[科普中国]-碳氧比测井

发展概况

国外从20世纪50年代初期开始研究，20世纪70年代初投入现场试验，schlumberger公司称此法为次生伽马能谱测井。GSTAtlas公司称为碳氧比(C/O)测井，其测量原理相同，测量项目略有差别。

我国从20世纪80年代引进了Atlas公司的碳氧比测井仪，大庆油田研制的仪器于1982年通过鉴定，投产应用。

原理碳氧比测井是利用脉冲中子源向地层发射能量为14MeV的高能快中子脉冲，分别测量地层中原子核与快中子发生非弹性散射时放出的伽马射线，以及原子核俘获热中子时放出的伽马射线，不同的原子核产生的非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线的能量不同，记录这些不同能量的非弹性散射伽马射线和俘获伽马射线，就可以分析地层中的各种元素及其含量。

理论基础是快中子的非弹性散射理论。当高能快中子射入地层之后，与地层中元素的原子核发生非弹性散射，致使原子核处于激发状态。当原子核从激发状态恢复到稳定状态时，将会放射出具有一定能量的伽马射线。对于不同元素的原子核来说，其非弹性散射伽马射线的能量不一样。因此可对地层中的非弹 性散射伽马射线进行能量和强度分析(即能谱分析)，来确定地层中存 在那些元素及含量。

作用C/O测井是套管井评价地层岩性,含油性和孔隙度的新方法，可以在套管井中较好的划分油层和水层；可以过套管确定油层的剩余油饱和度；可以用来评价水淹层，复查老井，寻找被遗漏的油层；在注水开发过程中监视油水运动状态。

C/O测井对地层中常见的四种元素C12、O16、Si28、Ca40反映敏感。这四种元素正是储层的岩性及流体的综合反映。碳氧比测井资料中的C/O比曲线反映了地层中的含油性；俘获Si/Ca曲线和非弹性散射Ca/Si曲线用于指示地层的岩性；CI、CIM2、FCC是好的孔隙度指示曲线，与补偿中子曲线很相似，可用于确定地层总孔隙度。

碳氧比测井仪碳氧比能谱测井仪具有精度高、耐温和耐压的特点，可以在摄氏150度以下地层准确确定地层剩余油饱和度。利用碳氧比能谱测井可以对孔隙度15%以上的地层定量解释、对孔隙度10%-15%的差产层半定量解释。定量解释的含油饱和度计算误差小于6%、半定量解释的含油饱和度计算误差小于12%，定量解释的产水率计算误差小于10%、半定量解释的产水率计算误差小于20%。碳氧比能谱测井良好的地质效果为剩余油饱和度分布研究打下坚实基础。