地层测试测井和剩余油饱和度测井

石油往往存储在地下很深的地方，有的可以达到上万米。而在这么深的地方，并不是像大家想象的那样，地下是一个石油的仓库，里面装满石油，而是不同种类的岩石。有的岩石只是石头，而有的岩石则像是海绵一般，里面有石油。究竟哪个位置的岩石中有石油呢？

这就需要采用测井技术进行检测，比如可以采用声波、导电性、放射性、核磁共振等不同方式，由于地层或流体本身具有不同的特性，利用这些手段就可以检测出地层或流体的性质。这些测量方式与体检中B超、核磁共振、CT非常类似，不需要对地层进行破坏，即可以取得需要的数据。

但是这样的方式也存在很多不足之处。有些地层或流体很复杂，通过这些方式难以得出确切的结论，就同小陈这次的肿瘤一样，只能知道有一个肿瘤，但不知道是良性还是恶性。这样的难题就需要地层测试仪器发挥作用了。

地层测试器包括：液压动力模块，它类似于机器人的心脏，为机器人提供各种动作的动力；单探测器模块是进行“抽血”的操作部分，还可以测“血压”；泵抽模块是“抽血”的内部动力；光学流体分析模块是在井下对流体进行实时分析的部分，完成初步的“验血”功能；取样模块是对流体进行取样、带回地面的部分，用于下一步真正的“活体组织检查”。以上的功能组合，就形成了一个对地层进行体检的机器人。

地层测试器这部机器人到了井下，就可以伸出两条腿把自己固定住，然后在井壁上开始作业，通过一个橡胶做成的封隔器压紧在井壁上，中间打开一个开口，将地层中的流体抽进仪器中，抽取的过程可以检测到压力的变化，知道地层的“血压”情况。抽取的流体还可以进行实时分析，就像是验血一样，可以知道流体中的成分；同时，还可以将流体储存起来，带到地面进行更深入的分析。这个过程就像是给地层进行了一次“活体组织检查”。这样得到的结果是最直接、最准确的。

国内的油田就像五花肉一样，肥肉（含油地层）、瘦肉（不含油地层）一层一层地交错混杂。国内油田开采石油比较复杂，尤其是中后期，都需要向含油地层加压注水，把石油驱赶出来。经过一段时间的注水驱油之后，由于不同位置肥肉的肉质（地层物理性质）不相同，各肥肉块中注入的水不一样多，而且注的水会沿着阻力小的通道跑，这样地层里油水分布就很混乱、很复杂。

随着开采时间延长，储层里原油越来越少。油藏工程师关心储层还有多少原油可采，即还有多少“剩余油”。“剩余油”是指已投入开发的油层中尚未采出的石油。开采一段时间后，五花肉里整层的肥肉没了，但是肥肉块还是有的，这意味着剩余油分布既有零散又有相对集中的部位。这时，要想改善油田开发效果、提高采收率，就需要及时了解剩余油分布的动态变化情况。

测量“剩余油”的测井方法称为剩余油测井。剩余油测井和裸眼测井不同，由于油井中没下金属套管，裸眼测井仪器可以“触摸”地层，直接测“五花肉”的电阻，并根据电阻的大小来判断肥瘦。而剩余油测井必须要透过金属套管进行，测量剩余油的方法主要采用碳氧比能谱测井和中子寿命测井等具有穿透性的中子测井方法。

中子测井就是要向地层发射中子，发射中子的装置称为中子源。中子测井仪携带的中子源分为两类：一类是连续发射中子的同位素中子源，就像太阳，时时刻刻都在放射光芒；另一类是在电路控制下发射中子的脉冲中子源，就像电灯泡一样，通电就发光，断电它就不发光。

测井仪发射高能量的中子，称为快中子（能量高，跑得快）。发射的中子会在地层度过短暂而辉煌的一生。快中子与井眼和地层中的原子核发生各种核反应，产生不同能量的伽马射线。测井仪的探测器记录下不同能量伽马射线的计数率。每种元素与中子发生反应所放出的伽马射线都有一个特定的能量，这个特定能量的伽马射线就是这种元素的“身份证”。例如中子与碳－12（¹²C）作用发出的伽马射线的能量为4．43兆电子伏，与氧－16（¹⁶O）作用发出的伽马射线能量为6．13兆电子伏。原油中含有大量的碳元素，地层水中含有大量氧元素而几乎不含碳。所以碳氧比能谱测井选用12C作为原油的指示元素，选16O作为地层水的指示元素。这样根据12C计数率和16O计数率的比值大小就能区分出油层和水层，可以算出储层剩余油还有多少。

碳氧比能谱测井是测量剩余油分布非常有用的仪器，还有一种常用的方法是中子寿命测井，也属于核测井。此外，近年来还发展了过套管地层电阻率测井方法。随着技术的发展，剩余油饱和度测井的精度将越来越高，探测的深度也将越来越大。