测井评价水淹层
浅议水淹层测井评价
浅议水淹层测井评价[摘要]微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法，它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率。
自然伽马测井测量的是地层总的自然伽马放射性，是套管井测井的一种最基本的方法。
本文就将两种测井技术作为水淹层测井评价技术的主要组成部分，对它们的原理和应用进行了阐述，对于实际具有一定的价值。
【关键词】水淹层；测井；评价在注水开发的油田中，注人水会使油层物理性质、储集参数和测井参数发生显著的变化。
孔隙度和渗透率的变化是油层水淹对其物性影响的主要表现。
通常当注人水为淡水时，有可能造成粘土矿物表面吸附的阳离子出现不平衡而重新进行分配，其结果将造成以高岭石为主的粘土矿物被冲洗带走，造成孔隙空间增大，渗透率增加。
而以蒙脱石为主的粘土矿物，其吸水膨胀会造成孔道进一步堵塞，导致孔隙度减小，渗透率降低。
水淹对油层含油性的影响，直接表现为含油饱和度降低。
这种由于注人水的侵人使含油饱和度以不同程度下降后的数值，称之为剩余油饱和度，它介于原始含油饱和度和残余油饱和度之间。
油层水淹后，对自然电位P和电阻率Rt的影响比较明显。
当注人水矿化度较高时，随着含水饱和度的增加，电阻率Rt呈下降趋势；但随着注人水矿化度的降低，增加到一定程度后，电阻率反而急剧上升，形成“U”形曲线。
1.微电极测井1.1 微电极测井原理微电极测井（ML）是一种浅探测电阻率的方法。
由于探测深度的不同，微梯度受泥饼影响较大，微电位受泥饼影响较小而受冲洗带和过度带影响较大。
因此，将两种电阻率测井曲线按同一横向比例重叠，在淡水泥浆井中，渗透性砂岩处出现明显正幅度差（微电位大于微梯度）；而在非渗透性泥岩处两者基本重合，故能有效地划分出渗透性砂岩。
1.2 微电极资料应用选用微梯度和微电位两种电极系以及相应的电极距目的是要它们在渗透性地层上方出现明显的幅度差，因此，不但要求两者同时测量，而且要将两条视电阻率曲线画在一起，采用重叠法进行解释，根据现场实践微电极测井主要有以下两种应用：1）确定岩层界面，划分薄层和薄的交互层通常依据微电极测井曲线的半幅点曲线分离点确定地层界面，一般可划分20cm厚的薄层，薄的交互层也有较清楚的显示。
水淹层测井评价方法
水淹层测井评价方法
水淹层测井评价是一种重要的地质勘探方法，它的目的是对地层中的水体的性质、质量和地质结构进行准确的评价。
水淹层测井评价技术是在深度钻井过程中，利用钻井记录获取的信息，对地层中的淹水面、水体性质和分布变化等进行综合推断，从而获得准确准确的水淹层信息。
水淹层测井评价是根据深度钻井记录获取的信息，来确定淹水面和水体流动性和质量的变化情况，从而评价水淹层的整体情况。
一般来说，水淹层测井评价可以分为三个步骤：第一步是观测记录的质量评价、第二步是分析和模拟水淹层测井数据者，最后一步就是划分水淹层的区域特征。
第一步，钻井记录质量评价，一般采用技术性指标，如起采深度、采样率、采样模式、精度和可信度等来评价记录的质量，其中可信度指标是很重要的指标，它会影响到钻井深度及其下方地层的性质特征，以及淹水面的准确性和可靠性。
第二步，分析模拟钻井数据，钻井测井评价的最终效果取决于钻井数据的分析模拟。
首先，根据所测得的钻遇结果，对地层特征进行识别；其次，根据比重、沉积量、可压缩比、含水率、气体分布等参数，采用模拟计算程序模拟计算地层的水体流动特征；最后，根据模拟计算的结果，估算水体的物理性质特征，如压力、渗透率等。
第三步，划分水淹层的区域特征，一般通过观测记录和钻遇分析结果，以及模拟计算结果，综合确定淹水面的形态及其地质特征，从
而划分水淹层的区域特征。
水淹层测井评价是一项复杂的工作，需要对地层的形态特征及其地质构造有一定的认识，并具有较强的计算能力及经验判断能力，以及较高的深井技术水平，方能够准确掌握地层中的水淹层信息并做出准确的评价。
07章 水淹油层测井评价
产水率Fw为：
式中：Bo为储集层含油体积系数；GOR为产层气油比。 ① 油层 未被水淹的油层，储集空间为油(气)、束缚水所饱和。只有束缚水、而无可 动水。可表示为：
② 油水同层或水淹层 储集层孔隙空间为油(气)、可动水和束缚水所饱和。此时：
因为Soco＝（1－Swco）>0，Swm >0，储层可能同时产油和水，地层为油水同 层或水淹层。0<Kroc <1； 0<Krwc <1，有以下几种情况：
3．Δt测井 强水淹，会使物性改善，Δt上升。 4．微电极曲线 在渗透率好的水淹层段，如果泥浆性能稳定，井壁无 泥饼，极板直接与岩层接触，探测范围加深，测值受残余 油高电阻影响，造成水洗层微电极视电阻率比未水洗油层 值高。水淹部位，正离差值加大。
