【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于地質勘探，具體涉及基于氧活化的油水飽和度測量方法、系統、終端及介質。
技術介紹
1、自20世紀70年代中期以來，碳氧比(c/o)脈沖中子測井法已廣泛用于套管井中的飽和度監測。作為一種重要的油田開發監測手段，c/o測井能在套管井中直接確定產層參數、剩余油飽和度分布及水淹程度等，是油田穩產的重要支撐技術，目前在各油田得到廣泛應用。c/o測井通過測量由碳和氧的非彈性中子散射產生的伽馬射線比率，來確定地層水和油的飽和度。c/o測井的一個關鍵優點是它提供了與礦化度無關的測量結果，即測量結果不受地層水礦化度的影響。
2、比如，申請號為200710018164.7的中國專利公開了“脈沖中子雙譜飽和度測井方法”，包括以下步驟：1.采集測井數據；2.對熱中子時間譜、俘獲伽馬時間譜進行深度-時間二維濾波，對俘獲伽馬能譜和自然伽馬能譜做深度-能量二維濾波；3.對濾波后的數據進行歸一化處理；4.對歸一化處理后的數據進行多尺度分解；5.對分解后的數據進行重構和融合；6.顯示測井圖像和測井曲線；7.進行地質解釋。該專利通過一次下井在相同環境下同時采集熱中子時間譜和俘獲伽馬時間譜，使兩種中子壽命測井方法優勢互補，擴大了對環境的適應范圍。
3、申請號為201310555768.0的中國專利公開了“用元素含量計算地層巖石礦物成分的方法”，以元素測井得到的地層元素含量曲線、常規測井曲線為輸入信息，結合區域地質參數，計算得出復雜巖性地層的巖石礦物成分的體積含量。
4、然而，為了達到必要的統計準確性，c/o測井需要非常
技術實現思路
1、針對現有c/o脈沖中子測井的測井速度較低的問題，本專利技術提供了基于氧活化的油水飽和度測量方法、系統、終端及介質，利用氧活化(oa)過程產生的伽馬射線，計算地層的油水飽和度，可在保證計算準確度的同時，提升測井速度。
2、為了實現上述目的，本專利技術所采用的技術方法如下：
3、基于氧活化的油水飽和度測量方法，包括以下步驟：
4、步驟1、在待測過套管井中通過脈沖中子儀器下放測井的方式，測量得到由氧活化過程產生的伽馬射線計數總和，記為實測伽馬射線計數總和oasummeasured；
5、步驟2、通過數值模擬，獲取特定井在不同孔隙度(即不同井況或不同井深)下對應的飽含油地層的氧活化計數響應oasumoil，以及對應的飽含水地層的氧活化計數響應oasumwater；
6、其中，特定井的物理參數與待測過套管井相同，包括地層礦物種類，水泥厚度，鉆頭/油管/套管組合的材料與尺寸，井筒流體種類，以及井筒內流速；
7、步驟3、計算待測過套管井在不同孔隙度下的含水飽和度sw，公式為：
8、
9、進一步地，所述脈沖中子儀器包括自下而上依次的脈沖中子源、第一探測器、第二探測器和第三探測器，則oasummeasured為第一探測器、第二探測器和第三探測器的實測伽馬射線計數總和，oasumoil為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含油地層的氧活化計數響應總和，oasumwater為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含水地層的氧活化計數響應總和。
10、進一步地，所述脈沖中子儀器的下放測井速度小于井筒內流速，以避免受到流動井中不同水/油滯留量的影響。
11、進一步地，所述脈沖中子儀器的下放測井速度可以為6、8、10、12、14、16等英尺/分鐘。
12、進一步地，步驟2的具體過程為：
13、通過數值模擬，獲取脈沖中子儀器下放測井過程中n-16(氮-16)原子核密度在特定井三維空間內隨測井時間的分布，進而計算得到特定井三維空間內隨孔隙度變化的模擬伽馬射線計數總和；
14、當特定井為飽含油地層時，對應的模擬伽馬射線計數總和為飽含油地層的氧活化計數響應，記為oasumoil；
15、當特定井為飽含水地層時，對應的模擬伽馬射線計數總和為飽含水地層的氧活化計數響應，記為oasumwater。
16、進一步地，步驟2中脈沖中子儀器下放測井過程中n-16原子核密度在特定井三維空間內隨測井時間的分布的公式為：
17、
18、式中，nn-16為n-16原子核密度；λn-16為n-16的衰變常數；表示n-16的源項；為地層的空間位置；t為測井時間；e為中子能量；(n,p)表示中子與o-16(氧-16)原子核之間引發的(中子，質子)反應；表示(n,p)的反應截面；表示中子通量。
19、進一步地，所述數值模擬為蒙特卡羅數值模擬。
20、一種用于驗證所述基于氧活化的油水飽和度測量方法的模擬井，基于待測過套管井的地層礦物種類，鉆頭/油管/套管組合的材料與尺寸，以及井筒內流速，構建模擬地層在某一孔隙度的模擬井；
21、其中，所述模擬井的井筒為未加水泥的套管，套管延伸至模擬地層的底部以下；
22、在模擬地層中，先加入水，形成飽含水模擬地層；再加入油，形成飽含油模擬地層；最后不填充任何材料，形成飽含氣模擬地層；進而形成自下而上深度相同的飽含水模擬地層、飽含油模擬地層和飽含氣模擬地層，并在飽含氣模擬地層頂部設置中子屏蔽，以覆蓋模擬井；
23、在井筒中填充水或油，得到對應的水填充井筒或油填充井筒。
24、進一步地，利用電動驅動測井車帶動置于模擬井內部的脈沖中子儀器，實現均速的下放測井，分別測得飽含水模擬地層的實測伽馬射線計數總和oasummeasured，以及飽含油模擬地層的實測伽馬射線計數總和oasummeasured；
