CN112761623B - 油田测井用标记物选取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田测井用标记物选取方法，其包括如下步骤：（a）选取能够参与中子活化处理的元素，按如下公式（1）计算所选取元素的元素因子S：S=θ•σ•β•γ/M（1）；（b）根据步骤a的测定结果，将元素按S因子从大到小排序，初选排序靠前的元素；接着在初选出的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在特征γ射线信号相互干扰的元素中，只保留其中S因子大的元素；最后留下的元素即为标记元素。本申请提供一种全新的标记物选取方法，通过与痕量分析的配合，能够准确还原出井下各目标位置产液的流量，以及产液中水和原油的比例。同时，本申请不会破坏水平井正常的运行状态，能有效减少***误差，提升测定结果的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采领域，尤其是油田开采地下测定领域，具体为一种油田测井用标记物选取方法。本申请提供一种新的油田测井用标记物选取方法，为标记物的选取提供了新的思路。基于本申请选取方法所得到的油田测井用标记物，及痕量分析的采用，能够准确还原出井下各目标位置产液中水和原油的比例。
背景技术
水平油井产液剖面测试是石油测井领域的难题，其涉及如下几方面：
1)可达性难题
传统仪器靠自身重力下井，仪器串到达造斜附近后，很难再继续行进；为此，斯伦贝谢公司专门设计了MaxTRAC爬行器，爬行器拖拽着信号电缆和动力电缆，带着仪器串进入水平段；但一旦水平段比较长，或者井眼轨迹曲折起伏，或者存在套管形变，都很容易引起爬行器遇阻，甚至被卡在水平段，造成事故；
2)生产测试的问题
传统仪器带着电缆下到井下，由于仪器和电缆的存在，需采用气举等非常规方式将产液举升到地面，引起液体流动，从而测得参数；这些举措客观上已改变整个水平段的流动环境，容易使得测试数据与正常生产时的真实数据之间存在偏差，造成测试结论不准确；
3)井下恶劣条件的适应问题
传统仪器内部主要由电子学器件构成，电子学器件最适宜在常温环境下工作；当仪器在井下高温环境下长期工作时，可能出现仪器工作点漂移的问题，甚至可能造成仪器故障。
为了解决水平井的测井难题，行业内也有用分层取样的方法开展测试工作。即利用油管带着分隔器下到水平段，逐段分隔，分层开采取样，分别获得每一段独立的流动参数。正常生产时，井下水平段的流场处于复杂的动态平衡过程中，孤立地获得某一层段的参数，很难表征在正常生产时，该层段的真实状态。
目前，用于油田测井的标记物通常采用水溶性或油溶性标记物，通过在特定的剖面释放标记物，再在井口取样，从而得到相应产液剖面的水或油含量。然而，采用普通标记物对水平油井进行标记时，要达到测量基准，普通标记物必须达到一定的释放速度。由于油管的直径是一定值，这使得普通标记物的直径必须小于油管的直径，由于普通标记物必须达到一定的释放速度，这就使得普通标记物的释放时间处于一定范围内，基本小于三个月，甚至更短。这就带来一个问题，在水平油井运行过程中，普通标记物只能在一定时间范围内(例如三个月内)进行测量。当需要对水平油井进行全周期测量时，就需要反复更换普通标记物。在更换普通标记物时，需要将连接有释放装置的油管取出，更换普通标记物，再将连接有更换后普通标记物的油管重新置于井内。采用该方式，更换普通标记物时，需要进行停井操作，影响了油井的正常运行，人力、更换成本较高。
为此，迫切需要一种新的方法和/或装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的发明目的在于，提供一种油田测井用标记物选取方法。本申请提供一种全新的标记物选取方法，通过与痕量分析的配合，能够准确还原出井下各目标位置产液的流量，以及产液中水和原油的比例。同时，本申请不会破坏水平井正常的运行状态，能有效减少***误差，提升测定结果的准确性和可靠性。