大庆某井自然电位上台阶显示
大庆某井自然电位下台阶显示
低含水期 中高含水期 特高含水期
25
30
32
35
37
40
43
孔隙度(%)
储 层
参 数 变 化 图
频 率
微观物理特性
0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0. 5 0. 0 0.05 0.00 0
500 000 500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 43 2 04 4 20
第二节 水淹层测井解释
一、水淹级别划分 油层在注水开发以后，油层孔隙结构会发生改变，物 性变好；含油下降、含水上升；油层水淹程度可根据Fw划 分三级： 强水洗层： 1．强水洗层：试油fw>80%；So比原始So↓35%以上， 地层水矿化度下降2 〜 4倍； 中等水洗： 2 ． 中等水洗 ： fw = 40% 〜 80%，So下降20 〜 30%； 地层水矿化度下降1 〜 2倍； 弱水洗： 3．弱水洗：fw<40%；So下降15%。
水淹层测井精细评价技术
0.8
1
两种溶液电阻率相差不大时，电阻率单调下降低； 两种溶液电阻率相差中等时，含水饱和度达到一定程度后，电阻率变化比 较平缓，有略微上升的趋势； 两种溶液电阻率相差较大时，电阻率呈现“U”形变化
600 500
电阻率
L10-18 44# 600ppm 1000ppm 1500ppm 2000ppm
121.4
22.09 21.33 12.25 15.45 26.92 26.80 21.90 17.97 26.15 16.63 20.98 13.62 21.16 77.78
水驱倍数越大（即水淹程度越强），岩心渗透率增 大率就越大。其中渗透率增大的最大绝对值为167.8, 而最大相对增大率为121.4% 储层物性差的储层，因岩心渗透性差，所以，水淹之 后虽然其渗透率相对增大率大，但是其绝对增大值变 化不大，即渗透率变化不大 储层物性好的储层，水淹之后其渗透率绝对和相对增 大率均较高，即渗透率变化明显
双6-127
16.70
19.99
0.23
0.20
1.377
1.001
0.57
0.46
3.413
2.301
0.72
0.66
4.311
3.302
8.20
11.86
0.21
0.23
2.561
1.939
0.23
0.48
2.805
4.047
0.44
0.72
5.366
6.071
10
11
26.13
20.80 12.35 15.61 20.80 24.93 16.29 3.57
63
3790
②油层水淹后电阻率出现平直甚至“内凹”特征
水淹层定量识别方法
水淹层定量识别方法
水淹层的定量识别方法主要包括以下几种：
1. 电阻率测井：这是水淹层测井中最常见的一种方法。
通过测量不同深度的电阻率，可以推断出油井中的岩石类型和含水性质。
当测量到很低的电阻率时，很可能是由于岩石孔隙中充满了水，即存在水淹层。
2. 声波测井：通过测量声波在岩石中的传播速度和幅度，可以推断出岩石的孔隙度和渗透率，从而识别水淹层。
在声波测井中，通常使用单发双收的测井仪，可以消除井壁的影响，提高测量的精度。
3. 核磁共振测井：核磁共振测井利用原子核的自旋磁矩进行研究，可以测量地层中自由水和束缚水的含量，从而识别水淹层。
核磁共振测井具有较高的测量精度和分辨率，能够提供地层中水的赋存状态和分布情况。
4. 介电测井：介电测井利用岩石和水的介电常数差异进行测量，可以识别水淹层。
介电测井能够提供地层中水的含量和分布情况，同时还可以测量地层的孔隙度和渗透率。
这些定量识别方法都有各自的优缺点，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
同时，还需要结合地质资料、试油数据、生产数据等多方面的信息进行综合分析，才能更准确地识别出水淹层。
水淹层测井评价
水淹层测井技术发展方向
( 3 ）进一步完善水淹层测井系列。 目前，各油田由于储层类型和水淹状况差别 较大，采用的测井系列以电阻率测井系列为主， 而迄今尚没有用于直接测量地层混合液电阻率 （Rz）的测井方法，在很大程度上影响了水淹 层测井解释的精度。因此针对不同油藏的岩性 条件和水淹程度，不断把新的水淹层测井方法 引入到测井系列之中，与其他的测井方法配合 应用，形成完善的水淹层测井系列，这是提高 水淹层测井技术水平的关键
国家重点实验室
油田开发水淹层分类
按驱油效率（ED ）划分水淹级别
由于各油田的束缚水饱和度不同，因而 很难用统一的含水饱和度划分水淹等级。 可用与油层含水饱和度及束缚水饱和度 同时有关的驱油效率ED 的大小作为判 断水淹级别的标准。驱油效率En 按右 式计算： Sw Swi
