探讨注水开发油藏水淹层测井解释与应用

探讨注水开发油藏水淹层测井解释与应用

摘要：目前油田广泛采用注水开发，并且大部分单元己进入高含水开发阶段。迄今为止，水驱开发储量占总储量的87%。通过应用不同的测井技术，对水淹层测井资料进行精细解释，以提高，高含水区的采收率，降低投产的成本，对稳定原油产量具有非常重要的现实意义。

关键词：水驱油藏；水淹层；测井解释；应用

中图分类号：p318.6+2

前言

油田后期开采的难度也越来越大，在此阶段，定性定量评价油层的水洗程度和水淹状况，寻找剩余油，对提高油田开发水平和稳油控水效果至关重要。要开发区己进入中后期开发阶段，油藏中油水的运动及分布规律十分复杂，认识剩余油分布规律及进行挖潜调整的难度越来越大。地球物理测井是识别和评价水淹层的重要手段。油田进入水驱油开发中后期时。由于注入水的影响，使得地层发生了与开发初、中期不同的变化，表现在岩石的电学性质、孔隙结构、水动力学系统等均处于动态的变化过程中，再沿用开发中前期所采用的模式，将势必造成较大的偏差。对于中低渗透高矿化度砂岩油藏，由于储层物性差，孔隙空间的流体信息所占测量信息的比例减小，造成油层水淹后电阻率变化不明显。地层水矿化度高、钻井液因受盐岩的影响也为高矿化度，由此导致自然电位幅度普遍变化平缓，甚至无幅度变化，使得该曲线失去了指示地层混合液矿化度变

化的作用，其结果是使水淹层的识别难度明显增大，同时也造成混合液电阻率计算困难，进而难以准确算剩余油饱和度，造成水淹层测井解释困难。针对油田各区块的不同特点，应用不同的测井技术，对水淹层测井资料进行精细解释，提高采收率，降低投产的成本，对稳定原油产量具有非常重要的现实意义。

1.水淹层的地球物理特征

1.1 水淹层的声波时差变化

油层被水淹后，常常引起声波时差△t增大现象，造成这一现象的原因主要有两个：一是水淹层中的粘土矿物吸水膨胀，体积增大，使岩石结构发生变化，总孔隙度增大，故使出增大；二是由于长期注水开发，使得那些呈离散状附着在砂砾岩颗粒表面，或占据粒间孔隙中的粘土矿物和泥质成分被注入水溶解或冲走，使孔喉半径增大，从而造成水淹层的声波时差比未水淹层的声波时差增大。此外，钻井过程中可能在地层中产生径向裂缝：在注水过程中地层压力可能上升到原始地层压力以上，也会形成裂缝。由于这些原因往往造成水淹层的声波时差比未水淹时的声波时差增大，声波幅度衰减也增大。

1.2 水淹层的自然伽马值变化

在某些孔隙度、渗透率较高的区域或层段，部分水淹层在自然伽马测井值降低，是因为注入水水洗油层时，油层中的粘土矿物和泥质成分被注入水溶解和冲走，使粘土和泥质含量降低，其储集层的放射性降低，因而导致gr测井值降低。而油层中的粘土和泥质从

一个地方被冲走，又在另一个地方沉淀，或注入水可能溶解油层中某些放射性盐类，溶解于水中的负离子能被氢氧化铁吸附，且常与钙盐一起沉淀，使局部放射性增大，形成gr测井值较高。不溶于水的放射性重晶石微晶以悬浮物的形式，在水驱油的动态条件下被胶体溶液带走，通过渗透性储集层，最后沉淀在已射孔井段的套管周围，形成放射性积垢，这样在水淹层处也可能形成高的gr值。

1.3 水淹层的微电极测井曲线特征

通常情况下，微梯度电极系的探测深度约4cm，受泥饼影响较大；微电位电极系的探测深度约10cm，受泥饼影响相对较小。因而在渗透性砂岩处出现明显的正幅度差，且随岩石粒度变粗含油性增大，正幅度差也随之增大。在注水开发中，注入水进入油层后，使水淹层的地层压力明显高于原始地层压力，故在新钻的井中，水淹层处的泥浆滤液侵入浅、泥饼薄，微电极测井曲线受泥饼影响明显减小，受冲洗带影响增大，因而在水淹层处微电极测井曲线幅度及幅度差相对变小。