本申请使用时，在水平油井井下各目标位置，随油管布放释放装置(即将释放装置与油管直接连接)。布放完成后，油井进行正常生产作业。当产液流经释放装置时，释放装置会释放出水溶性物质(遇油呈现惰性)和油溶性质(遇水呈现惰性)，其释放量的多少与产液流量及油、水含量相关。工作人员在井上，按规定时间间隔对产液进行采样。通过对产液样品进行后期处理和数据分析，能准确还原出井下各目标位置产液的流量，以及产液中水和原油的比例，从而实现生产测井的目的。基于全新的标记物选取方法、所选取的标记物在油田测井中的应用，及痕量分析的采用，既可用于问题井5～10天的短期测试，也可用于生产井3～5年长期监测。对于生产井监测，有效延长了测试周期，减少了油管的取放操作次数和工人的劳动强度，提高了测试效率和油井的连续运行时间，这是现有标记物所无法实现的，具有显著的进步意义。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
油田测井用标记物选取方法，包括如下步骤：
(a)选取能够参与中子活化处理的元素，按如下公式(1)计算所选取元素的元素因子S：
S＝θ·σ·β·γ/M (1)，
式(1)中，θ为元素丰度(百分比)，σ为中子作用截面(单位为巴)，β为衰变分支比(百分比)，γ为射线绝对强度(百分比)，M为原子量；
(b)根据步骤a的测定结果，将元素按S因子从大到小排序，初选排序靠前的元素；接着在初选出的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在特征γ射线信号相互干扰的元素中，只保留其中S因子大的元素；最后留下的元素即为标记元素。
所述步骤b中，选取的标记元素用于制作水基标记物、油基标记物，中子活化后通过测定相应元素特征γ信号的强度，即可确定对应元素的含量。
制备的水基标记物为草酸化合物，制备的油基标记物为硬脂酸化合物。
水基标记物的制作过程如下：选取用于水基标记元素的草酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应草酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间，压力8～20MPa。
油基标记物的制作过程如下：选取用于油基标记元素的硬脂酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应硬脂酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间，压力8～20MPa。
所述步骤b中，选取S因子最大的N个元素，并在选取的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在γ射线干扰的元素，只保留S因子大的元素；剩余的元素即为标记元素。
所述N为10～40个；优选地，N为20个。
所述步骤b中，选取的系列标记元素包括：151Eu、191Ir、109Ag、133Cs、115In、152Sm、59Co、187Re、139La、159Tb、176Lu、181Ta、45Sc、55Mn、180Hf、186W、169Tm、164Dy、103Rh、121Sb；
制备的水基标记物为标记元素的草酸化合物，该草酸化合物溶于水，不溶于油；制备的油基标记物为标记元素的硬脂酸化合物，该硬脂酸化合物溶于油，不溶于水。
选取的标记元素为用于水平油井产液剖面测量的元素。
采用前述方法选取的用标记物进行油田测井产液剖面测量，其包括如下步骤：
(1)将系列标记元素分别制成水基标记物、油基标记物；
(2)将步骤(1)中的其中一种水基标记物和一种油基标记物一同置于释放装置内，构成一个标记测试组件，不同的水基标记物和油基标记物组合构成不同的标记测试组件；
(3)根据产液剖面的测定需要，确定标记测试组件的数量、安装位置，再将标记测试组件与油管相连，构成油管工作单元；
(4)将油管工作单元下到待测定的井下，并使标记测试组件到达预定位置；而后，油井正常作业，开始生产；
(5)按设定时间，从油井的井口进行取样，得到油井检测样品；
(6)将油井检测样品进行测量分析，得到对应产业剖面的产液流量、产液中油水比数据。
所述步骤3中，采用中空的短节作为释放装置，释放装置的两端用于与油管相连；释放装置的两端设置流道孔，流道孔连通释放装置内腔与套管环空；标记测试组件位于释放装置的内腔中。
释放装置的两端沿圆周开流道孔，释放装置两端的流道孔分别连通释放装置内腔与套管环空。
将该方法用于对生产井的测试；
或将该方法用于停产的生产井的问题查找。
将该方法用于停产的生产井的高含水层的查找。
所述步骤6中，将油井检测样品进行测量分析，操作如下：
(c)去除油井检测样品中的固形物杂质、Na离子、K离子后，进行浓缩富集，得到辐照样品；
(d)对步骤c制备的辐照样品进行辐照处理，将标记物元素活化成原子量增加1个单位的同位素，得到待检测样品；
