水淹层评价技术

浅议水淹层测井评价[摘要]微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法，它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率。

自然伽马测井测量的是地层总的自然伽马放射性，是套管井测井的一种最基本的方法。

本文就将两种测井技术作为水淹层测井评价技术的主要组成部分，对它们的原理和应用进行了阐述，对于实际具有一定的价值。

【关键词】水淹层；测井；评价在注水开发的油田中，注人水会使油层物理性质、储集参数和测井参数发生显著的变化。

孔隙度和渗透率的变化是油层水淹对其物性影响的主要表现。

通常当注人水为淡水时，有可能造成粘土矿物表面吸附的阳离子出现不平衡而重新进行分配，其结果将造成以高岭石为主的粘土矿物被冲洗带走，造成孔隙空间增大，渗透率增加。

而以蒙脱石为主的粘土矿物，其吸水膨胀会造成孔道进一步堵塞，导致孔隙度减小，渗透率降低。

水淹对油层含油性的影响，直接表现为含油饱和度降低。

这种由于注人水的侵人使含油饱和度以不同程度下降后的数值，称之为剩余油饱和度，它介于原始含油饱和度和残余油饱和度之间。

油层水淹后，对自然电位P和电阻率Rt的影响比较明显。

当注人水矿化度较高时，随着含水饱和度的增加，电阻率Rt呈下降趋势；但随着注人水矿化度的降低，增加到一定程度后，电阻率反而急剧上升，形成“U”形曲线。

1.微电极测井1.1 微电极测井原理微电极测井（ML）是一种浅探测电阻率的方法。

由于探测深度的不同，微梯度受泥饼影响较大，微电位受泥饼影响较小而受冲洗带和过度带影响较大。

因此，将两种电阻率测井曲线按同一横向比例重叠，在淡水泥浆井中，渗透性砂岩处出现明显正幅度差（微电位大于微梯度）；而在非渗透性泥岩处两者基本重合，故能有效地划分出渗透性砂岩。

1.2 微电极资料应用选用微梯度和微电位两种电极系以及相应的电极距目的是要它们在渗透性地层上方出现明显的幅度差，因此，不但要求两者同时测量，而且要将两条视电阻率曲线画在一起，采用重叠法进行解释，根据现场实践微电极测井主要有以下两种应用：1）确定岩层界面，划分薄层和薄的交互层通常依据微电极测井曲线的半幅点曲线分离点确定地层界面，一般可划分20cm厚的薄层，薄的交互层也有较清楚的显示。

水淹层测井评价方法
水淹层测井评价是一种重要的地质勘探方法，它的目的是对地层中的水体的性质、质量和地质结构进行准确的评价。

水淹层测井评价技术是在深度钻井过程中，利用钻井记录获取的信息，对地层中的淹水面、水体性质和分布变化等进行综合推断，从而获得准确准确的水淹层信息。

水淹层测井评价是根据深度钻井记录获取的信息，来确定淹水面和水体流动性和质量的变化情况，从而评价水淹层的整体情况。

一般来说，水淹层测井评价可以分为三个步骤：第一步是观测记录的质量评价、第二步是分析和模拟水淹层测井数据者，最后一步就是划分水淹层的区域特征。

第一步，钻井记录质量评价，一般采用技术性指标，如起采深度、采样率、采样模式、精度和可信度等来评价记录的质量，其中可信度指标是很重要的指标，它会影响到钻井深度及其下方地层的性质特征，以及淹水面的准确性和可靠性。

第二步，分析模拟钻井数据，钻井测井评价的最终效果取决于钻井数据的分析模拟。

首先，根据所测得的钻遇结果，对地层特征进行识别；其次，根据比重、沉积量、可压缩比、含水率、气体分布等参数，采用模拟计算程序模拟计算地层的水体流动特征；最后，根据模拟计算的结果，估算水体的物理性质特征，如压力、渗透率等。

第三步，划分水淹层的区域特征，一般通过观测记录和钻遇分析结果，以及模拟计算结果，综合确定淹水面的形态及其地质特征，从
而划分水淹层的区域特征。

水淹层测井评价是一项复杂的工作，需要对地层的形态特征及其地质构造有一定的认识，并具有较强的计算能力及经验判断能力，以及较高的深井技术水平，方能够准确掌握地层中的水淹层信息并做出准确的评价。

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。

（1）水淹层水淹机理实验研究主要采用岩心实验分析、理论模拟研究及水淹层测井响应特征分析，分析水淹层电阻率特征及饱和度关系的理论关系，确定地层电阻率Rt与地层含水饱和度Sw随注入水电阻率Rwj的变化规律，为水淹层定性和定量解释打下基础。

（2）水淹层定性识别方法按区块进行水淹层测井响应特征分析，分析测井曲线响应特征、沉积特征、水淹层水淹状况和地层水变化规律之间的关系。

结合生产动态资料和生产测井资料，以及邻井吸水或生产状况，在考虑不同的沉积单元和水淹特征等情况下，采用①自然电位基线偏移法；②电阻率变化率法；③综合分析法等，建立水淹层级别划分的定性标准。

