水淹层测井识别方法
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%。
常规测井水淹层识别方法分析
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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
３ ６ ４０ ４４
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水 淹
可 能将 孔 隙 中的油 全部 驱替 干净 。对 于一个 投 入注 水 采油 的油 层来 说 ， 从注 入 端到 采 出端 区域 内 ， 在 采 油 井 中 出现 注入 水 之 前 ， 地 层 中的 含油 饱 和 度或 含 水 饱和 度 的分布 是 不连续 的 。 在 注水 前缘地 带 ， 饱 和
１ ． １含 油 性 变 化
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
随着水 淹程 度增 加 ， 含水 饱 和度 增加 ， 油 层 的含
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
水 淹 时
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内 蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ ３ 期
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
水淹层测井解释方法介绍(2013-10-21课件)
X1井污水驱油水淹层特征
（一）水淹层分类
边水驱油水淹层
（Rz≈Rw）
X2井边水驱油水淹层测井响应特征
主要内容
一、水淹层概述
（一）水淹层分类 （二）水淹油层地质特征 （三）水淹导电机理及地球物理特征
二、水淹层测井解释
（一）水淹层测井资料处理解释规范 （二）水淹层测井响应及定性识别 （三）水淹层测井解释模型 （四）特殊测井信息评价水淹层 （五）套管井水淹层测井资料解释 （六）实例分析
（二）水淹油层地质特征
注水导致的储层参数变化:“三增二减”
孔隙度 渗透率 粒度中值 泥质含量 束缚水饱和度 减小
增大
在强水洗作用下， 油层的粘土和泥质含量下 降，粒度中值相对变大， 束缚水饱和度相对减小。
开发初期 71-14 馆陶组 储层参数 孔隙度(%) 30.2 渗透率（*10-3um2） 1524.1 粒度中值(mm) 0.196 泥质含量(%) 4.44 东营组 28.19 999.2 0.226 9.22
（三）水淹层地球物理特征
3. 水淹层自然伽马特征 （2)储层自然伽马数值增大
在有些污水回注的水淹层中，有时，原生水中所溶解的铀 元素被离析，沉淀在岩石颗粒的表面上，高渗透性的水淹 层容易出现高铀显示，导致自然伽马数值表现出增大的现 象甚至出现高的异常值。
（三）水淹层地球物理特征
4.水淹层声波时差曲线响应特征
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 被冲散或冲走，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，孔隙度和渗透率 都有一定程度的增加； 油层水淹以后，如果油层中含较高量的蒙脱石等粘土矿物，会吸水膨胀，产生蚀变体积 增大，使岩石结构发生变化，引起声波时差增大，总孔隙度增大，有效孔隙度相对减小； 油层水淹后注入水占据较大的孔道，另外，注入水沿孔壁窜流并形成油水混合物。 这样就造成Krw迅速增加，而Kro明显降低； 储集层水淹后由于水洗作用，可能使孔隙喉道半径增加而提高产层的渗透率，但减小了 束缚水饱和度； 岩心分析资料表明，水淹的不同时期其岩石的孔隙结构分布特征有所不同， 随水淹 程度的加剧，孔隙半径均值和喉道中值增大。
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。
水淹层测井解释方法及应用
水淹层测井解释方法及应用Ξ吴 畏(大庆油田勘探开发研究院油藏评价室 163712) 摘 要:本文课题主要以研究对象的地质状况及岩石物性资料、试油试水资料等与测井资料的关系,在对水淹层特征及影响因素进行分析研究的基础上,总结出一套水淹层测井解释的适用方法。
本文主要介绍:利用混合地层水电阻率法定量解释水淹层的情况。
关键词:混合地层水;水淹层1 概述目前各大油田相继进入勘探开发后期,水驱油田测井解释方法的研究就被提到议事日程之上。
然而由于国内大油田的地质结构、开发现状及资源条件等均不同,尚没有一种通用、有效的水淹层解释方法。
对某油田而言,在注水开发早期,注入水一般都是淡水(或少量的淡、污水混注);到了开发中期,注入水一般以淡、污水混注为主;到了开发中后期,随着地下水采出量的增加,注入水一般以污水回注为主。
这样就使地层水性质变化很大,随着注水时间延长,储层的岩性、物性、电性、含油性差异也增大,给水淹层解释带来相当大的困难。