(e)将待检测样品进行γ射线测量，即可得到照射前油井检测样品中相应标记物的含量。
所述步骤d中，辐照处理时间为10～60h。
优选地，辐照处理时间为24h。
将本申请用于测定油井产液中不同剖面处的流量、油水的比例。
将本申请用于测定水平油井产液中不同剖面处的流量、油水的比例。
将本申请用于测定压裂层段的产液流量、油水比例，以此评估压裂效果。
所述步骤6中，基于测定的辐照强度，采用如下公式(2)进行计算：
f(q，t)＝a0+a1·q2+a2·q·t+a3·t2+a4·q+a5·t (2)；
式(2)中：f是单位体积产液的标记物含量，通过周期取样和测量可获得足够多的数据样；t为工作时间(t为从标记物释放开始至取样时的时间)；q为被标记液体的流量；a0、a1、a2、a3、a4、a5为各项的系数。
通过计算，能够得到相应产液剖面处油和水分别的流量值，进而能够计算出相应产液剖面的总流量和油水比例。
针对前述问题，本申请提供一种油田测井用标记物选取方法。在此，发明人对本申请的工作原理说明如下：本申请将不同的油溶性物质(即油基标记物)和水溶性物质(即水基标记物)安装在类似油管短节的各个释放装置内，并将释放装置与油管直接连接，随油管下入指定位置；正常生产时，产液流经释放装置，释放装置内的油基标记物遇油会溶解释放、水基标记物遇水会溶解释放，各自释放的量跟流经的油或者水的流量相关，同时跟标记物在井下的已工作时间也相关；在井上，对产液进行分时段取样，并将样品送到分析室测量；在分析室内，利用中子对样品进行活化，使样品中的释放物质具有了放射性，利用γ射线测量仪对活化后的样品进行γ能谱测量，通过γ能谱解读出样品中不同释放物质的含量，进而计算出各个层段的油和水的贡献，准确还原出井下各目标位置产液的流量，以及产液中水和原油的比例，从而实现生产测井的目的。
在前期研究中，发明人发现，采用普通标记物对水平油井进行标记时，要达到测量基准，普通标记物必须达到一定的释放速度。由于油管的直径是一定值，这使得普通标记物的直径必须小于油管的直径，由于普通标记物必须达到一定的释放速度，这就使得普通标记物的释放时间处于一定范围内，基本小于三个月，甚至更短。这就带来一个问题，在水平油井运行过程中，普通标记物只能在一定时间范围内(例如三个月内)进行测量。当需要对水平油井进行全生命周期测量时，就需要反复更换普通标记物。在更换普通标记物时，需要将连接有释放装置的油管取出，更换普通标记物，再将连接有更换后普通标记物的油管重新置于井内。采用该方式，更换普通标记物时，需要进行停井操作，影响了油井的正常运行，人力、更换成本较高。
如前所述，现有标记物的选择存在缺陷，为此，本申请对油田测井用标记物的选取进行了全新的改进。本申请中，通过标记物的选择及痕量测定的使用，在大幅降低标记物释放速率的前提下，能够实现对不同水平油井产液剖面流量，及其中油水比例的准确测量。本申请通过对标记物的选取，及痕量分析的采用，既可用于问题井5～10天的短期测试，也可用于生产井3～5年长期监测。采用本申请，能够满足长周期、连续测定的需要；在采用与前述普通标记物同等质量的标记物的前提下，基于释放速率、标记物对象的改变，释放周期得到极大延长。经实际测定，采用本申请，标记物的释放周期可达五年以上，甚至更长，完全能够满足油井整个生命周期内的测量需求。简言之，采用本申请，完全能够实现，油管与标记物连接后，一次入井操作，全周期测量，这是相对于现有技术突破性的创新。本申请对于油井产液剖面的测量，具有突破性的意义，其大规模应用后，必将改变现有的油井测量方式。
本申请中，对于产液剖面流量的计算不仅依据测定的标记物含量，同时也增加了标记物在井下已工作时间因素。普通标记物释放计算方法通常的做法是只关注当前产液中的标记物含量，利用标记物含量计算流量。本申请方法中的固体标记物在液体中的溶解速度不仅跟液体本身的运动速度相关，也跟固体标记物的表面积和标记物分子的扩散路径相关；在溶解过程中，随着溶解行为的深入发展，标记物表面积和标记物分子扩散路径会发生变化；本申请中，将标记物表面积和标记物分子扩散路径的变化综合成标记物在井下已工作时间进行表达。由于考虑了标记物已发生的释放过程，本申请对于油井整个生命周期的产液剖面的计算将变得更准确。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为实施例1中释放装置的安装示意图。
图2为实施例中多个标记测试组件的安装示意图。