25、若飽含水模擬地層的實測伽馬射線計數總和oasummeasured與步驟2所得特定井在同一孔隙度下對應的飽含水地層的氧活化計數響應oasumwater相同，且飽含油模擬地層的實測伽馬射線計數總和oasummeasured與步驟2所得特定井在同一孔隙度下對應的飽含油地層的氧活化計數響應oasumoil相同，則認為所述基于氧活化的油水飽和度測量方法較為準確。
26、基于氧活化的油水飽和度測量系統，用于實現所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，具體包括脈沖中子儀器、氧活化計數響應計算模塊和數據處理模塊；其中：
27、所述脈沖中子儀器，用于測量待測過套管井中由氧活化過程產生的伽馬射線計數總和oasummeasured，輸入至數據處理模塊；
28、所述氧活化計數響應計算模塊，用于通過數值模擬，確定配置的特定井在不同孔隙度下對應的飽含油地層的氧活化計數響應oasumoil，以及對應的飽含水地層的氧活化計數響應oasumwater，輸入至數據處理模塊；
29、所述數據處理模塊，用于計算待測過套管井在不同孔隙度下的含水飽和度sw。
30、一種終端，包括存儲器、處理器本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，所述脈沖中子儀器包括自下而上依次的脈沖中子源、第一探測器、第二探測器和第三探測器，則OASUMmeasured為第一探測器、第二探測器和第三探測器的實測伽馬射線計數總和，OASUMoil為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含油地層的氧活化計數響應總和，OASUMwater為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含水地層的氧活化計數響應總和。
3.根據權利要求2所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，所述脈沖中子儀器的下放測井速度小于井筒內流速。
4.根據權利要求2所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，步驟2的具體過程為：
5.根據權利要求4所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，步驟2中脈沖中子儀器下放測井過程中N-16原子核密度在特定井三維空間內隨測井時間的分布的公式為：
6.一種模擬井，用于驗證權利要求1～5任一項所述基于氧活化的油水飽和度
7.根據權利要求6所述模擬井，其特征在于，利用電動驅動測井車帶動置于模擬井內部的脈沖中子儀器，實現均速的下放測井，分別測得飽含水模擬地層的實測伽馬射線計數總和OASUMmeasured，以及飽含油模擬地層的實測伽馬射線計數總和OASUMmeasured；
8.基于氧活化的油水飽和度測量系統，用于實現權利要求1～5任一項所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，包括脈沖中子儀器、氧活化計數響應計算模塊和數據處理模塊；其中：
9.一種終端，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序以實現權利要求1～5任一項所述基于氧活化的油水飽和度測量方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有讓算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1～5任一項所述基于氧活化的油水飽和度測量方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，所述脈沖中子儀器包括自下而上依次的脈沖中子源、第一探測器、第二探測器和第三探測器，則oasummeasured為第一探測器、第二探測器和第三探測器的實測伽馬射線計數總和，oasumoil為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含油地層的氧活化計數響應總和，oasumwater為模擬所得第一探測器、第二探測器和第三探測器對應飽含水地層的氧活化計數響應總和。
3.根據權利要求2所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，所述脈沖中子儀器的下放測井速度小于井筒內流速。
4.根據權利要求2所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，步驟2的具體過程為：
5.根據權利要求4所述基于氧活化的油水飽和度測量方法，其特征在于，步驟2中脈沖中子儀器下放測井過程中n-16原子核密度在特定井三維空間內隨測井時間的分布的公式為：
6.一種模擬井，用于驗證權利要求1～5任一項所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張瓊，謝昱北，李珍陽，伍光祖，鄧亮，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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