水淹层评价技术

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。
0.4 0.2 0.0
★测井曲线响应特征 ★冲洗带电阻率法
在产层的岩性、物性相近似的条件下，由于含油性的 差别，造成冲洗带电阻率不同，油层的冲洗带电阻率较高， 水层或水淹层的冲洗带电阻率降低。
★可动流体分析法
油层： Sw=Swi 水层： Sw=Sxo=1 水淹层、油水同层： Swi<Sw<Sxo
★径向特性指示曲线
将Rw代入Archie公式：
So
Swi Rwi Swp Rwp
Rw Rwp Swt a b Rt m n S wt Swi Rwp Swt Swi Rwi Swt
电阻率测井曲线特征
假设Ф =0.25，Swi=0.3，Rw=1Ω · m， Rwp=10 Ω .m，a=b=1，m=n=2，电阻率Rt随Swt的变化： Swt Rt 0.3 177.8 0.4 129.0 0.5 100.0 0.6 80.8 0.8* 250*
从阿尔奇公式出发，根据自然电位和声波测量原理，推导 出关系式： a Rmf 10SSP / K / 1 Gd Dep/ 291
初期 弱水淹期 中水淹期 强水淹期 注水阶段
水淹层的测井曲线特征
自然电位（SP）
油层被淡水水淹后，自然电位幅度减小， 由负异常逐渐变为正异常，对于正韵律储层， 在底部产生基线偏移；对于反韵律储层，自然 电位基线偏移则出现在顶部。克拉玛依油田以 基线偏移和幅度减小为主要特征，这与储层严 重非均质性，复合韵律层、正韵律层占较大比 例有关。
水淹层 水层
DEP
3
2 1
1 1 WOUT RmfRw( n ) n Sw Sxo
0 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010
动静态综合分析判断水淹层

动态监测是进行动态分析的重要手段，对注水井井 史、吸水剖面、各层累积注入量，采油井产液剖面、 各层动用程度、累积产油量、产水率等资料的分析， 可以了解注采井的相互依赖关系，认识地层连通情 况，分析注入水在各单层的横向推进情况。将动态 分析结果与区域油藏特征及储层特征相结合，建立 一个区域的水淹特征模型，是水淹层评价工作的重 点。 在水淹层评价工作中，进行全区的地层对比，找出 不连续的小层，当注采井网完善时，这些层具有一 定的产能，且含水率低。从全区的角度考虑，分析 注入水的运动方向、推进前缘和各小层的水淹程度， 较单一的注采井对比效果更好。综合分析过程中， 结合地层倾角、自然伽马能谱、RFT等测井资料， 效果更明显。
80
RT
60
40
.
岩Байду номын сангаас
30
40
20
20
10
0
30
40
50
60
70
80
90
0
30
40
50
60
70
80
90
含 水 饱 和 度 （% ）
含水 饱 和 度 （% ）
克拉玛依油田电阻率的变化特征
克拉玛依油田注入 水性质变化较大，经过 注淡水、注地层水、污 水回注三个阶段，各阶 段作用时间不等，造成 地层混合液矿化度变化 独特，电阻率随含水饱 和度的的增加，呈现“W” 形变化，使测井解释评 价水淹层变得更为困难。
含水率 （100%）
含水率与混合液电阻率的关系
20
合 混 液电阻率 (Ω． m) *0.1
15
岩心编号:0012 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度:1000ppm
10
5
在淡水水淹层，混合 液电阻率随含水率的增 加而增加。在含水率低 于30％时，混合液电阻 率小于0.5m，之后， 混合液电阻率上升明显 加快，说明在中、强水 淹期，地层水淡化速度 加快。
水淹层评价技术
汇报内容
油藏水淹机理及特征 定量评价水淹层及细分水淹级别
油藏水淹机理及特征

油层水淹对岩性、物性及含油性的影响


水淹层的测井曲线特征
基础参数岩电实验分析 水淹层定性识别技术
油层水淹对岩性、物性及含油性的影响
水驱后岩性及物性参数的变化
岩石经水洗后，吸附在孔隙壁上的泥质或粘土 受到冲刷，并随水流带走一部分，扩大了喉道直径 ，缩短了流体的实际渗流路径，即表现为迂曲度减 小，使岩石的结构系数变好。另一方面，一些被冲 刷的泥质或粘土也会堵塞部分小喉道。储层经水洗 后，泥质含量减小，粒度中值变大，渗透率也变大 ，由于储集性能的改进，束缚水饱和度降低，但孔 隙度只在储层中高含水时略有增大。
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。
70 80 90 100
0
0
10
20
30
40
50
60
含水 率 （ ） %
不同矿化度对ｍ、ｎ、a、b值的影响
2.0 1.8 1.6 2.0 2.5
m值
n值
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
1.5
1.0
1.25
1.30 1.45 1.68 1.89
1.83 1.91 1.98 2.19 2.42
自然伽玛能 谱测井解释 综合图
储层粘土矿物 呈现高岭石、 伊蒙混层交互 交杂，表明了 其沉积环境为 陆相氧化环境
RFT测井分析压力系统
S73-1与S73-3+ S74-1 储层为两个压力系统
水淹层定量评价技术