本文主要以某油田两个开发断块为研究对象,根据该断块的地质状况及岩石、物性资料等,在对水淹层特征及影响因素进行分析研究的基础上,总结出一套水淹层测井解释的适用方法,主要内容包括:(1)测井资料的环境校正及标准化方法研究;(2)利用分形几何、神经网络技术进行岩性划分;(3)利用优化方法(动态规划)进行井间储层对比。
(4)水淹层定性、定量解释方法研究。
①利用模糊数学原理定性解释水淹层;②利用优化方法定量解释水淹层;③利用4m电阻率相对值法定量解释水淹层;④利用混合地层水电阻率法定量解释水淹层。
(5)水淹层解释成果质量控制方法研究。
本文将主要介绍利用混合地层水电阻率法定量解释水淹层的方法和应用效果。
2 水淹层测井解释方法211 定性解释方法水淹层的定性解释方法,是老油田加密、调整过程中现场解释的一项重要技术。
定性识别水淹层,就是根据测井曲线判断油层是否水淹。
由水淹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 w和地层含水饱和度的变化,孔隙度泥质含量和渗透率等性质的变化均不如R w和S w的变化明显。
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。
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。
浅谈对水淹层识别的一点认识
平面上袁注水井附近水洗最严重袁采油井附近次之袁死油区水洗最 弱遥 纵向上油水运动特征袁起决定作用的是地层的沉积韵律袁正韵律袁 反韵律袁复合韵律遥
渊1冤正韵律油层院正韵律油层水驱过程中袁底部水洗严重袁厚度小袁 水洗厚度随时间的延长增长缓慢袁注入水首先淹底部高渗段袁重力作 用使其加剧袁水驱波及体积小袁层内易富集剩余油遥
全发展的思想基础袁坚守保护国家财产和职工生命安全这一神圣责任 和发展底线袁把安全生产工作抓细尧抓实尧抓好遥
咱责任编辑院曹明明暂
渊上接第 313 页冤正原因遥
揖参考文献铱 咱员暂寇胜利.汽轮发电机组的振动及现场平衡[M].中国电力出版社,2007,08.
咱圆暂虞和济,韩庆大,原培新.振动诊断的工程应用[M].冶金工业出版社,1992:126128.
揖关键词铱测井解释曰水淹层曰剩余油
1 国内外发展现状
在国外袁为了探明油层的剩余油饱和度袁广泛采用给地层注入同 位素活化液或盐水袁随时间推移进行两次或多次测井的野测一注一测冶 技术袁从而由多次测得的结果求出剩余油饱和度遥 同时可用此技术监 视油层的枯竭状态及驱油效率遥
20 多年来袁我国测井工作者围绕水驱岩石物理基础实验尧水淹层 测井方法以及水淹层测井解释等方面做了大量的研究工作遥 经历了从 定性解释袁半定性解释到定量解释的发展过程袁已形成了一套基于常 规测井资料定性判别水淹层尧定量求剩余油饱和度与含水率尧综合判 别水淹级别的解释方法遥 进入 20 世纪 90 年代袁中国水驱油田测井解 释主要集中体现在用野三饱和度冶(原始含油饱和度尧剩余油饱和度尧残 余油饱和度)确定水淹层含水率及水驱采收率两方面遥 根据三饱和度 测井资料袁不仅能够确定产层含水率尧划分水淹级别袁而且还可以确定 产层水驱采收率(又称采出程度)袁评估水驱油田开发效益袁为油田增产 挖潜提供科学依据遥 近几年袁通过测井系列的改善和新解释方法的研 究袁初步解决了厚层内划分水淹部位和判断薄层(0.5m)水淹的难题袁建 立了注水过程中淡化系数方程袁以及回注油井产出水或注入水电阻率 与原始地层水相比变化不大的情况下的水淹层解释模型遥 北京石油勘
王场油田水淹层测井识别与定量评价方法
王场油田水淹层测井识别与定量评价方法汪成芳;赵钦阳;余嫦娥;邓宏波【摘要】王场油田不同储层水淹特征不一致.采用电阻率下降法、交会图版法、可动流体分析法定性识别水淹层,王场油田油层水淹后,以自然伽马曲线数值变低、声波时差增大、电阻率测井值降低、含油饱和度下降为主要特征.通过计算孔隙度、渗透率、剩余油饱和度等参数实现水淹层的定量解释与评价,对王场油田新钻7口井中的14层进行试油跟踪,经投产验证,解释符合率87.5％.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】4页(P12-15)【关键词】王场油田;水淹层;测井解释;应用效果【作者】汪成芳;赵钦阳;余嫦娥;邓宏波【作者单位】中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123;长江大学,湖北武汉430100;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123【正文语种】中文【中图分类】P631.8+4王场油田目前已有多套层系严重水淹，不同储层水淹特征不一致，致使油水关系日趋复杂化，加上老的测井解释标准已不适应开发后期的测井解释评价工作，导致近几年来王场油田测井解释与试油结果不相符井逐年增加，大大降低了测井解释符合率。
1 水淹层测井识别方法1.1 定性识别水淹层定性识别水淹层，就是根据测井曲线判断油层是否水淹，定性指出水淹部位和水淹级别。
定性识别水淹层一般采取“查特征、比邻井、找水源”的方法，对储集层进行分析对比和综合评价。
主要采用以下几种方法定性识别水淹层。