图中标记：1、油管接头，2、流道，3、油基标记物，4、水基标记物，5、装置外壳，6、导流套，7、流道孔，8、套管，9、油管，10、进油短节。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本实施例中，水平油井产液剖面测试的具体操作如下。
1、标记元素选取
本申请中，标记元素的测量是通过中子活化后，测量放射性γ射线，通过每种元素特征γ信号的强度确定元素的含量。因此，选取的元素应综合考虑以下要素：元素丰度θ、中子作用截面σ、衰变分支比β、射线绝对强度γ、以及原子量M。根据这些因素，设置元素选取因子S，如下公式(1)所示：
S＝θ·σ·β·γ/M (1)，
式(1)中，σ单位为巴。
根据公式(1)(即S因子计算公式)，对所有能够参与中子活化分析的元素进行计算，选取S因子较大的多个元素，并在选取的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在特征γ射线信号相互干扰的元素中，只保留其中S因子大的元素；最后留下的元素即为标记元素。
本实施例中，选取S因子最大的30个元素，在30个元素中进行γ射线干扰剔出。通过逐一计算和排查，最后确定以下元素作为标记元素：151Eu、191Ir、109Ag、133Cs、115In、152Sm、59Co、187Re、139La、159Tb、176Lu、181Ta、45Sc、55Mn、180Hf、186W、169Tm、164Dy、103Rh、121Sb。相关数据如下表1所示。
表1S因子计算结果
2、标记物制备
水基标记物的制作过程如下：选取用于水基标记元素的草酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应草酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间(例，如果熔点温度为T℃，则相应的成形温度范围为T-20℃至T℃)，压力8～20MPa。
油基标记物的制作过程如下：选取用于油基标记元素的硬脂酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应硬脂酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间，压力8～20MPa。
本实施例中，为简化后续数据计算，水基标记物与油基标记物采用相同形状和尺寸。具体地，本实施例制备的水基标记物为柱状结构，长50cm，直径大小根据不同的井眼尺寸确定；制备的油基标记物为柱状结构，长50cm，直径大小根据不同的井眼尺寸确定。
3、释放装置设计
如图1所示，本实施例中，将释放装置设计成一段中空的短节，短节两端与油管接头连接。同时，短节两端沿圆周开流道孔，流道孔连通释放装置内腔与套管环空，并将待释放的标记物居中安放在短节的内腔中。同时，释放装置的入口端设置喇叭状柔性导流套，用于引导套管内液体流入流道孔中。图1中，释放装置的两端分别与油管接头相连；释放装置为一段中空的短节，油基标记物、水基标记物分别位于短节的装置外壳内，油基标记物、水基标记物与装置外壳之间形成流道，其两端分别设置有流道孔；同时，短节朝向井底端一侧的流道孔与导流套相配合；井底端的产液能依次经导流套、短节朝向井底端一侧的流道孔、释放装置内的流道后，通过短节朝向井口端一侧的流道孔流出。
正常生产时，液体在套管环空内由井底端流向井口端，流经释放装置，由于导流套的阻挡和引导，部分液体会进入释放装置内部，并流经待释放的标记物表面；而后，再由释放装置下游的流道孔流出，返回到套管环空。液体在释放装置内流经标记物表面时，油基标记物跟油接触，会自动释放进入油里；水基标记物跟水接触，会自动释放进入水里。
4、测井流程
在此，以一口油井的产液剖面测试过程，进行说明。
1)进行装置布放方案设计：即确定需要具体关注哪些层位的产液剖面，在关注的位置处放置释放装置，测试内容包括该处剖面的流量和油水的比例。更具体地，如图2所示，A、B、C、D、E分别是五个释放装置，每个释放装置都可以监测来自于井底端方向的液体到达装置位置处的产液剖面参数。
2)在测井现场，让油管带着所有释放装置一起下到井下，并全部到达预定位置。
3)按正常作业，开始生产。
4)每隔一固定时间从井口取液样。
5)将样液送分析室，进行测量分析。
6)根据测量数据，计算出各个点的剖面数据。
5、样品测量