ED 1 Swi
国家重点实验室
我国水淹层测井的进展
(2) 各油田相继建立了适合自己油田特点的水淹层测井系列
以大庆油田为例：
① 1979 年以前水淹层测井系列以电阻率测井和 自然电位测井为主，利用自然电位基线偏移定性 划分水淹层； ② 1981 年加入人工电位测井，即激发极化电位 测井； ③ 1984 年加测自然电流测井； ④ “八五”以来，油田进入高含水中后期，要求 进行层内细分和剩余油饱和度定量解释，这样又 发展了一套薄层、超薄层的水淹层测井系列，加 测高分辨率侧向测井和高分辨率声波测井。 国家重点实验室
国家重点实验室
水淹层测井技术发展方向
( 5 ）开展组合测井、综合解释，提高水淹 层测井解释符合率。 在今后一个时期，新的测井方法（如 阵列感应测井、套管井电阻率测井、核磁共 振测井）将被广泛应用，水淹层测井系列将 会进一步完善，相应的解释技术也会出现。 组合测井、综合解释将成为提高水淹层测井 解释水平的必然方向。
测井技术在老油田水淹层评价中的综合应用
测井技术在老油田水淹层评价中的综合应用现阶段随着我国经济技术的不断发展，油田的生产开发技术也不断得到提升与进步，目前油田开发的现状要求油田在开发的过程中对测井技术的使用要求也要不断提高，在日趋复杂的油田勘探与开采工作中，做好新老测井技术在老油田水淹层中的综合应用研究是极其重要的，基于此，本文的研究就是对新老测井技术在老油田水淹层评价中的综合应用的探析。
标签：新老测井技术；老油田；水淹层；评价一、新老测井技术在老油田水淹层评价中的影响因素（一）储层的沉积微相及非均质性对油藏水淹的影响对于储层的沉积微相及非均质性对油藏水淹的影响，其主要是看储层被水淹的物性，纵剖面上受沉积相的控制，将使得物性较好的主力油层首先对水淹，而物性较差的主力油层水淹的速度要比物性较好的主力油层慢，对于水淹层的内部来说，水淹层内部的纵向水淹程度差异要收到沉积韵律的影响。
正韵律油层的底部，岩性较粗、物性较好，加之重力的影响与作用，使得正韵律油层将会首先被淹，而反韵律油层由于其顶部的岩性较粗，物性较好，因此反韵律水淹是先淹顶层的。
油水运动的规律，决定了正韵律与反韵律的运动规律，如果高渗透层偏下部，那么油水的运动特征将呈现正韵律运动的现象，如果高渗透层偏上部，那么油水运动的规律特征将呈现反韵律运动的现象。
（二）构造对油藏水淹的影响构造对油藏水淹的影响，主要表现在层间非均质性对水淹层的影响以及注水井中各层吸水能力的高低。
对于层间非均质性对水淹层的影响来说，首先表现在注射水景吸水的剖面上，这种层间非均质性将会导致各层吸水能力之间的差异，有时差异还会呈现出极其悬殊的差别。
对于注水井中各层吸水能力的高低来说，注水井中各层吸水能力的高低将必然会导致连通才有井中各層产液强度的不同，从而导致水淹程度的不同，一些吸水能力强，产液强度高的层，将首先会遭水淹。
（三）注水性质对油层水淹的影响对于注水性质对油层水淹的影响来说，在一般情况下，注水的性质与储层的水敏性是否适应与注水中水质杂志含量的程度都将直接影响到储层的吸水能力，以此影响到注水的水淹程度。
水淹层测井解释与评价综述
水淹层测井解释与评价综述水淹层测井技术，是20世纪50年代发展起来的一种测井工艺，是探测注水开发油田含水率高低、预测地下剩余油的重要技术。
经过半个世纪的发展，水淹层测井技术已经形成了多个技术系列，成为为高含水油田开发中后期剩余油挖潜提供依据的重要手段［1］。
0我国多数油田,一般都采用早期注水开发方式，随着油田水驱开发程度的不断提高，油田的水淹程度日趋增高，导致产层的流体性质、孔隙结构,岩石的物理化学性质,以及油气水分布规律等,都会发生一定程度的变化。
水淹层测井解释利用测井资料对水驱油藏水淹所发生的变化进行评价,以便弄清水淹部位和水淹程度,是研究剩余油饱和度的主要手段，为进行二次乃至三次采油提高采收率提供依据，也为近一步调整油田开发方案，加密井布井，注采关系调整，确定老井封堵措施等方面提供了科学的指导［2］。
一、油层水淹后产层物理性质的变化受注入水影响，储层性质发生了与开发初期不同的变化，主要表现在岩石的电学性质、孔隙结构、水动力学系统等方面［3］。
1、孔隙度、渗透率的变化注水开发过程中，注入水的推进和冲刷使岩石的孔隙度、渗透率发生改变，其变化大小与水洗程度有关。
弱水洗时，岩石中的粘土矿物受注入水浸泡发生膨胀，孔喉变窄，孔径变小，被冲刷的胶结物也可能堵塞孔道，导致孔隙度变小、渗透率降低；强水洗时，受注入水的长期冲刷，粘土矿物被冲洗，使得泥质含量降低，孔隙度变大，渗透率提高。
因此，在注水井附近的高水淹区域，储层渗透率有明显提高［3］。
