水淹层识别

水淹层测井识别方法

一、水淹油层的特征

在油田开发工程中，由于注水驱油或是边底水推进，油层都要发生不同程度的水淹，引起储集层物性、电性一系列的变化。

主要有以下特征。

1、水淹油层的地质特征

储层含油性和油水分布变化

地层水矿化度和电阻率变化

孔隙结构变化-孔隙度和渗透率变化

岩石的湿润性变化

油层水淹后的地层压力与温度变化

（1）地层含油性及油水分布的变化

在油田注水开发过程中，随着注入水不断驱替地层中的原油，水淹油层的含水饱和度不断增加，剩余油饱和度不断降低，而且它们与水洗程度成比例。

大庆油田根据水驱油岩心实验和试油资料统计分析表明，

油层弱水淹时含油饱和度下降约10％；

油层中等水淹时降低约20％～30％；

油层强水淹时下降30％以上。

在水洗作用下，油层的粘土和泥质含量下降，粒度中值相对变大，随之也使束缚水饱和度相应降低。

在注水开发中，随着注入水不断增加，地层中的油水分布也随之发生很大变化。一般来说油层的孔隙性和渗透性都有程度不同的非均质性。

显然，注入水在非均质严重的油层中并非活塞式的推进，而是沿着孔隙度大、渗透性好的部位推进，直到高渗透性地带中大部分油被水驱走时，中、低渗透部分的孔隙中仍保留着相当多的原油。

物性好的高孔隙、高渗透性部位早水淹，水洗强度大；

低孔隙、低渗透性部位晚水淹，水洗强度小，甚至未被水淹。

这样，在高含水期，原来的好油层变成强水淹层；而较差的油层(包括物性差的油层和薄油层)，则又可能成为“主力油层”。因此，尽管某些油井的产水率很高，但低孔隙性、低渗透性油层、薄油层或厚油层中的低孔隙性、低渗透性部分仍有可观的潜在产能，它们将成为高和特高含水期油田挖潜稳产的主要对象。

在高含水期，水淹油层的油、水分布一般都有按沉积旋回水淹的规律。

正韵律油层如河道砂、点砂坝油层，岩性自上而下逐渐由细变粗，注入水先沿底部粗岩性高渗透部位突进，形成大孔道的水窜，造成底部先被水淹，上部晚水淹；底部强

水淹、上部弱水淹或未水淹。

在反韵律沉积的三角洲河口砂坝等油层，岩性自上而下逐渐由粗变细，注入水先沿顶部突进，但由于受毛细管力和重力的影响，使注入水推进相对稳定，且注入水波及面积、厚度及驱油效率都较高，水洗强度自上而下由强变弱。

复合韵律油层，属多次沉积旋回叠加而成的互层，沉积厚度大(一般层厚5～20m 左右，平均约10m)，层内具有多个岩性夹层。注入水沿沉积单元推进，垂向窜流受到抑制，形成水淹程度极不均匀。岩石颗粒粗、岩性均匀、物性好的层段，水淹强度高；而岩石颗粒细、物性差的层段，注入水波及影响小，水淹程度低。

（2）地层水的矿化度和电阻率变化

油层水淹后，注入水(或边水、底水)与原始地层水相混合。混合地层水矿化度和电阻率将取决于原始地层水和注入水(或边水、底水)的矿化度以及注入水量。

相对于原始地层水矿化度来说，注入水有淡水、地层水和污水，相应地有淡水型、盐水型和污水型水淹层。

地层水型水淹油层(如边水、底水水淹油层)中，混合地层水矿化度变化不大。

污水型水淹层混合地层水矿化度有一定的变化，其大小视注入水的污水矿化度及注入量而变。

淡水型水淹层的混合地层水矿化度变化最大。

大庆油田原始地层水矿化度约为8000mg/l，注入水(河水、水塘水、或污水回注)

矿化度通常小于地层水，故属于淡水型水淹。目前水淹油层地层水矿度在3000～5000 mg/l之间，地层水矿化度变化情况大致是：弱水淹层中地层水的含盐量降低约35％，强水淹油层中地层水的含盐量下降达75％以上。

从电阻率来看，与原始地层水电阻率Rw相比，混合地层水电阻率Rwz也有三种可能：

淡水型水淹层，Rwz增高，Rwz＞Rw；

地层水型水淹层，Rwz近似不变，Rwz≈Rw ；

污水型水淹层，当污水的矿化度大于、等于、小于原始地层水矿化度时，则有Rwz ＜Rw、Rwz≈Rw、Rwz＞Rw三种情况。

因此，同样是污水型水淹，但从电阻率来看，水淹性质却不一样。

（3）孔隙度和渗透率的变化

孔隙度和渗透率是描述储集层岩石结构重要的两个宏观特征参数。

由于注入水的冲刷，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、冲走，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，迂曲度减小，连通性变好，缩短了流体实际渗流途径，岩石孔隙结构系数变小(据河南油田统计，约减少7％～13％)，因而孔渗好的岩石孔隙度，可能有一定程度的增加，而岩石渗透率明显增大。

故在距注水井近、水洗程度高的井中，水淹层的渗透率要比距注水井较远的、水洗

程度低的井有明显的增高。

河南油田相邻两井水洗后，油层岩心资料与相同层位的原始状态油层岩心资料对比表明：

粒度中值大于0.25mm的中细砂岩，水洗后的渗透率比水洗前增加1.2倍～1.7倍；

粒度中值在0.15mm以下，渗透率小于0.065的含油细砂岩、粉细砂岩，水洗前后油层的渗透率、孔隙度无明显变化。

大庆油田对三口井五块渗透性较好的岩样水驱前后测量结果表明，油层经长期注水后，不仅岩石的孔隙度和渗透率增加，而且相对渗透率曲线也发生明显变化，主要表现为：残余油饱和度平均降低约5％，油水共渗范围平均增加约5.6。此外，无水采收率降低约2.7％，最终采收率平均提高约2％。

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。

（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，岩石颗粒表面与粒间附着的高岭石被溶解，贴附在颗粒表面的高岭石晶形很差(呈叶片状)，绿泥石和伊、蒙混合粘