在分析室，首先对液样进行加工制样，包括过滤除去固形物杂质，去除液样中的Na、K离子，对标记物进行浓缩富集等，制样得到辐照样品。接着，利用中子源对辐照样品进行24小辐照，将标记物元素活化成原子量增加1个单位的同位素。完成辐照后的样品移至铅屏蔽室内，利用高纯锗探测器进行γ射线测量。
由于每一种标记物元素的同位素衰变时都会释放出各自特定能量的γ射线，因此，根据γ射线的强度，就可以计算出样品中照射前各种标记物各自的含量。
6、产液剖面计算
在释放装置流道结构固定、井下环境(温度、压力、套管尺寸)一致、油和水成分不变的前提下，标记物表面释放速度主要与流速和累计释放时间相关。发明人将这种理解通过地面模拟装置进行了验证，并可表达成二阶数学近似如下：
f(q，t)＝a0+a1·q2+a2·q·t+a3·t2+a4·q+a5·t (2)；
式(2)中：f是单位体积产液中的标记物含量(单位为g/L)，通过周期取样和测量可获得足够多的数据样；t为工作时间(t为从标记物释放开始至取样时的时间)；q为被标记液体的流量(单位为方/天)；a0、a1、a2、a3、a4、a5为各项的系数。
最后，通过一组至少10个f值的数据样，拟合计算给出流量q值。通过计算，即可得到各个位置油和水分别的流量值，进而能够计算出各处剖面的总流量和油水比例。
实施例1
水平油井产液剖面测试通用流程如下。
1)井下释放装置布放方案设计：根据井况确定要关注井下哪些层段的产液情况，以及统计层段的数量和每个层段前后端的具***置(靠近井底为前端，远离井底为后端)。在每一个关注层段的后端拟布放一个释放装置，关注的层段数量即为需要布放的释放装置数量。如图2所示，譬如需要测5个层段，也就需要布放5个释放装置到每一层段的后端。
2)工厂生产：按上述，需要测5个层段的产液情况，首先成形5种固形油基标记物和5种固形水基标记物，然后将它们两两搭配安装入释放装置的释放腔内，即每个释放装置内安装一个油基标记物和一个水基标记物，共组装5个完整的释放装置，并分别标记A、B、C、D、E。
3)井上准备：1，释放装置下井前进行必要的洗井和通井作业，确保接下来释放装置下井时能顺利通过；2，井口采油树上设置一手动取样阀和取样口，方便生产测井开始后实施就地采集液样；3，其他准备工作同常规的井上作业。
4)下井：将5个释放装置逐个与油管连接，从A到E的先后顺序下井，让每个释放装置到达指定位置。在最后一个释放装置E的后面，再安装进油短节。进油短节之后到井口采油树之间，按常规下井作业安装设备。如图2所示，油管设置在套管内。
5)生产：按常规作业生产采液，保持流量稳定。
6)取样：间隔固定时间周期取样，每次取样100ml；经历10个周期，取样10次，得到10个样品。
7)制样：为减少后期测量中无关元素对标记信号的干扰，首先采用化学方法对每个液样中的主要无关元素Na、K进行分离，然后将去除了Na、K元素的液样制成固体样品。
8)中子活化：将固体样品逐个放置在热中子场中进行辐照，通过辐照将标记元素活化成放射性同位素。
9)γ测量：将活化后的样品放入铅屏蔽室，利用高纯锗探测器和多道谱仪进行γ射线测量和解谱。根据测得的每种标记元素单位时间的γ计数，利用中子活化分析技术，计算出样品中每个标记元素的含量。
10)数据归一化处理：将中子活化分析所得每个标品中各个标记元素的含量进行归一化处理，得到样品中各个标记物元素的归一化值。每种标记元素都得到1组10个归一化值。
11)剖面计算：将同一释放装置油基标记元素和水基标记元素的归一化值代入公式(2)，分别拟合计算出该层段油和水各自的流量，进而得到油水比例。按同样的方法，计算其他层段，最终得到所有关注层段的产液剖面。
实施例2高含水水平油井找水测试
对于高含水井，如果还存在少量的出油，则不仅要找出主力出水层段，同时也需要找到出油层段。传统的找水测试方法中主要关注主力出水层段，但现实中，如果主力出水层段同时也伴随少量产油，那么根据测试结论对主力出水层段进行封堵，其结果可能是水堵住了，少量的油也堵上了。因此如果能在给出主力出水层段的同时，也能给出该井主要的产油部位，这样就给后续的综合治理提供更全面的基础数据。
如图2所示，针对一口有5个层段的高含水水平井，计划布放5个释放装置，其中释放装置A关注井底部位的产液情况，装置内装有水基标记物AW和油基标记物AO；释放装置B关注A和B之间的产液情况，释放装置B内装有水基标记物BW和油基标记物BO；释放装置C关注B和C之间的产液情况，释放装置内装有水基标记物CW和油基标记物CO；释放装置D关注C和D之间的产液情况，释放装置D内装有水基标记物DW和油基标记物DO；释放装置E关注D和E之间的产液情况，释放装置E内装有水基标记物EW和油基标记物EO。