（3）水淹层储层参数定量评价1）剩余油饱和度主要采用由阿尔奇公式以及由阿尔奇公式衍生的以电阻率为基础的各种公式，以取心井为基础，物理实验与理论分析相结合研究各区块剩余油饱和度与岩性、物性及电性之间的关系，研究影响饱和度计算的因素和测井响应特征，通过各公式应用效果的对比分析，确定适合各区块的剩余油饱和度计算模型。

2）束缚水饱和度以压汞及相渗检测数据为基础，利用常规测井资料，在相关性分析基础上，采用不同的参数（粒度、密度、中子和伽马等）建立束缚水饱和度模型。

如果有核磁共振测井资料，则利用核磁共振测井资料T2截止值和T2谱分布确定束缚水饱和度。

同时考察依此数据为基础，建立常规测井资料建立束缚水饱和度模型。

3）残余油饱和度采用检测数据和不同测井参数之间相关分析和多元参数回归的方法，建立残余油饱和度模型。

4）地层水电阻率确定采用按区块进行水淹层测井响应特征、沉积特征、水淹层水淹状况和地层水变化规律之间关系分析。

充分考虑注水不同阶段、不同沉积单元的测井响应特征及变化规律，在定性解释的基础上，确定水淹层地层水电阻率。

水淹层定量评价标准
水淹是土壤中水面超过植物与土壤表面之间的三尺距离，引起空腔内土壤水分贮积增加而产生的一种水位偏高现象。

定量评价水淹层，通常以土壤水分中的水淹面位置和淹没时间作为标准。

研究表明，土壤水分贮积量与水淹面位置、淹没持续时间以及其它影响因素有关。

因此，在评价水淹层时，要明确评价标准。

常见的评价标准有：
（1）水淹高度：指水的淹没倍数（水淹面位置）及持续时间，通常称为水淹面位置。

（2）淹没时间：指水淹层滞留在土壤表面上的时间，通常被
称为淹没持续时间。

（3）淹没区域面积：指水淹层滞留在土壤表面的面积，这个
面积可以有助于评估水淹的影响范围。

此外，水淹层还可以通过关注它在土壤表面的表现情况，以及是否影响到覆盖物的生长等方面来进行判断，以定量评价水淹的影响程度。

总之，定量评价水淹层需要综合考虑水淹持续时间、水淹面位置、淹没区域面积等因素，同时还要关注水淹在土壤上的表现情况，以便尽可能准确地掌握水淹层影响。

1651 现状在我国的中原地区，东濮凹陷主力区块综合含水高达90％以上，还有其他一些区块在早期也已经注入过淡水。

由于以上诸如此类的情况，我们对已试油投产的部分淡水水淹层测井的曲线特征进行分析研究，发现在淡水水淹层中4米和2.5米的梯度电阻率曲线、自然电位曲线、自然伽马曲线，以及声波时差曲线等测井曲线均有变化，解释工作者可以利用这些特征对水淹层进行初步定性判断解释。

解释水淹层的前提条件包括了解邻井相应层位是否有注水，明确目标井与注水井构造位置关系。

2 淡水水淹层快速评价方法对一些井所解释的水淹层进行曲线分析对比，这些结论在后期的试油中也得到认证为水淹层，反推出可利用梯度电阻率曲线的变化特征判别淡水水淹层。

油层淡水水淹后，梯度电阻率曲线会出现4米梯度电阻率值远小于2.5米梯度电阻率值的特征，并且均在储层的中下部出现该特征，水淹程度越高，这种差异越明显。

如下图1所示：图1可以看出1、2、6号层4米梯度电阻率值远远小于2.5米梯度电阻率值，从梯度电阻率值特征分析具有淡水水淹特征，投产结果含水达55%，证实解释结论与投产吻合。

从图2含水率和自然电位基线偏移量的关系图中可看出，当含水率越高，自然电位基线偏移量越大的情况下，水淹级别就越高。

在原状地层中，相同层位的地层水矿化度变化不大，自然电位曲线显示为较稳定的泥岩基线，油层水淹后，因注入水与地层水之间矿化度的不同，使自然电位泥岩基线发生偏移现象。

同时，油层水淹后，自然电位曲线幅度有明显增大的特征，增大幅度随水淹程度的增加而增加。

图2其次声波时差的变化也可识别淡水水淹层。

在钻井过程和注水过程中，均会形成裂缝，造成水淹层的声波时差比末水淹时（油层）的声波时差增大，声波幅度衰减也增大。

有时可以利用声波时差增大来判断水淹层。

自然伽马的畸变法也可作为识别淡水水淹层的方法，自然伽马测井值有时因注入水的水洗、油层中的粘土矿物和泥质成分被注入水溶解、冲走而降低，有时则因放射性积垢的形成而升高，使储层水淹后的自然伽马曲线形态发生畸变。