利用GR测井辅助识别出水层位

利用GR测井辅助识别出水层位
摘要：由于南海某油田群已开发多年，部分区块已进入高含水开发期，故而每年需要进行剩余油饱和度测井或生产测井来了解油层的水淹和出水情况。

经过历年的测井资料对比分析，发现在水淹层或出水层位井段伽马会出现异常高值，且随时间推移伽马值逐年增加，结合该油田群出水层位易结垢的特点，分析认为伽马测井可以辅助识别水淹层和出水层位。

本文以三口井实测资料为依据，对伽马测井辅助识别出水层位的应用效果予以分析和探讨。

关键词：南海油田生产测井出水层水淹层
引言
南海某油田群已开发多年，部分区块已进入高含水开发期，存在油层水淹较严重的情况。

目前海上油田判断油层水淹的方法主要包括剩余油饱和度测井（RPM-CO）判断目前油层的含水饱和度和生产测井产出剖面测试油层分层的产出和含水情况。

但有时会由于各种原因降低测井的精度，如剩余油饱和度测井是井筒内存在流体界面，或者产出剖面测试时由于产液量较低持率和密度曲线响应不明显等情况，从而加剧了油层水淹或出水的难度。

经过历年对南海某油田群的测井资料分析，结合该地区地层产生易结垢的特点，发现该区块出水层位放射性较高。

根据这个特点我们可以定性的识别地层的出水层位，为寻找油层水淹层和出水层位提供可靠的依据。

一、自然伽马识别出水层位的原理
自然伽马测井是在井内测量岩层中自然存在的放射性元素核衰变过程中放射出来的伽马射线强度，通过测量岩层的自然伽马射线强度来认识岩层的一种放射性测井方法。

岩石中泥质含量的增加而增大，所以利用岩石的自然放射性可以判断岩石的泥质含量。

岩层自然伽马放射性是受岩层中的铀（U）和钍（Th）族的派生元素以及钾（K）的放射性同位素及其含量决定的。

在派生元素中最具有意义的是镭226、镭228、镭223、镭224以及半衰期更短的产物。

水驱油田注水开发过程中，产油层的自然放射性将发生明显的增大。

这种变化可以从产油层的水淹初期阶段观察到，并一般出现在岩石骨架放射性低的岩层上。

产油层水淹过程中，由于油水过渡带的水中镭的同位素镭226Ra和镭228Ra 浓度异常地升高导致高自然伽马放射性发生变化。

随着注入水的推进，原生水中所溶解的铀、钍、钾等放射性元素往往容易沉淀在岩石颗粒的表面，所以高渗透性的水淹层容易出现高铀显示，导致自然伽马曲线出现高的异常值。

高渗透率的水淹层自然伽马有明显增高，成为指示水淹层的重要特征。

在一般情况下，对于砂泥岩地层，完井测井曲线上的自然电位与自然伽马在变化趋势上基本是一致的，套管井所测自然伽马与完井时所测自然伽马具有可比性。

所以可以通过比较、分析所测自然伽马曲线与完井时所测的自然电位曲线来解释油井的出水段及水淹层。

二、现象实例分析
1.南海某油田A井
南海某油田在历年进行了多口井的剩余油饱和度测量，在资料解释时发现在饱和度降低明显的井段自然伽马测井与原始自然伽马相比出现异常高值，结合该地区产水易结垢且垢中放射性较高的特点，利用自然伽马测井可以定性的识别地层水淹层位。

本井在套管中进行了剩余油饱和度（RPM-CO）测井，测井目的为了解W3JK 砂体的剩余油饱和度。

2.南海某油田B井
南海某油田在历年进行了多口井的产出剖面测量，在资料解释时发现在出水井段自然伽马测井与原始自然伽马相比出现异常高值，且随时间推移逐年升高，结合该地区产水易结垢且垢中放射性较高的特点，利用自然伽马测井可以定性的识别地层出水层位。

本井为“Y”管分采管柱，测井目的为了解各储层出水情况。

为该井历年伽马测井对比图。

在各层产量基本不变的情况下随着各层含水的逐年升高，对应的自然伽马值也随时间的推移逐年升高。

三、应用实例分析
1.南海某油田C井
C井2010年1月1日起泵投产L1Ⅱ上和L1Ⅳ上+Ⅳ下油组，两段分采。

生产初期不产水，2011年4月和2012年8月两次产出剖面测量地面含水分别为6.6%和5.9%。

2013年8月19号中海油服油技事业部完成了该井2005-2105m井段的产出剖面测井，目的是了解L1Ⅱ上和L1Ⅳ上+Ⅳ下油组的产出及含水变化情况，测井前地面测试日产液70.6m3/d，产油量61.1m3/d，含水率13.5%，气油比79.5m3/m3。

图1 C井井口产液计量图图2 C井井口含水率计量图
从图1、图2可以看出，本次测井测井前期和测井后期产出变化较大，含水波动较大11.5%-28.73%。

但从自然伽马资料来看，在L1Ⅱ上油组射孔层中部开始逐渐增大，在2054.0-2072.0m射孔层增大明显，然后逐渐降低，恢复L1Ⅱ上油组射孔层中部伽马水平，2011年与2012年测井时未发现此现象，且2011年和2012年两次测井GR曲线基本一致。

四、结论及认识
1. 在类似低产且产出不稳的井中，当流体密度和流体电容波动较大，不能较好反映井下真实产出情况时，可以利用自然伽马测井辅助完成产出剖面测井解释。

2.对中心管生产井中，产出剖面测井时，仪器应尽量下放至较深深度，通过自然伽马测井响应变化，来定性地分析射孔层出水情况。

3.目前此方法只对出水易结垢的油田群适用，其他海域是否适用需要进一步探讨和研究。