1.1.1 电阻率下降法对于某一特定的油藏，原始油层的电阻率应该在一个相对稳定的范围内，在注水开发过程中，当油层电阻率小于这一范围后，就要考虑水淹的可能性，并且电阻率下降的幅度越大，水淹的级别就越高。
1.1.2 交会图版法交会图版法是根据已开发油田的油层、水淹层和水层的测井资料，计算某些能反映油层水淹情况的参数，绘制一系列定性识别水淹层的交会图版，用以快速判别新钻加密井的油层、水淹层和水层。
基于常规测井方法的水淹层识别探讨
1 水淹层储层性质的动态特征1.1 含油性、孔隙度与渗透率动态特征油层水淹会会发生一系列变化，含水饱和度会随着水淹程度的增加而增加，含油饱和度随水淹程度的增加而减小。
弱水淹层的含水饱和度为10%～30%，中水淹为30%～70%，强水淹则超过70%。
岩石孔壁附贴的黏土会因为注入水的冲洗而剥落，含油砂岩孔隙内的粘土被冲散，扩大了孔隙半径，增加了孔喉的顺畅和清洁程度。
从水淹层孔隙度和渗透率动态变化可以看出，水淹导致储层孔隙度及渗透率增大。
1.2 油气水的分布及流动情况水驱油开发会将持续流动形式的油相和水相变为间断或分散形式，在亲水性岩层内，水沿孔壁流动时会被较窄部分切断，形成滴状或块状滞留油。
在亲油性岩层内，大孔道的水流在经过狭窄截面时会变为水滴。
对于水淹层，亲油性岩层，注水会驱替大孔道油，亲水性岩层内，注水则会切断油而形成油水混合液体，从而增大地层的含水饱和度，降低含油饱和度，阻碍油的流动，降低渗透率。
1.3 油层饱和度实际横向分布特征地层孔隙大小和分布不均匀，且有较复杂的孔隙构成，注入水流经孔隙，并不能完全驱走油质。
在注水之前，储层的含水或含油饱和度都呈现间断性分布。
注水前缘地区，会突然改变含油饱和度，前缘到注水侧区间，含水饱和度逐步提升，含油饱和度下降，该区间出现油水两相共流现象。
前缘侧到采油侧方向上，前缘侧邻井小区域内的含油饱和度会略高，但是超过这一区域，会趋于最初的含油饱和度。
在束缚水饱和度等于含水饱和度的情况下，地层流体为单相油。
持续注水，前缘部分会沿注水方向前移，扩展了双向流动区域，地层内流体完全变为双相流动区域。
注水驱油作用加强，会增大每一处含水饱和度，且同一时间内各个部位的含水饱和度也不同。
1.4 压力和温度变化注水开发过程中，每层产出水量不同，各深度的起初地层压力和注水后压力有所不同，长时间注入冷水会降低地层温度，在注水井近区有着更直观的表现。
2 关于水淹层测井曲线分析2.1 电阻率特点油层水淹后会加大地层的含水饱和度，增加导电离子，降低电阻率。
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。
水淹层测井解释技术分析
水淹层测井解释技术分析摘要：地球物理测井是识别和评价水淹层的重要手段。
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段。
关键词：水淹层测井解释一、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。
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。
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。
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。
实验表明，水淹后，石英、长石的裸露面增大，岩石的自吸水能力增强，逐渐由弱亲水向强亲水转化，使水淹层的孔隙度指数m和饱和度指数n 的值也有所减小。
4、地层水矿化度的变化注入水进入地层后与原始地层水发生溶液混合作用和离子扩散运动，导致地层水矿化度发生变化。
注入淡水时，地层混合水的矿化度将低于原始地层水矿化度，并随着累积注入水量的增加，地层混合水的矿化度不断降低。
注入污水时，其变化十分复杂。
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一、水淹油层的特征
（3）孔隙度和渗透率的变化
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；
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。
例如大庆油田对21口井水淹油层的270块岩样的测定结果表明，油层经水 淹后，岩石的润湿性由偏亲油转化为偏亲水的非均匀润湿性。
大量实践表明资料还表明，岩石润湿性与含水饱和度有关。当含水饱和 度大于40％时，大部分油层岩石润湿性由偏亲油转化为偏亲水；当含水饱和 度大于60％时，将全部转化为亲水。
一、水淹油层的特征
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。
大庆油田的研究结果也表明类似的特点： 粒度中值小于0.1mm，空气渗透率小于0.15的低渗透性细砂岩，水驱前
后岩石渗透率基本相同； 粒度中值为0.15mm时，水驱后岩石的孔吼半径(中值)约为水驱前的2.86
一、水淹油层的特征
(1)水淹油层的电阻率“U”型变化
