常规测井水淹层综合识别方法研究

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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。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,饱和度会出现突变。从前缘到

注水端之间,含水饱和度逐渐升高,含油饱

和度逐渐降低,在这区间内的地层段为油

水两相共同流动地段。在前缘端到采油端

方向上位于前缘端附近的小区域内,含油

饱和度可能要高一些,但越过这一小区域,

含水(含油)饱和度会很快趋于原始含水(含

油)饱和度,或趋近于束缚水饱和度(纯油

层)。当地层的含水饱和度等于束缚水饱和

度的条件下,地层段内的流体为单相(油)流

动。随着注水时间的延长,前缘位置会逐渐

地由注水方向朝采油方向移动,使双向流

动的区域不断扩大,单相流的区域不断缩

小。到采油端见到注入水时,地层内流体就

全部成为双相流动区域。显然,随着注水驱

油的不断进行,油层内每一处含水饱和度

将随时间的推移而不断上升,即使在同一

时刻、油层内各部位的含水饱和度也会是

不同的,由此可见,在注水开发期间,产层

内每一处、每一时刻的剩余油饱和度都是

变化的。

1.5压力与温度

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,并产生不同的差异;

长期从地面注入冷水,可使地层温度降低,

注水井附近更为明显。

2 水淹层测井曲线特征

2.1自然电位曲线特征

由于注入水与原始地层水矿化度存在

差异,导致自然电位曲线基线发生偏移,甚

至自然电位曲线异常方向发生翻转。基线

偏移部位和方向取决于水淹部位和注入水

矿化度的高低,基线偏移的幅度随原始地

层水矿化度与水淹层中的混合液矿化度的

差别增大而增大,且岩性越细偏移幅度越

小。

淡水水淹,局部水淹部位上常发生幅常规测井水淹层综合识别方法研究

陈淑芹 许春艳 赵虹 刘婉丽(大港油田勘探开发研究院 天津 300280)

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 曲线特征中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)03(c)-0054-02

图1.com.cn. All Rights Reserved.55科技资讯

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度变化和基线偏移;全部水淹或中部水淹

时,基线不发生偏移,但幅度与未水淹层明

显不同;污水水淹,由于注入水与地层水矿

化度相差不大,自然电位的基 线偏移不明

显或无偏移。(图2)为X井水淹层自然电位

发生偏移实例图。

2.2电阻率曲线特征

油层水淹后由于地层含水饱和度的增

大和地层水矿化度的变化导致电阻率的变

化,图3油田某断块一口取心井做的岩电相

驱实验图。从图上可以看出:当地层注入淡

水后,地层电阻率随着含水饱和度的增加

呈“U”形特征变化,即:水淹初期,随着含水

饱和度增加,电阻率有明显下降趋势;但到

水淹中后期,电阻率随着含水饱和度的进一步增加不但不减少,反而呈增加趋势,有

时甚至超过油层电阻率值。当地层注入水

与地层水相近时,地层电阻率的变化比较

单一,基本呈线性单调下降趋势。当地层注

入污水后,电阻率随含水饱和度的增加而

降低。

2.3声波时差曲线特征

一般认为下,油气层水淹后压力变化

时产生的孔隙空间结构的变化必然会对测

井响应造成一定程度的影响,尤其当邻井

注水导致评价井压力升高,直接造成弹性

波幅度有很强的衰减,致使声波时差增加。

但本油田反映孔隙度的声波时差曲线在水

淹前后并无明显的变化。油气层水淹初期,

由于孔隙度变化不大,声波时差曲线的变化并不明显; 油气层水淹中后期,尤其是

强水淹层,声波时差曲线有明显增大的现

象,但并不尽然。声波时差变化与储层岩

性、物性、非均质性以及砂体的连通性、注

水情况等因素有关。

2.4自然伽马曲线特征

油层注水后,在水驱油过程中,对自然

伽马值的影响有两部分,水淹层受水洗影

响,地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,因

而使自然伽马测井值降低;同时注入水溶

解油层中一些放射性盐类,并在油水过度

带随着矿化度升高增强,从围岩中淋漓出

的镭的同位素额外富集使自然伽马值增

大。对中、强水淹层,自然伽马值测井值降

低,层内非均质响应减弱;渗透性差的弱水

淹层,自然伽马值测井值增大。

2.5微电极与微梯度曲线特征

微电极与微梯度曲线主要测量井壁附

近冲洗带的电阻率,一般的水淹状况对此

影响较小。其幅度值主要依赖于岩性骨架

电阻率的贡献,孔隙内流体的贡献较小。开

发初期,油层微电极与微梯度曲线呈锯齿

状,曲线幅度差异小,水淹后期曲线变得光

滑,幅度差异增大

3 结语

注水开发中后期水淹层在油田普遍存

在,能否准确识别水淹层直接影响射孔投

产、作业生产。因此利用现有的测井资料准

确识别水淹层非常重要。本文利用常规测

井资料归纳出识别水淹层方法,希望能给

水淹层解释提供可以借鉴的作用,以在有

限的资料情况下提高水淹层认识水平。

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