水井中的第一位置获取第一同位素伽马峰值曲线的峰值。
具体的，采用下井仪内部的伽马探测器追踪目标同位素示踪剂。
S205、移动下井仪，下井仪继续快速追踪目标同位素示踪剂，下井仪在注水井中的第二位置获取第二同位素伽马峰值曲线的峰值。
S206、重复执行步骤S205，获取注水井中N个位置的N个同位素伽马峰值曲线的峰值，直到下井仪追踪不到目标同位素示踪剂。
S207、根据N个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算目标同位素示踪剂的流速。
S208、根据目标同位素示踪剂的流速，计算注水井的水流量。
S209、根据注水井的水流量，获取注水井的吸水剖面。
图3为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施例三的流程示意图，如图3所示，采用下井仪在注水井中快速追踪目标同位素示踪剂，并获取同位素伽马峰值曲线，该方法包括：
S301、采用下井仪在注水井中快速追踪目标同位素示踪剂，下井仪在注水井中的第一位置获取第一同位素伽马峰值曲线的峰值；
S302、移动下井仪，下井仪继续快速追踪目标同位素示踪剂，下井仪在注水井中的第二位置获取第二同位素伽马峰值曲线的峰值；
S303、重复执行S302，获取注水井中N个位置的N个同位素伽马峰值曲线的峰值，直到下井仪追踪不到目标同位素示踪剂。具体地，在追踪获取到同位素伽马曲线的峰值的同时，将同位素伽马峰值曲线的峰值输入地面系统测井软件。
获取N个同位素伽马峰值曲线的峰值后，可以由地面系统测井软件进行深度和时间的计算。
图4为本发明提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法实施 例四的流程示意图，为了更清楚地说明上述步骤，我们假设追踪到第4个峰值时之后，同位素示踪剂完全进入地层，下井仪无法再追踪到目标同位素示踪剂，如图4所示，具体过程如下：
S401，下井仪在射孔段上方释放目标同位素示踪剂之后，快速下放与下井仪连接的电缆，以使下井仪下入井中，直至下井仪追踪到第一同位素伽马峰值曲线的峰值，将第一同位素伽马峰值曲线的峰值通过电缆输入地面系统测井软件。
S402，快速上提电缆，直至下井仪追踪到第二同位素伽马峰值曲线的峰值，将第二同位素伽马峰值曲线的峰值通过电缆输入地面系统测井软件。
S403，快速下放电缆，直至下井仪追踪到第三同位素伽马峰值曲线的峰值，将第三同位素伽马峰值曲线的峰值通过电缆输入地面系统测井软件。
S404，快速上提电缆，直至下井仪追踪到第四同位素伽马峰值曲线的峰值，将第四同位素伽马峰值曲线的峰值通过电缆输入地面系统测井软件。
S405，地面系统测井软件对获得的第一同位素伽马峰值曲线、第二同位素伽马峰值曲线、第三同位素伽马峰值曲线以及第四同位素伽马峰值曲线进行处理，得到追踪到第一同位素伽马峰值曲线的峰值时下井仪在该注水井中所处的位置对应的深度H1和追踪到该第一同位素伽马峰值曲线的峰值时对应的时间t1、追踪到第二同位素伽马峰值曲线的峰值时下井仪在该注水井中所处的位置对应的深度H2和追踪到该第二同位素伽马峰值曲线的峰值时对应的时间t2、追踪到第三同位素伽马峰值曲线的峰值时下井仪在该注水井中所处的位置对应的深度H3和追踪到该第三同位素伽马峰值曲线的峰值时对应的时间t3、追踪到第四同位素伽马峰值曲线的峰值时下井仪在该注水井中所处的位置对应的深度H4和追踪到该第四同位素伽马峰值曲线的峰值时对应的时间t4
即不断正反向追踪多个同位素伽马峰值曲线的峰值后，由地面系统测井软件进行深度和时间的计算。一般地，追踪到同位素伽马峰值曲线的峰值后就及时传输给地面系统测井软件，并改变电缆的运动方向，直到同位素示踪剂完全进入地层，下井仪无法再追踪到目标同位素示踪剂。
进一步地，根据N个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算目标同位素示踪剂的流速，包括：
根据N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算目标同位素示踪剂在注水井中不同位置的流速。
需要说明的是，我们假设下井仪追踪到4个同位素伽马峰值曲线的峰值，则连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值指的是第一同位素伽马峰值曲线的峰值和第二同位素伽马峰值曲线的峰值，或者是第二同位素伽马峰值曲线的峰值和第三同位素伽马峰值曲线的峰值，或者是第三同位素伽马峰值曲线的峰值和第四同位素伽马峰值曲线的峰值。
优选地，根据N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值，计算目标同位素示踪剂在注水井中不同位置的流速，包括：
采用公式![]()
计算目标同位素示踪剂在注水井中不同位置的流速，其中，Va表示目标同位素示踪剂在注水井中的流速，ΔH表示N个同位素伽马峰值曲线的峰值中连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值对应注水井中位置的深度差，Δt表示下井仪追踪到连续相邻的2个同位素伽马峰值曲线的峰值的时间差。
进一步地，根据目标同位素示踪剂的流速，计算注水井中不同位置的水流量，根据注水井中不同位置的水流量确定该注水井的吸水剖面
优选地，目标同位素示踪剂为液体同位素示踪剂。
需要说明的是，液体同位素示踪剂喷入注水井后与注水井内的水融为一体，因此液体同位素示踪剂的运动状态能真实地反映井内液体的流动，而且不受井内气体和出砂等井况因素的影响，提高了测井的成功率。
本发明实施例提供的基于自然伽马基线的注水井吸水剖面测量方法，根据注水井的自然伽马基线选择同位素示踪剂的放射性强度，可以满足自然伽马基线高幅度异常的注水井在测井时对自然伽马基线与同位素伽马峰值曲线放射性强度差异幅度的需求，同时，采用计算注水井中目标示踪剂流量的方式获得的注水井的吸水剖面更加精确。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。