包括多元统计方法、以电阻率曲线 横向探测特性为依据的逐步迭代逼 近法、应用校正后的自然电位曲线 求准地层混合液电阻率的方法、低 矿化度条件下泥质砂岩解释模型、 碳氧比能谱、双频介电测井方法及 多井评价技术。
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。
0.5
0.0
2.4 2.2 2.0 1.8
4000ppm 6000ppm 8000ppm 10000ppm 20000ppm
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6
a值
1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
b值
2.34 2.22 1.77 1.32 1.163
1.06831.05 1.06 1.06 1.08
C/O测井曲线特征
随着注水过程的继续，水淹层含水 率逐渐上升，C/O曲线幅度降低。
介电测井曲线特征 随着注水过程的继续，水淹层含水率 逐渐上升，介电曲线相位移幅度增高。
电阻率测井曲线特征
一个理想化的油层水淹后的体积模型： 电 流 1 流 向 I
计算混合地层水电阻率: Vma
Rwi Rwp Swt Rw Swi Rwp Swt Swi Rwi
60
40
40
30
20
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95 100
20 0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
含水饱和度（％） 含水饱和度（％）
地层水或污水水淹层电阻率曲线特征（Rwp≤Rw） 随着注入水进入岩心，含水饱和度不断上升， 岩心电阻率基本上是单调下降。注水初期Rt下 降的速度较快，而当含水饱和度在70％左右时， Rt下降趋势变缓；当岩心中只剩下残余油时， Rt基本上为一固定值。这种情况下，Rt与Swt 的关系与阿尔奇模式相同，有利于测井解释判 断水淹层。
200
电 阻 率 RT . （ 欧 姆 米 ）
150
100
50
0 10
20
30
40
50
60
70
80
90 100
含水饱和度 Swt(%)
含水率与含水饱和度的关系
100
80
60
40
FW - SW 岩心编号:0011 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度:1000ppm
20
0
40
50
60
70
80
90
水驱后岩性及物性参数的变化
降 低 增大
缓 慢 增 大 φ
K Vsh
Swir
降 低
Md
增大
Md
增大
水 驱 后 含 油 性 的 变 化
So
水驱的过程实际上就是储层含油饱和度降低的 过程。注水初期，井筒附近可动油的减小可由离 井筒较远处可动油的运移而得到补充，随着注水 的进行，可动油饱和度不断降低，可动油供给速 度会慢慢低于采油速度，使地面采出流体的含水 率不断增大，这种过程一直持续到油层中只剩下 剩余油为止。统计表明，在克拉玛依油田，当其 它储层参数较为稳定时，随砾石含量的增加，水 驱油的过程就进行的越彻底。
地层倾角测井 确定构造形态、 沉积相分析
. 处理结果与多井对
比综合分析得出构造 形态（东倾、单斜）
. 描述了储层古水流
方向
. 描述了储层层理及
沉积时的水动力条件
测井相分析对比图
砂体展布图
测井综合处理成果图
自 然 伽 玛 能 谱 测 井 指 示 粘 土 类 型 、 沉 积 环 境
结合X衍射、扫描电镜等分析资料，作 出解释图版 当TH/K>1.95时，粘土矿物以高岭石为 主，反之则伊蒙混层占优势
由Archie公式得：
WOUT
10 9 8 7
Sw
n
abRw ｍ ; Rt
Sxo
n
abRmf ｍ Rxo
Rw ｍ Rt ; 对上式进行变换得： n ab Sw
油层
Rmf ｍ Rxo n ab Sxo
6
5 4
上式左边代表地层流体性质及含油性， 右边代表地层岩性、物性及电性，为此 构成了如下无量纲单位的函数方程：

砾岩油田水淹特征模型
分布面积大的较高 属 冲 积 扇 扇 顶 亚 相 ， 主 槽 沉 积 体 ， 水 淹 比 较 均 匀 ， 渗透性储层 条带分布的储层 零星分布，形状不 规则的储层 低渗透的储层 正韵律厚储层 反韵律均匀层 存在砾岩支撑等易 水窜通道储层 见水快。 属辫流相沉积体，若与注水井连通好，水淹较均匀。 属砂岛微相，若注水系统不完善，则水淹程度差。 属漫流带微相或分流平原相的河床砂体微相，水淹 轻或未水淹。 底部水淹型，水淹厚度小，水淹部分的驱油效率高。 水淹厚度大，驱油效率低。 水淹厚度小，相邻储层水淹程度低。
纯砂岩淡水水淹模型
正旋回沉积的储层，在底部产生基线偏移，偏移量的大小与注入水和原 生地层水的矿化度有关。 反旋回沉积的储层，储层顶部先被水淹，曲线的顶部将出现基线偏移， 且偏移量的大小为△SSP=-(Kda-KD)LOG(Rw3/Rw2)。 储层均匀水淹 时，Rw=Rw2，则 基线偏移消失。

淡水水淹时电阻率随含水饱和度的增加出现“U”形变化
160
100
岩心编号:0001 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度: 500ppm 岩心编号:0006 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度:1000ppm
140
90
120
80
岩 心 电 阻 率
100
80
岩 心 电 阻 率
70
60
50
岩心电阻率随含水饱和度的变化趋势
80 70
岩心编号:0005 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度:4500ppm
100
60
岩 心 电 阻 率 （欧姆 .米 ）
率 ） 心 电 阻 Ω . m（
50
电 阻 率 （ 欧 姆 米 ）
岩心编号:0008 地层水矿化度:5000ppm 注入水矿化度:5000ppm