在最后一个释放装置E的后面安装进油短节。进油短节之后到井口采油树之间安装常规的井下生产设备。
通过下井、生产、取样、中子活化分析，最后将数据作归一化处理，获得油基标记物数据信号组(Ao、Bo、Co、Do、Eo)和水基标记物信号组(Aw、Bw、Cw、Dw、Ew)。找水测试主要是判断主力出水层段，因此可通过信号的突变来确定主力出水层段。首先求得相邻标记物的信号差值，ΔABo＝Bo-Ao，ΔBCo＝Co-Bo，ΔCDo＝Do-Co，ΔDEo＝Eo-Do，ΔABw＝Bw-Aw，ΔBCw＝Cw-Bw，ΔCDw＝Dw-Cw，ΔDEw＝Ew-Dw。
主力出水层段如果发生在井底部位，则信号会呈现：Aw远大于ΔABw且ΔABw、ΔBCw、ΔCDw、ΔDEw四个信号值相差不大。主力出水层段如果出现在AB释放装置之间，则信号会呈现：ΔABw远大于Aw，且Aw、ΔBCw、ΔCDw、ΔDEw四个信号值相差不大。同样的方法可以判断主力出水层段是否存在于BC之间、或者CD之间、或者DE之间。
利用数据信号(Ao、ΔABo、ΔBCo、ΔCDo、ΔDEo)确定主要产油层段，方法跟判断主要产水层段同理。
实施例3水平井全生命周期生产监测
对于水平油井，可以采用本专利申请的技术实施整个生命周期的生产监测，即监测水平井各个层段的产液情况，包括各个层段的流量、油水比例、以及随着生产的进行，产层的变化趋势。随时掌握这些信息，将为水平井的生产管理和维修方案的科学决策提供完整的基础数据。
如图2所示，一口刚完井结束的水平井、或者一口已经生产多年的水平井，共5个层段，需要对每个层段的产液情况进行长期监测，在每个层段的后端(该层远离井底端为层段的后端)布放一释放装置，整个水平段布置A、B、C、D、E共5个释放装置。在最后一个释放装置E的后面，安装进油短节。进油短节之后到井口采油树之间安装常规的井下生产设备。其中，释放装置A关注井底部位的产液情况，装置内装有水基标记物AW和油基标记物AO；释放装置B关注A和B之间的产液情况，释放装置B内装有水基标记物BW和油基标记物BO；释放装置C关注B和C之间的产液情况，释放装置内装有水基标记物CW和油基标记物CO；释放装置D关注C和D之间的产液情况，释放装置D内装有水基标记物DW和油基标记物DO；释放装置E关注D和E之间的产液情况，释放装置E内装有水基标记物EW和油基标记物EO。
完成下井作业，调整好井生产状态，开始采油生产作业。由于是全生命周期监测，正常采样时间可以按作业习惯采取每月采样、或者每季度采样；对每次采样的液样进行制样、中子活化分析，归一化后得到5个油基标记物信号Ao、Bo、Co、Do、Eo，和5个水基标记物信号Aw、Bw、Cw、Dw、Ew。将这10个数据以时间为横坐标，与历史数据一道放在同一个直角坐标系中绘制出趋势图。
通过趋势图可观察该井的井下生产状态变化发展情况，包括同层段油水比例的相对变化和不同层段之间产液量的相对变化。通常情况下，标记信号的趋势几乎不变、或者呈现大时间尺度的缓慢渐变，因此当出现某一层段的油基标记信号、或者水基标记信号的信号值背离趋势，譬如水基标记信号Cw增长幅度较大，并且Dw、Ew也有比较明显的增大，同时Aw、Bw却变化不明显，这说明BC之出现了产水量明显增加。
针对水平井的全生命周期监测，如果在两次采样间隔之间出现作业制度变化、或者含水率明显变化等异常情况，需要及时了解井下的生产状态、或者观测追踪接下来的变化过程，可以采用密集采样，即缩短采样间隔，采样间隔可根据事件的发展过程和数据分析的需要确定，最小采样间隔为1分钟。这样通过短时间内密集采样，从系列连续数据的变化中还原井下状态的变化过程。
具体实例如下。
1)井况假定
井的产液量最大按1000t/day，连续工作5年。
2)元素选取及释放量要求
中子活化分析元素探测限可达到10-14g，油水液体中标记元素含量按10-12g/ml做本底，这个可以通过地层原始液样的测量获得，并选取本底含量符合要求的标记元素。为了能有效标记产液情况，释放的标记元素量需要高于本底一个数量级，即10-11g/ml，为了做更加保守计算，要求最大释放量按10-10g/ml计。
3)计算
为了能有效标记和测量，这口井单个标记元素的最少装料为：1000t/day*365day/a*5a*1000000ml/t*10-10g/ml＝1825g。