2、含油性及油水分布的变化注水开发前，储层内主要为束缚水，含油饱和度高。
随着水驱程度的提高，油水分布发生变化［3］。
由于储层的非均质性的差异，物性好并且与注水井连通性好的区域先水淹，含油饱和度降低；相反，物性差且与注水井层连通差的区域后水淹或未水淹，剩余油饱和度相对较高，成为挖潜调整的主要对象。
3、润湿性的变化岩石的润湿性与岩石的性质和孔隙结构有关，并由其亲水能力表现出来。
水淹层评价技术
从上表中最后一点的数值的数值可以看出： 在注水开发过程中油层被淡水水淹后，其电阻率可 能比油层电阻率还要高。
淡水水淹层电阻率曲线特征（Rwp>Rw）
初期随着注入水进入岩心，Rt下降，这主要是由于注
入水先驱出大孔隙中的油，地层水的淡化抵不上Swt的 增加对电阻率的影响。这个过程一直持续到岩心末端 见水为止，它相当于油层的无水采油时期。之后，Rt 随Swt增加而缓慢下降,甚至Rt与Swt无关，它相当于油 层的油水同出时期。但当Swt继续增加，Rt不仅不下降 反而开始上升，这是由于大量注入的淡水成为岩心电阻 率的主要控制因素所致，这个过程一直持续到岩心内 的油成为残余油为止，此时电阻率已达到或超过油层 时的电阻率，这样在Swt与Rt的关系中出现一个非对称 的“Ｕ”形曲线。
100
含水饱和度 （100%） 含水率随含水饱和度的变化趋势
在淡水水淹时，当含水饱和度从 40％增加到46％，含水率从0增加 到40％，这个现象说明注入水进入 了主要喉道，含水率增加较快，储 层弱水淹期较短。当含水饱和度在 46％～55％这个区间内，含水率从 40％增加到80％，变化相对较缓， 说明在水驱过程中，注入水进入其 它微孔隙，使通道增加。当含水率 高于80％后，含水率的增加是一个 相当缓慢的过程。以上分析说明， 在高含水期，油田的开发工作是长 期性的。
R w1 SP 1-2
R w2
SP 2-3 R mf ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～w3 ～ R ～ ～ ～ ～ R w1 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～
Rw3>Rw2
SP
3-1
△SP
声波时差测井曲线特征
在注水初期，声波时差的增大不 是十分明显。随着注水过程的继续， 由于注入水对泥质成分的冲洗和储层 压力变化，造成水淹层声波时差比油 层的声波时差大。
双频介电测井水淹层评价方法
介电测井的优越性
当储层中含有低矿化度地层水时，常规的电阻率测井，区分
油、水层的能力降低，有时几乎不可能。特别在地层水矿化度变
化大的目的层段，以及二次、三次采油中，地层水电阻率难以确 定，此时所有基于地层水电阻率的计算含烃饱和度公式都变得不 可靠。由于淡水的介电常数不依赖于其矿化度，介电测井资料受 地层水矿化度影响与电阻率测井比小得多，因此介电测井在这种
所以，对双频介电测井仪器来讲， 47MHz 和 200MHz 仪器测量的介电
常数都受到频散特性的影响，两者相比而言，200MHz测井仪器测量的介 电的频散现象较弱，实际应用中可以不考虑；但对 47MHz 的测井仪器测 量的介电的频散现象较强，实际应用中必须考虑。
泥质含量对岩石介电常数的影响
• 泥质含量对岩石介电常数特别是对含水岩石介电常数影 响较大。在含水量相同的情况下，含水岩石介电常数随 泥质含量增加而增大，二者有较好的线性关系，这是由 于泥质中吸附水和层间水在电场作用下极化的结果。 • 含水岩石的介电常数与泥质含量的关系不是单值关系，
且数值越来越接近。当频率达到100MHz以后，饱和盐水的岩石的介
电常数与饱和淡水的岩石的介电常数不但非常接近，而且几乎不再 随频率的升高而发生变化。
所以，提高介电测井频率对消除矿化度的影响也是十分有利的。
温度对岩石介电常数的影响
对于非极性液体（如原油、煤油），介电常数随温度 升高而增大。这是由于其原子、电子间的弹性连接 减弱，容易发生极化。
极性分子显示很高的介电常数，介电测井的实质就是通过 对电磁波幅度衰减和相位移来判断物质的极化能力。 介电测井用处理电磁波幅度及相位差的方法测定介电 常数。介电测井由于基本不受地层水矿化度的影响，因而
在评价水淹层方面有其独特的优势。
《水淹油层测井评价》课件
含氢指数测井
通过测量地层含氢指数的 变化，判断是否被水淹。
水淹油层识别的注意事项
地层非均质性
地层的非均质性会影响测 井结果的准确性，需要综 合考虑多种测井数据。
水淹程度判断
需要结合多种测井数据和 地质资料，准确判断水淹 程度。
动态监测
对于正在开采的油田，需 要定期进行动态监测，及 时发现水淹情况。
提高采收率
通过准确的水淹油层测井评价，可以 识别出水淹区域和非水淹区域，为制 定针对性的开采方案提供依据，从而 提高油田的采收率。
