脉冲中子双谱剩余油动态监测技术及工业化应用

本项目属于石油天然气地质与勘探工程领域。

随着我国油田大多进入高含水开发期，开采难度越来越大，对储层剩余油的动态监测提出了许多新要求。大力开展高水平的油藏动态监测技术研究，对制定合理的调剖措施、提高采收率具有重要现实意义。

剩余油饱和度动态监测技术主要包括碳氧比能谱和中子寿命等脉冲中子测井技术。目前国内主要依靠国外技术及仪器进行测量。但从2005年开始，美国已限制其油服公司输出脉冲中子饱和度测井仪器，国内油田在剩余油监测方面受到很大程度制约。因此，开展剩余油饱和度监测技术研究及推广应用，以满足油田开发的迫切需要。

在国家自然科学基金、863计划等项目的支持下，以核物理和石油测井理论为基础，以物理实验和数值模拟相结合开展了新的剩余油饱和度测井技术研究。提出了碳氧比能谱及中子寿命同时测量的脉冲中子双谱测井方法，给出了仪器设计的结构参数及数据采集方法，研制了脉冲中子双谱饱和度测井仪，开展了数据处理、解释方法研究，开发了测井资料处理软件，形成了具有自主知识产权的“脉冲中子双谱饱和度测井技术”。

主要技术创新成果有：

1. 提出了脉冲中子双谱饱和度测井方法，实现了C/O和地层宏观俘获截面的双参数测量，克服了单一参数评价低矿化度水层和油层（或气层）的局限性，并能定量评价三相流体地层，形成了优于国外的剩余油饱和度测井技术。

2. 发展并完善了伽马时间谱滤波方法、净非弹谱系数、能谱漂移校正等数据处理方法，建立了C/O与地层宏观俘获截面交会技术，可以在裸眼井资料缺失的情况下确定地层含油饱和度。形成了C/O、中子寿命及C/O和中子寿命组合多种剩余油饱和度确定方法。

3. 创建了中子寿命谱技术，实现了井周三维中子寿命成像，自动确定井眼和地层宏观俘获截面，消除了井眼因素的影响，显著提高了饱和度测井解释精度，直观反映了剩余油分布的非均匀性，为剩余油分布预测提供一种新的技术手段。

4. 成功研制了脉冲中子双谱饱和度测井仪器，实现了碳氧比能谱和中子寿命的同时测量，测井时效提高了1倍以上，同时可以得到伽马、井温、压力、CCL、So等多种地质参数。形成了脉冲中子双谱饱和度测井解释方法，开发了相应测井资料处理解释软件，在剩余油动态监测中得到了广泛应用。

该成果共获授权发明专利3项、实用新型专利1项，获得软件著作权1项，申请发明专利2项；发表学术论文60余篇（SCI、EI检索20篇）；培养博士4名、硕士15名，培养相关油田测井和测试公司技术人员50余人，成为国内石油测井公司剩余油饱和度测井的技术骨干。

该技术在相关测井仪器优化结构参数设计、数据处理方法以及信息采集、解释方法达到成熟阶段；在仪器硬件研制方面处于样机和测试应用阶段。该技术适用于石油、天然气、天然气水合物、煤层气等领域测试和评价，采用D-T可控中子源，无辐射危害，符合环保要求。

本项目属于石油天然气地质与勘探工程领域。 随着我国油田大多进入高含水开发期,开采难度越来越大,对储层剩余油的动态监测提出了许多新要求,大力开展高水平的油藏动态监测技术研究,对制定合理的调剖措施、提高采收率具有重要现实意义。剩余油饱和度动态监测技术主要包括碳氧比能谱和中子寿命等脉冲中子测井技术,目前国内主要依靠国外技术及仪器进行测量,但从2005年开始美国已限制其油服公司输出脉冲中子饱和度测井仪器,国内油田在剩余油监测方面受到很大程度制约,因此开展剩余油饱和度监测技术研究及推广应用,以满足油田开发的迫切需要。 在国家自然科学基金、863计划等项目的支持下,以核物理和石油测井理论为基础,以物理实验和数值模拟相结合开展了新的剩余油饱和度测井技术研究,提出了碳氧比能谱及中子寿命同时测量的脉冲中子双谱测井方法,给出了仪器设计的结构参数及数据采集方法,研制了脉冲中子双谱饱和度测井仪,开展了数据处理、解释方法研究,开发了测井资料处理软件,形成了具有自主知识产权的“脉冲中子双谱饱和度测井技术”,主要技术创新成果有： 1、提出了脉冲中子双谱饱和度测井方法,实现了C/O和地层宏观俘获截面的双参数测量,克服了单一参数评价低矿化度水层和油层（或气层）的局限性,并能定量评价三相流体地层,形成了优于国外的剩余油饱和度测井技术;2、发展并完善了伽马时间谱滤波方法、净非弹谱系数、能谱漂移校正等数据处理方法,建立了C/O与地层宏观俘获截面交会技术,可以在裸眼井资料缺失的情况下确定地层含油饱和度;形成了C/O、中子寿命及C/O和中子寿命组合多种剩余油饱和度确定方法; 3、创建了中子寿命谱技术,实现了井周三维中子寿命成像,自动确定井眼和地层宏观俘获截面,消除了井眼因素的影响,显著提高了饱和度测井解释精度,直观反映了剩余油分布的非均匀性,为剩余油分布预测提供一种新的技术手段; 4、成功研制了脉冲中子双谱饱和度测井仪器,实现了碳氧比能谱和中子寿命的同时测量,测井时效提高了1倍以上,同时可以得到伽马、井温、压力、CCL、So等多种地质参数;形成了脉冲中子双谱饱和度测井解释方法,开发了相应测井资料处理解释软件,在剩余油动态监测中得到了广泛应用。 该成果共获授权发明专利3项、实用新型专利1项,获得软件著作权1项,申请发明专利2项;发表学术论文60余篇（SCI、EI检索20篇）;培养博士4名、硕士15名,培养相关油田测井和测试公司技术人员50余人,成为国内石油测井公司剩余油饱和度测井的技术骨干。 该技术在相关测井仪器优化结构参数设计、数据处理方法以及信息采集、解释方法达到成熟阶段,在仪器硬件研制方面处于样机和测试应用阶段;该技术适用于石油、天然气、天然气水合物、煤层气等领域测试和评价,采用D-T可控中子源,无辐射危害,符合环保要求。