对于Rwz＞Rw类水淹层，如注入水为 淡水的水淹层，情况就较为复杂。由上 式可看出，Rwz将使水淹层电阻率Rt增 大，而含水饱和度Sw的增加又将使水淹 层电阻率降低。因而相对未水淹的油层 来说，水淹层电阻率可能降低，也可能 增高，还有可能不变，这由Rwz和地层 水淹程度(即Sw)综合决定。许多油田在 淡水驱油时实验室岩心测量结果表明， 淡水水淹层电阻率与含水饱和度的关系 为一非对称的“U”形曲线，如图所示。
（5）岩石润湿性的变化 油层岩石表面润湿性一般为亲油的。在油层注水开发过程中，由于水冲
刷作用，使贴附在岩石颗粒表面的油膜逐渐变薄或脱落，结果就使岩石-油水三者之间原有的吸附和脱附作用的动态平衡关系遭到破坏，随着注入水的 长期大量地冲刷，就使这种动态平衡不断向脱附方向变化，最后导致油层岩 石表面润湿性发生变化。这就是油层岩石润湿性变化的过程。
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、蒙混合粘土明显相对减少，而伊利石明显增加。
注入水同油层中粘土矿物的作用很复杂，它同注入水性质、粘土矿物的 性质、分布状态及含量等有关。不同的油田，这种作用也不尽相同。而且注 入水同粘土矿物的作用，是注入水引起油层物理参数发生变化的重要原因。 因此，研究地区注入水同油层粘土矿物的作用，对于研究注入水后油层的物 理参数变化和评价水淹层具有十分重要的意义。
油层岩石表面的润湿性分成亲油的、亲水的和中性的三种。 在亲水岩石中，水是润湿相，油是非润湿相； 在亲油的岩石中，油是润湿相，水是非润湿相。 润湿相总是附着在岩石颗粒的表面和孔壁上。润湿相在地层中一般呈连 续分布状态；非润湿相多处于孔道的中心部位，呈不连续分布状态，如滴状 ，珠状、块状等等。
一、水淹油层的特征
一、水淹油层的特征
（5）岩石润湿性的变化 岩石润湿性是指在岩石-油-水体系中，一种流体在分子力的作用下，自
发地驱赶另一种流体的能力。它是油层岩石的基本特性之一，油层岩石表面 润湿性在很大程度上控制了油和水在岩石孔隙中的分布状态，并对毛细管压 力、相对渗透率曲线以及水驱油的效率都产生影响；当然，对岩石的导电性 也产生影响。
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。
（6）驱油效率的变化 驱油效率主要决定于岩石的孔隙结构、润湿性及注水量。经
过长期注水后，油层岩石表面比较干净，孔喉的粘土明显减少， 大孔隙比例增多，孔隙连通性变好，渗透率增高，岩石润湿性转 化为亲水性。因而，注入水的驱油效率也随之增大。
大庆用未水洗岩样在实验室内用高倍数水驱油的实验结果表 明，驱油效率还随着注入水倍数(孔隙体积的倍数)增高而增大， 用高倍数注入水驱油可得到相当高的驱油效率，最高可达99.6％ ，平均为79.1％。
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。
一、水淹油层的特征
一、水淹油层的特征
(1)水淹油层的电阻率“U”型变化
为了便于分析，现用Archie公式来讨论水淹层的电阻率变化。
Rt
abRwz
m
S
n w
式中Sw和φ分别表示水淹层的含水饱和度与孔隙度；
Rwz为水淹层内混合地层水电阻率。
可见，对于一个地区，孔隙度一定的地层，水淹层的电阻率， 取决于混合地层水电阻率与含水饱和度。
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
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
一、水淹油层的特征
（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。
一、水淹油层的特征
（1）地层含油性及油水分布的变化 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
倍。
一、水淹油层的特征
（3）孔隙度和渗透率的变化 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％。
一、水淹油层的特征
（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。
（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。
一、水淹油层的特征
2、水淹油层的电性特征 水淹油层的电阻率“U”型变化 水淹层的自然电位基线偏移 水淹层的声波时差变化 水淹层的自然伽马变化 微电极测井曲线特征
一、水淹油层的特征 (1)水淹油层的电阻率“U”型变化
按注入水与地层水矿化度或电阻率的相对大小，可将注 入水分为
淡水(Rwj/Rw≥10) 地层水(1≤Rwj/Rw＜5) 污水(5≤Rwj/Rw＜10)。 其中， Rwj和Rw分别为注入水与地层水的电阻率。 矿化度或电阻率不同的注入水，在不同的注水期间产生 的水淹层电阻率变化是不同的。
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。
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。