PART 02
水淹油层测井评价的基本 原理
REPORTING
电阻率测井原理
总结词
电阻率测井是通过测量地层电阻率来评估地层性质的一种测 井方法。
详细描述
电阻率测井基于欧姆定律，通过向地层注入电流，测量地层 电阻率的大小，从而判断地层的导电性能。在油层水淹后， 由于水的导电性比油好，电阻率测井可以有效地识别出水淹 区域和非水淹区域。
详细描述
核磁共振测井通过在地层中产生强磁场，使地层中的氢核（主要来自水分子）发生共振，然后测量共振信号的幅 度和衰减等参数，从而判断地层的孔隙度、渗透率和水淹程度等信息。核磁共振测井具有高分辨率和高灵敏度的 特点，在水淹油层评价中具有重要的应用价值。
PART 03
水淹油层的特征及识别方 法
REPORTING
应用实例二：某气田的水淹油层测井评价
总结词：有效应用
详细描述：在某气田的开发过程中，水淹油层测井评价技术发挥了重要作用。通过对气田的水淹区域 进行准确的评价，优化了排水采气方案，提高了气田的开发效率。该技术的应用还为气田的安全生产 和环境保护提供了有力保障。
怎么判断水淹层
一、水淹级别解释标准
测井解释在判断水淹层及水淹级别中，它采用的标准是根据含水率（Fw）而确定的，即：当Fw≤35%时，测井解释为低水淹（D）；
当35%＜Fw＞75%时，测井解释为中水淹（Z）；
当Fw≥75%时，测井解释为高水淹（G）。
众所周知，测井解释确定的是孔隙度和含油饱和度，而含油饱和度（So）与含水率（Fw）是有差别的，如何建立它们之间的关系，则可以通过建立试油结果与测井解释确定的含油饱和度的一个关系，找出其中的关联。
在建立了试油结果与含油饱和度的关系后，还需了解该油田的含油饱和度（So）、残余油饱和度（Soi）、束缚水饱和度（Swi）之间的关系。
这样，在确定剩余油饱和度后，根据剩余油饱和度（So）与含水率（Fw）的关系、剩余油饱和度（So）与残余油饱和度（Soi）和束缚水饱和度（Swi）之间的关系，确定水淹层及水淹级别。
我们通过对塔里木轮南油田的含水率、残余油饱和度（Soi）和束缚水饱和度（Swi）与剩余油饱和度的研究，确定了轮南油田水淹层的解释标准：
低水淹层：Φ＞15%，Soi≥35%，Fw≤35%
中水淹层：Φ＞15%，35%＞Soi＞25%，35%＜Fw≤75%
高水淹层：Φ＞15%，Soi≤25%，Fw＞75%
须注意的是：①脉冲中子测井的俘获截面曲线的特征与感应测井曲线很相似，因此感应测井在特殊复杂层（如低阻层）解释中遇到的困难，同样在脉冲中子测井资料中也会遇到，这就是我们常说的一种测井方法不能解决所有问题。
②以前曾多次提过，无论那种方法所求剩余油饱和度都是有误差的，不能严格按其大小判断水淹级别。
常规测井水淹层综合识别方法研究
常规测井水淹层综合识别方法研究摘要:油层水驱开采是提高采收率的一种方法,水淹层测井解释是注水开发油藏监测的关键技术,其解释精度直接影响油田开发效果。
在水驱过程中油层的性质会发生一系列变化,这些变化在储层及测井曲线上有所显示。
通过分析研究这些特征,对水淹层解释具有重要的指导意义。
关键词:水淹层渗透率孔隙度测井曲线特征1 水淹层储层性质变化特征1.1 含油性变化油层水淹后随着水淹程度增大,含水饱和度逐渐增加;含油饱和度逐渐降低,与水洗程度成比例。
弱水淹层含油饱和度降低约10%;中等水淹含油饱和度降低约20%～30%;强水淹时含油饱和度降低约30%以上。
1.2 孔隙度和渗透率变化由于注入水的冲洗,岩石孔壁上贴附的粘土被剥落,含油砂岩较大孔隙中的粘土被冲散;沟通孔隙的喉道半径加大,孔隙变得干净、畅通,孔隙半径普遍增大,缩短了流体实际渗流途径;岩石孔隙结构系数变小,物性好的岩石孔隙度,可能有一定程度的增加,而渗透率明显增大。
(图1)为水淹层前后孔隙度和渗透率变化对比图。
1.3 油、气、水分布状态和流动特点的变化水淹前的油层,水呈束缚状附着在孔壁的粗糙表面上或微小的细孔中。
注入水进入地层后,水驱油的过程中,水相和油相由开始的连续流动状态逐渐转变为不连续窜流或分散状态。
在亲水性的岩层中,孔道较小或孔道拐弯处,沿孔壁窜流的水会在此处将油切断,形成滞留的油块或油滴;在亲油性岩层中,沿大孔道中心流动的水,流经狭小孔道截面时,也可能在此处形成水滴。
因此,油田在注水开发以及油层水淹后,对于偏亲油的岩层,注入水将不断驱替大孔道的油而占据大孔隙空间。
对于偏亲水性岩层,注入水会不断将油切断形成油水混合液,两者都会使地层的含水饱和度升高,剩余油饱和度降低,使油的流动阻力增加、相对渗透率减小,在测井曲线上的反应是地层电阻率发生变化。
油水分布发生的具体变化,与地层的非均质性、重力、注水井地层吸水状况等因素有关。
