基于常规测井资料的水淹层定性识别研究

2016-09-15严燕飞尹有华黄謦谊

西部探矿工程 2016年4期

关键词：微电极水淹矿化度

严燕飞，尹有华，黄謦谊

（中石化西南石油工程有限公司测井分公司，四川成都610100）

基于常规测井资料的水淹层定性识别研究

严燕飞*，尹有华，黄謦谊

（中石化西南石油工程有限公司测井分公司，四川成都610100）

临盘油田已进入开发后期，随着长期的注水开发，储层水淹严重，地层水矿化度的变化比较复杂，水淹层测井的表现方式更趋多样化，使得解释难度越来越大。经过对临盘工区长期的科研、生产研究，总结出运用常规曲线定性识别水淹层的3种方法：自然电位法、微电极识别法、感应电阻率识别法；通过实际应用表明，3种方法均取得了较好的应用效果，不同方法间起到相互佐证的效果，保障了测井解释的精度，该方法值得在以注水开发为主的油田参考应用。

常规测井；水淹层；定性识别；自然电位；微电极；感应电阻率

临盘油田油水系统复杂，注入水既有淡水也有污水，地层水矿化度变化比较复杂。储层注水后，产层的流体性质、孔隙结构、岩石物理化学特性以及油气水分布规律等都会发生一定程度的变化，导致水淹层的识别难度增加；如何应用常规测井手段有效识别水淹层成为该区亟待解决的生产难题。通过几年的科研、生产研究，对变化所引起的测井特征进行充分挖掘，总结了利用自然电位、微电极幅度差、电阻率下降等方法手段；结果表明，该类方法基本能起到定性识别水淹层的效果。经过近几年的生产跟踪，解释结论与生产情况吻合性较好，达到了运用常规测井资料定性识别水淹层的目的。

1　自然电位识别法

油层水淹时，自然电位曲线发生明显的变化，由于油层内部的非均质性，大多数油层水淹时均具有局部水淹的特点，此时在局部水淹部位上常常发生自然电位幅度变化和自然电位基线偏移。其主要原因是当油层被水淹后，改变了水淹层、油层、围岩、泥浆之间的电位关系，从而引起自然电位基线发生偏移，自然电位幅度发生变化；为此，可以根据这些变化来判断储层的水淹与否。

1.1自然电位基线偏移

在水驱油过程中，由于油层的内部呈现非均匀的状态，在大多数情况下，水淹层会出现局部水淹或者是水淹程度不均匀现象，其中局部被水淹就会出现自然电位基的偏移。原因是原始的地层水矿化度会发生局部的变化，当地层水与注入水矿化度不同时，注水的油层其地层水总矿化度就发生了改变，油层水淹部位即自然状态下的电位基线偏移的部位［1］。

图1为商25-斜227测井特征图，结合组合曲线看，自然伽马反映2650.0～2695.0m井段砂体岩性基本一致，自然电位基线在2655.0～2660.0m附近较2670.0～2695.0m井段发生了明显的偏移。后期经射孔测试，射孔井段为99～106层，生产数据显示综合含水95.0%，确定为强水淹层级别，与解释结论相符。

1.2自然电位幅度变化

由自然电位的测井原理可知，当围岩、泥浆、地层电阻率没有多大差别时，自然电位的幅度大小决定于地层水矿化度和泥浆滤液矿化度的比值，当油层被水淹后，地层水的矿化度发生变化，从而其幅度大多会发生变化。

1.2.1自然电位幅度变大

临盘很多区块是污水回注，油层水淹后地层水矿化度增大，从而自然电位局部幅度增大，可由此判断油层水淹与否和水淹部位。

1.2.2自然电位幅度变小

临盘油田早期注水时，由于注水层位对应期块，对应层位的油层水产出少，采用浅层矿化度较低污水或者地表淡水注入，油层水淹后地层水矿化度减小，从而自然电位幅度减小，甚至可能出现正异常。可由此判断油层水淹与否和水淹部位。

图1　商25-斜227井2650.0～2710.0m曲线特征图

图2　商13-斜621井曲线特征图

图2为商13-斜621的测井曲线特征图，图2（a）为该井的上段，由于邻井无注水井，采用淡水泥浆体系，所以该井段自然电位幅度均为负异常；图2（b）为该井的下段，自然电位几乎没有幅度，甚至有的地方出现了正异常，由此可以判断该段被水淹。

2　微电极识别法

在一般情况下，微梯度受泥饼影响较大，而微电位受冲洗带影响较大，因而在渗透层出现明显的幅度差。在注水过程中，会形成局部高压，高压水流在油层中推进，油粘度大，不易驱动，高压水流会沿渗透性最好的层位快速向周围推进，形成水流通道，储层中的油不能被驱出，水淹后还有绝大部分油残留，无法采出。

当在高压水流推进到的油层中钻井时，储层内压力高，由于高压注水形成的水流通道变成泄压通道，水流通道没有泥浆侵入，泥饼减小或不易形成泥饼。微电极曲线就表现为微梯度和微电位局部重合或幅度差局部减小，我们可由此判断该油层被水淹，微电极幅度减小的部位就是水淹的部位，没有幅度差微电位和微梯度曲线重合的地方就是水淹通道。

图3为临95-斜31井测井曲线图，该井3358～3392m储层中微电极曲线在3367m处有0.5m左右的重合段，可见在此处没有形成泥饼，由此可判断是注水引起的，所以该层解释为强水淹层。该井2012年1月投产沙二段3358.0～3368.0m、3380.0～3386.8m两段（图3），日油0.5t，日水50.4t，含水99%，投产结论与解释结论相符。

图3　临95-斜31井曲线特征图

图4　盘80-斜1井曲线特征图

图5　盘80-斜10侧井曲线特征图

3　感应电阻率识别法

在油田注水开发过程中，随着注入水进入油层，不仅能驱赶原油，而且还会使油层物理性质、储集层参数和测井参数发生明显而复杂的变化。油层的含油饱和度不断下降，含水饱和度不断增加，电阻率明显下降。在水驱过程中，随着水驱程度的提高，地层含水饱和度增高，从而使岩石孔隙体积中总含盐量也得以增多，地层导电性能加强，电阻率下降［2］。通过多井纵向对比，结合油藏构造的高低，如果高部位的电性比低部位的电性还低，就可判断该储层已被水淹。

图4和图5分别为同一区块的2口井，从构造位置看，盘80-斜10侧比盘80-斜1高4m，在储层泥质含量相当的情况下电性下降明显，因此，可以推断盘80-斜10侧井电阻率明显下降的原因为储层水淹所至，解释为水淹层。