为了5年期间释放能比较稳定，即已释放量对余下标记元素的释放规律影响尽可能小，要求5年期间的最大释放量仅占总装料量的40％，则最初总装料量为：1825g÷40％＝4562g。
通过假定和保守计算，对于一口需要全生命周期监测的高产液井，需要每种标记元素的最初装料量5Kg，可实现至少5年的产液监测，这是现有技术所无法实现的。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.油田测井用标记物选取方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）选取能够参与中子活化处理的元素，按如下公式（1）计算所选取元素的元素因子S：
S=θ•σ•β•γ/M （1），
式（1）中，θ为元素丰度，σ为中子作用截面，β为衰变分支比，γ为射线绝对强度，M为原子量；
（b）根据步骤a的测定结果，将元素按S因子从大到小排序，初选排序靠前的元素；接着在初选出的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在特征γ射线信号相互干扰的元素中，只保留其中S因子大的元素；最后留下的元素即为标记元素。
2.根据权利要求1所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，选取的标记元素用于制作水基标记物、油基标记物，中子活化后通过测定相应元素特征γ信号的强度，即可确定对应元素的含量。
3.根据权利要求2所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，制备的水基标记物为草酸化合物，制备的油基标记物为硬脂酸化合物。
4.根据权利要求3所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，水基标记物的制作过程如下：选取用于水基标记元素的草酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应草酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间，压力8~20Mpa；
油基标记物的制作过程如下：选取用于油基标记元素的硬脂酸化合物，在高温高压条件下进行成形，成形温度控制在相应硬脂酸化合物的熔点温度以下20℃至熔点温度之间，压力8~20MPa。
5.根据权利要求1~4任一项所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，所述步骤b中，选取S因子最大的N个元素，并在选取的元素中进行γ射线干扰剔出，即对于存在γ射线干扰的元素，只保留S因子大的元素；剩余的元素即为标记元素。
6.根据权利要求5所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，所述N为10~40个。
7.根据权利要求1~4任一项所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，所述步骤b中，选取的系列标记元素包括：151Eu、191Ir、109Ag、133Cs、115In、152Sm、59Co、187Re、139La、159Tb、176Lu、181Ta、45Sc、55Mn、180Hf、186W、169Tm、164Dy、103Rh、121Sb。
8.根据权利要求5所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，所述步骤b中，选取的系列标记元素包括：151Eu、191Ir、109Ag、133Cs、115In、152Sm、59Co、187Re、139La、159Tb、176Lu、181Ta、45Sc、55Mn、180Hf、186W、169Tm、164Dy、103Rh、121Sb。
9.根据权利要求6所述的油田测井用标记物选取方法，其特征在于，所述步骤b中，选取的系列标记元素包括：151Eu、191Ir、109Ag、133Cs、115In、152Sm、59Co、187Re、139La、159Tb、176Lu、181Ta、45Sc、55Mn、180Hf、186W、169Tm、164Dy、103Rh、121Sb。
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