1.4 油层饱和度的横向分布由于地层孔隙分布和大小不均,孔隙结构复杂等原因,注入地层的水在它所流经的孔隙过程中,不可能将孔隙中的油全部驱替干净。
残余油饱和度测井解释与水淹层评价
第七章 剩余油饱和度测井解释与水淹层评价
第一节
表1
方法类型 岩心评价 评 价
概 述
剩余油饱和度评价方法使用范围及研究规模对应关系
方 法 规 模
（常规、海绵、密闭、压力）岩心分析 和物理模拟
小规模
井内（间） 评价 油藏动态 分析
电阻率测井、介电测井、核磁共振测井、 脉冲中子测井、生产测井、重力测井、 大规模 井间示踪测井、试井 水油比、生产拟合、数值模拟 水驱油计算、压缩系数计算、物质平衡 大规模 宏规模
水淹油层的剩余油的饱和度Sos：是指在开采过程中，油层水淹后剩
余的油气体积占有效孔隙体积的百分数，或称为当前含油饱和度，常 用ROS表示；Sos=1-Sw。
第七章 剩余油饱和度测井解释与水淹层评价
第一节
概 述
一、剩余油饱和度及水淹层分类
残余油饱和度Sor：当前开发技术、经济条件下无法采出的油气占有
流量匹分、地质模型及 动态变化、网格剖分、 相渗类型划分
提供的井点剩余油饱和 度精度、随机模拟方法
岩心观察
岩心分析
流体分析
水驱油实验
岩电实验
微观驱油机理
裸眼测井
套管饱和度测井
水淹机理
生产测井
生产动态
图
流体参数确定 地质控制因素
随开发时间变化的剩余油动态预测模型
合适
不合适
应用检验
合适
剩余油平面分布
地质模型
几 种 饱 和 度 定 义
效孔隙体积的百分数。从理论上说，它应当是Sw很高、Sos很低、油的有 效渗透率为零时的含油饱和度。当有好的冲洗带电阻率测井得出精确的
冲洗带食水饱和度Sxo时，可采用Sor=1-Sxo来计算残余油饱和度。但由于
水淹层测井识别方法
水淹层测井识别方法首先，电阻率测井曲线是水淹层测井中最常见的一种方法。
由于水和油的导电性差异，通过测量电阻率测井曲线的变化可以初步判断水淹层的存在。
通常使用侧向电阻率测井曲线进行解释，其主要原理是通过测井仪器上的多个电极分别测量不同深度的电阻率，然后根据电阻率值的大小推断油井中的岩石类型和含水性质。
当测量到很低的电阻率时，很可能是由于岩石孔隙中充满了水，即存在水淹层。
其次，自然伽马射线测井曲线也可以用于水淹层的测井识别。
自然伽马射线是地球自然放射性物质产生的放射线，不同的地质层含有不同程度的放射性物质。
当油井中存在含水层时，伽马射线的强度会显著增强。
通过测量伽马射线测井曲线的变化，可以判断水淹层的存在与否。
具体方法是分析伽马射线曲线的峰值和谷值，以及伽马射线的不规则波动。
当出现高峰值或者小谷值时，表示油井中有水淹层的存在。
最后，声波测井曲线也可以在水淹层测井中发挥重要作用。
声波测井通过测量声波在岩石中传播的速度和衰减程度，可以判断岩石中的孔隙度和含水性质。
水的存在会导致声波传播速度的降低和衰减程度的增加。
因此，当声波测井曲线呈现较低的传播速度和较高的衰减程度时，可以初步判断存在水淹层。
除了以上几种测井识别方法，还可以结合其他地质信息进行判断，如钻井记录、岩心分析等。
此外，在实际应用中，常常需要综合利用多种方法，通过交叉验证来进行水淹层的准确识别。
总之，水淹层测井识别方法是石油地质开发中不可或缺的一个环节。
通过电阻率测井曲线、自然伽马射线测井曲线、声波测井曲线等多种测井方法的综合分析，可以帮助油田开发者判断油井中是否存在水淹层，进而调整开发策略，提高开发效率。
测井评价水淹层
算 和评价 。由油层 水淹 机理 及特 征可 知 ， 油层 水淹 处最 基
本 的 变 化 是 地 层 水 电 阻 率 Ｒ 和 地 层 含 水 饱 和 度 Ｓ 的 变 ｔ ｗ
注水 油 田长 期稳 产 高产 、提 高 油 田最终 采 收 率 的一 项关
键 技 术
一
化孔 隙度 泥 质 含量 和 渗 透率 等性 质 的变 化均 不 如 Ｒ 和 ｗ Ｓ 的变化 明 显 。因此 用 常规测 井 资料定 性识 别 水淹 层 的 ｗ
我 国绝 大 多数油 田都 是 采用 注水 开发 的 。目前 ， 多数 油 田已进 入 高和 特 高含 水生 产 阶段 ，尚有 ４ ％左 右 的可 ０ 开 采原 油 ， 在产 水 ８ ％～ ０ 要 ０ ９ ％条 件下 采 出 。一 方 面 ， 国 我 高含 水油 田仍具 有挖 潜 和提 高 采 收率 的 巨大 潜力 ：另一 方 面 ， 求 在 产水 率 很 高 的条 件 下 ， 确 地评 价 水 淹 层 ， 要 准
而 是 某 些 方 向 推 进 很 快 ，另 一 些 方 向 则 很 慢 甚 至 徘 徊 不 前。 （ ） 向 上 ， 些 油 层 或 油 层 中 的 某 一 小 段 注 入 水 推 ３纵 某 进很 快 ， 一 些层 段 或段 则推进 缓慢 。 另