1.4 水淹层自然电位特征

水淹层中，在储集层——井筒、井筒——围岩、围岩——储集层的分界面上，所产生的物理化学过程导致岩层自然电位（sp）的改变，进而使自然电位曲线发生形态异常。由于油层内部的非均质性，大多数油层具有局部水淹的特点，此时在局部水淹部位上，常常发生sp幅度变化和sp基线偏移的现象，其主要原因是当油层被水淹后，水淹部位的地层水矿化度改变，引起sp幅度发生变化，sp基

线发生偏移。在油田早中期注水期间，利用sp这些变化特征，能较好地判断油层水淹部位。

2.常规测井水淹层定性识别方法

2.1 自然电位基线偏移法。由于油层内部的非均质性影响，大多数水淹层都具有局部水淹或水淹不均的特点，被水淹的局部部位就引起自然电位基线偏移。基线偏移的主要原因在于油层被水淹以后，原始地层水矿化度局部发生变化，当地层水与注入水矿化度不同时，油层水淹部位也就是自然电位基线偏移的部位。

2.2 自然电位幅度对比法。当油层刚刚水淹时，注入水代替了部分原状地层水，注入水还没有来得及和围岩束缚水进行离子交换，砂岩自然电位幅度降低，向着泥岩基线方向偏移。泥岩自然电位基线没有任何变化。这里自然电位幅度降低是由于扩散电位的变化而引起的。结合己有的地质资料和邻井资料进行相互对比，即自然电位幅度对比法。自然电位不仅与地层水电阻率和泥浆滤液电阻率有关，还与储集层的岩性有关。需要对两口井的自然电位曲线校正到同一泥浆情况下的自然电位。结合地区岩性变化规律，根据自然电位幅度变化来判断水淹是否存在及水淹的程度。

2.3 自然电位与电阻率对应分析法。盐水水淹后，在水淹部位增加了产层的导电性，视电阻率下降，自然电位幅度在水淹部位减小，对应部位的自然电位基线发生正向偏移，且电阻率曲线与自然电位曲线在形态上不对称。如正韵律沉积的储集层和岩性物性较均匀的储集层，底部水淹部位的电阻率降低，对应的自然电位幅度减小。

在图中标注的层段下部gr值降低，视电阻率下降，低于上下泥岩电阻率，自然电位基线发生正向偏移，且偏移量较大，故判断该层为下部水淹。

3.交汇图版法

3.1 深电阻率与声波时差交会图版。声波时差主要反映储层物性好坏，不同物性其水淹程度是不同的。同时，深探测电阻率值大小不但与水淹程度有关，而且与储层物性好坏也有关。因此，深探测电阻率与声波时差交会图版可剔除储层物性影响，而仅反映储层水淹信息，是各类交会图中最有效的图版之一

3.2 可动流体分析法。在孔隙体积中含油产层包含油和水两种性质不同的流体，分别用含油饱和度so和含水饱和度sw来描述。含油饱和度又包含了可动油饱和度som和残余油饱和度sor；含水饱和度也包含了可动水饱和度swm和束缚水饱和度swir若选取产层的两个特征参数和一个可变量，就可以分析水、可动水、可动油和残余油等四种流体参数的相互关系。采用束缚水饱和度swir，作为产层的最低含水饱和度，采用冲洗带含水饱和度sxo作为最高含水饱和度，采用含水饱和度作为反映含油性变化的参数，利用三种饱和度参数相结合，分析可动水、可动油是否存在以及可动水和可动油同时存在的相互关系，就可以判断水淹层。

4.结束语

水淹的复杂性，油层水淹后，其测井响应及测井响应的组合特征与原状地层的特征相比，存在着许多不同之处。根据水淹层水淹机