这就 形成 了石油 开采 过 程 中的所 谓 平 面矛 盾 、层 问
（ ） 面 上 ， 的 注水 井 并 不 向各 个 方 向 均 匀 推 进 ， ２平 有
［ 稿 日 期 】 ２ １ － ７ １ 收 ０ １０— ９
已知 Ｓ Ｐ＝－ ｇ Ｋ
，
当井 筒 中钻 井 液 矿 化 度 一 定
【 者 简 介 ］ 张 亚 ￣ （９２ ）女 ， 西省 武功 － Ａ ， 安 职 业 技 术 学 院 石 油 工程 系 ， 教 ， 要 从 事 测 井课 程教 学 作 １８ 一 ， 陕 ｇ ．延 － 助 主
水淹层测井识别方法
一、水淹油层的特征
（7）油层水淹后的地层压力与温度的变化 油田投入开发后，油层的压力逐渐降低，到了开发中后期，地层压力的
变化更为明显。在注水开发过程中，由于各层段产出量和注水量不同，造成 各层段地层压力明显不同于原始地层压力，产生高压地层或欠压地层。被测 地层压力越是低于原始地层压力，说明油层动用程度越高。被测地层压力高 于原始地层压力，说明被测地层与注水层的连通性好，压力已经波及到被测 地层，这类地层或是已经水淹或是虽未水淹但是打开后将很快水淹。
在胡状集油田测井解释失误率高的是电阻率达到34个欧姆投产后产水率却大于80的水淹层而这种较高电阻率的强水淹层并不是由于淡水水淹引起的主要是由于储层非均质造成电阻率直接识别法电阻率直接识别法自然电位辅助法自然电位辅助法测井曲线综合判断法测井曲线综合判断法1深感应电阻率下降法地层电阻率是地层岩性物性含油性和地层水矿化度等因素的综合响应
在其它油田还发现，在蒙脱石较多的油层中，由于蒙脱石具 有遇水膨胀的水敏特性，渗透率变化比较复杂，对地层的疏通与 堵塞作用都可能存在。
一、水淹油层的特征
（4）粘土矿物的微观结构变化 大庆油田对岩心的电镜扫描观察到： 未被水洗岩样，岩石颗粒和孔道表面粘土覆盖比较丰富，在喉道处有粘
土堆积，高岭石的“书页状”结构完整，排列整齐。 岩样经过长期水洗后，岩石表面覆盖的粘土明显减少，岩石颗粒表面与
另外，注入水冲刷还可使岩石的力学性质发生变化，岩石的机械强度下 降。根据资料统计，在砂砾岩井段，水冲刷后的岩心破碎率可高达72％，这 也是渗透率增高的一个因素。
长期从地面注入冷水，可使地层温度降低，这在注水井附近更为明显。
一、水淹油层的特征 2、水淹油层的电性特征
油层水淹后，储层的电阻率、自然电位、声学性质以及核 物理性质等物理性质均会发生变化。而且地层性质、注入水的 含盐量与注入量不同，这些测井参数的变化规律也不同。研究 水淹油层的岩石物理性质变化，对于应用测井资料准确地评价 水淹层具有极重要意义。
第六章测井
• 宏观俘获截面反映了物质对热中子的俘获 能力（吸收能力），实际地层中常见的强 中子吸收物质有Cl、B、Li，它们对热中子 的俘获能力远强于地层中的其它元素，地 层水中含有较多的Cl离子，尤其是在高矿 化度地层水中，因此，地层的宏观俘获截 面可以较好地反映地层中水的含量，中子 寿命测井就是通过测量地层的宏观俘获截 面来确定地层含水饱和度的。
第二节 注水开发后产层物理性质的变化
• 含油性和油水分布 • 地层水矿化度
– 淡水水淹：矿化度下降 – 污水水淹：基本不变 – 地层水（底水或边水）水淹：不变
• 孔隙度和渗透率
– 渗透率好的储层：孔渗增加稍明显 – 渗透率不好的储层：孔渗增加不明显
• 岩石润湿性 • 阳离子交换能力
第三节 水淹层测井响应规律及定性识别
GRmax GRmin
一、电阻率测井求剩余油饱和度
2.岩电参数的确定
高温高压岩电实验F-关系
地层因素F
50Mpa-90℃条件下地层因素与孔隙度关系 10000
1000
100
10
y = 0.8051x-1.9029
R2 = 0.9793
1
0.01
0.1
1
孔隙度，小数
一、电阻率测井求剩余油饱和度
地层混合水矿化度与含水率关系图（中原油田文33块）
地层混合水矿化度，ppm
310000 260000 210000 160000 110000
60000 10000
0
y = -0.6957x3 + 134x2 - 8702.2x + 272463 R2 = 0.9974
20
40
60
80
100
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发展方向
（4）在深度和广度上进一步深化和拓宽测井解释与分 析的内容，主要包括加强测井在油气田地质、工程、 开发等方面的应用。 （5）从单井向多井综合解释和油层描述发展，向工作 站图像解释和集成化测井解释方向发展，以测井为纽 带，与地质、地震资料有机结合起来，将测井资料解 释的综合应用推向一个新的水平。
谢谢大家 欢迎交流!
第六节
我国水淹机理解释的发展
发展方向
（1）使用新的实验研究方法，如CT、核磁共振、网络 分析求准剩余油饱和度和其他参数。用岩石物理实验 研究结论为建立新的测井方法和解释模型提供依据。 （2）发展新的测井解释理论和方法。
（3）为了掌握水驱过程中油藏剩余油饱和度的变化， 应发展C／O能谱、过套管电阻率、电磁感应、电磁波 和核测井方法的时间推移测井。
含油饱和度下降的程度存在差异
★油层内物性好的部位经注水后，经受较充分的水洗致使其含水饱 和度升高而含油饱和度降低。 ★与注水井层不连通或连通差的油层则成为未动用油层或剩余油饱 和度较高的油层上升为挖潜调整的主要对象。
第三节
油层水淹后的物性变化
2. 孔隙度和渗透率的变化
在弱水洗区，粘土受注入水浸泡发生膨胀，孔喉变窄，
视电阻率下降，感应电导率增高，自然电位负异常幅度增加， 有些油田的微电阻率曲线幅度差变小（相对未水淹油层）等。
交会图版法识别水淹层
利用声波时差测井和密度 测井可以得到地层的声阻抗： 交会图版法： Z=DEN/AC 根据已开发油田的油层、水淹层和水层 根据图中统计的数据点数可 的测井资料，计算某些能反映油层水淹情 以确定水淹层和未水淹层的 况的参数，绘制一系列定性识别水淹层的 界限，根据数据拟合可以得 交会图版，用以快速判别新钻加密井的油 到一个界限；大于这条线的 储层为未水淹层，小于这条 层、水淹层和水层。 线的储层为水淹层。根据这 个方法可以直观地判断储层 是否已经水淹。
3.水淹模式识别
内容：主要利用测井曲线的形态信息，对于表内
厚层，利用密闭取心检查井资料，建立了不同沉积 韵律储层测井曲线形态变化与水淹级别变化的对应 关系，主要包括均质层、正韵律层、反韵律层、复 合韵律层等水淹模式。
第六节Leabharlann 我国水淹机理解释的发展单井水淹层测井解释的局限性
水淹机理的基础理论实验研究还比较薄弱，有些解 释模型和方法还不适应油田特点和水淹层评价的要求。 过多的依赖经验公式，没有考虑注水开发过程中油 层岩性、物性以及电性变化造成的对原有模型的影响。 不能进行薄层、超薄层和细分水淹级别的研究。
交会图版法识别水淹层
淡水水淹层识别
淡水水淹层在常规测井曲线上的主要特征：
（1）SP曲线幅度变化和极限偏移；
（2）底层电阻率发生明显变化，随着水淹程度增加，电 阻率呈“U”形变化； （3）常有声波时差增大和自然伽马值GR的变化等。 这些特征又是随着地质特点和钻井条件而变化的。
污水水淹层识别
污水水淹层在常规测井曲线上的主要特征：
水淹层测井解释评价
——汇报人：戴文
水淹层测井解释评价
主要内容：
水淹层测井的意义 水淹层分类 油层水淹后的物性变化 定性评价水淹层
水淹等级的划分
我国水淹机理解释的发展
第一节
水淹层测井的意义
● 水淹层测井解释利用测井资料对水驱油藏水淹所
发生的变化进行评价，以便弄清水淹部位和水淹程度， 为进行二次乃至三次采油提高采收率提供依据。
第五节
定量识别水淹层
主要内容：
定量划分水淹层的等级
动态电阻率下降法划分水淹层等级
水淹模式识别
1.定量划分水淹层的等级
计算以剩余油饱和度为核心的产层参数：
（1）含水饱和度：含水饱和度是水淹层测井评 价的一个非常重要的参数，利用测井资料计算 饱和度的方法应用最为广泛。
（2）驱油效率： Swi和Sw可以通过测井信息得到，按ŋ值大小可以 划分水淹级别。 （3）含水率：含水率是反映水淹程度的最直接 参数，按Fw值划分水淹级别的标准。
2.动态电阻率下降法划分水淹层等级
定义电阻率曲线下降幅度 为△Rt，则△Rt一(Rti—Rt) 内容：针对不同储层岩石物理相，以密 ／Rti(油田未注水开发时储 闭取心检查井资料为基础，利用“岩心 层的电阻率定义为Rti)。对 于未水淹层，△Rt =O；对 刻度测井技术”反求储层原始状态下的 于水淹层，△Rt>0，并且 电阻率值，再与目前实测电阻率值比较， 随着水淹程度的增强， 求出电阻率下降幅度，进而判断储层的 △Rt值变大。结合密闭取 心检查井资料，利用△Rt 水淹级别。 与其它参数组合建立不同 岩石物理相储层水淹层静 态解释标准。
第三节
油层水淹后的物性变化
5. 地层水矿化度的变化
在水淹早期，阳离子交换能力相对较高。随着水淹 程度的加大，泥质含量不断减少，阳离子交换能力 也相应减小。
此外，在油田注水开发过程中，产层的泥质含量、 地层温度和压力及驱油效率等也将发生一定的变化。
第四节
定性识别水淹层
主要内容：
淡水水淹层识别
污水水淹层识别
●水淹层测井解释还用于指导加密新井射孔试油，为
近一步调整油田开发方案，加密井布井，注采关系调
整，确定老井封堵措施等方面有重要的指导意义。
第二节
★淡水水淹层：
水淹层分类
是指边内注水并由淡水驱油形成的水淹层。
★边水水淹层：
靠边水或边外注水驱油形成的水淹层，多见于原始油 水界面上移或原始油水关系被破坏。
孔径缩小，孔隙度和渗透率都会降低 在强水洗区，粘土被水冲洗，泥质含量降低，孔喉增
大，孔隙度和渗透率都将提高
3. 岩石润湿性的变化
油层水淹后，由于岩石与水长期接触，岩石一般向着
强亲水方向改变
第三节
油层水淹后的物性变化
4. 地层水矿化度的变化
淡水注入情况下的两种物理作用：
两种不同矿化度的溶液发生混合作用 原始地层水与低矿化度注入水间发生离子扩散 污水回注 污水回注时，变化情况更为复杂。总的说来， 产层见水后，地层剩余水矿化度也发生变化，驱替前 缘高，远离前缘低。
★污水水淹层：
污水回注或淡、污混合形成的水淹层，此 种驱动 水矿化度非常复杂，由于注入水的性质不同，决定了 测井解释的难度。
第三节
油层水淹后的物性变化
1.饱和度分布变化
剩余油分布
★非活塞式的均匀推进，而是沿着孔隙度大、渗透性好的部位推进的， 这就必然导致一些油被留在微小孔隙或孔道之中成为剩余油随着石油的 不断采出，地层中的含油饱和度不断降低