A井区J1b4+5油藏水淹层定量解释方法研究

王 杰，丁 艳

（中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000）

A井区J1b4+5油藏水淹层定量解释方法研究

王 杰，丁 艳

（中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000）

针对A井区J1b4+5储层岩性复杂，非均质性强的特点，采用了分岩性解释的方法。利用多元回归模型解释含水饱和度，避免了求取地层水电阻率的问题；通过归一化的方法，拟合出油水相对渗透率的计算公式，进而求取储层的产水率；根据毛管压力曲线，采用J函数和沃尔公式法来计算储层原始含油饱和度，并在此基础上构建水淹敏感参数-饱和度下降指数。采用三个特征参数的组合来定量评价水淹级别，应用于研究区新井解释中，取得了较好的应用效果。

水淹层；岩性；饱和度；产水率；敏感参数

A井区经过近四十年的注水开发，目前已进入高含水开发阶段，高含水期的水淹层准确评价已经成为二次开发中控水稳油和增储挖潜的技术关键。但是，由于研究区储层非均质性严重、岩性变化剧烈以及测井响应复杂等特点，水淹层解释难度大。前期采用分层位解释的方法，虽然突出了小层间的差异性，但仍然无法克服小层内部以及平面上的矛盾，而且在解释参数的选择上也存在一定的问题，也受限于当时取心井的资料情况，导致解释精度低。2015年该区新钻3口取心井，新资料的增加使得对油藏的岩性、物性、含油性等有了更进一步的认识，因此有必要开展二次水淹层定量解释，为油藏下一步的调整开发提供更可靠的依据。

1 地质概况

A井区J1b4+5油藏为构造岩性控制的边水油藏，油藏埋深1 500 m～1 850 m，构造上位于克乌断裂带下盘，构造形态为一个向东南倾的单斜[1]。J1b4为砂质辫状河沉积，主要发育心滩坝和辫状河道，岩性以中细砂岩为主，含少量粗砂，平均孔隙度17.2%，平均渗透率147.5 mD；J1b5为砾质辫状河沉积，主要发育辫流河道、心滩和河漫沉积，岩性以砂砾岩为主，含少量中细砂和粗砂，平均孔隙度10.3%，平均渗透率21.7 mD。油藏自1975年起全面进入注水开发，截止目前，采出程度36.1%，含水80.9%，已进入高含水阶段。

2 定量评价参数建立

传统方法多是以含水饱和度和产水率两个参数来进行评价，但是在研究过程中发现，对于有些差油层，可能本身物性比较差，含油性比较差，含水饱和度较高，这样计算得到的产水率就偏高，这时仅采用这两个参数来进行评价就可能会出现误判，因此需要重新构建水淹敏感参数，这里引进饱和度下降指数，表示油层水淹以后含油饱和度的下降程度，它是一个相对值，可以更直观地反映出油层的水淹强度，也可以避免上述可能出现的误判情况。

2.1 含水饱和度

利用传统的阿尔奇公式及其相关改进公式、西门度公式等求取含水饱和度都涉及求取地层水电阻率的问题，而研究区经历了注污水-淡水-地层水回注，地层水电阻率的影响因素比较多也比较复杂，求取的难度比较大[2]，而采用多元回归模型，用地层电阻率、孔隙度和泥质含量三个变量参数回归拟合含水饱和度的计算公式，避开了求取地层水电阻率的问题，提高了饱和度的计算精度。另外，由于砂岩和砾岩沉积环境的差异，导致储层物性、含油性以及渗流特征等都有很大的不同，因此有必要分岩性建立解释模型[3]。

砂岩含水饱和度计算公式：

砾岩含水饱和度计算公式：

式中：Sw-地层含水饱和度，%；RT-原状地层电阻率，Ω·m；φ-有效孔隙度，%；Vsh-泥质含量，%。

2.2 产水率

在水淹层解释中，产水率是指示油层水淹程度的最直接参数，它是由油水相对渗透率得到的，而油水相对渗透率不仅与含水饱和度有关，还与束缚水饱和度和残余油饱和度有关[4]，因此，引进参数Ko、Kw：

式中：Ko-孔隙中可动油占孔隙可动流体的百分数，Ko越大，说明孔隙中可动油越多，油的相对渗透率就越大；Kw-孔隙中可动水占孔隙可动流体的百分数，Kw越大，说明孔隙中可动水越多，水的相对渗透率就越大。

图1 Ko与油相相对渗透率Kro交会图

图2 Kw与水相相对渗透率Krw交会图

分析发现，岩心油相相对渗透率Kro与Ko，水相相对渗透率Krw与Kw都成正相关关系，因此，可以利用这两个参数分别拟合出油相和水相相对渗透率模型（见图 1、图 2）。

按照流体力学的渗流原理，产水率公式如下：

式中：Kro、Krw-油、水相对渗透率，小数；μo、μw-油、水的黏度，mPa·s。

2.3 饱和度下降指数

油藏水淹以后，储层含油饱和度不断下降，下降的越多，水淹程度就越强，因此，定义原始含油饱和度和目前含油饱和度的差值与原始含油饱和度的比值为饱和度下降指数，用Sod表示：

式中：Sod-含油饱和度下降指数，%；原始含油饱和度，%；So-目前油藏含油饱和度，%。

饱和度下降指数表征的是油层动态水淹的一个参数，可以反映目前油层的水淹程度，下降指数越大，说明储层水淹越厉害，水淹程度越强；下降指数越小，说明储层受注入水的影响小，水淹程度弱。

由于缺乏储层原始含油饱和度的直接分析资料，因此利用研究区大量的压汞资料，根据毛管压力曲线，采用J函数和沃尔公式法进行迭代计算，取累积渗透率贡献达到99.9%时对应的进汞饱和度为原始的含油饱和度[5，6]。这样得到每块压汞样品的原始含油饱和度之后，再与岩心分析的孔渗建立关系（见图3），拟合出原始含油饱和度的计算公式。

图3 原始含油饱和度与孔隙度、渗透率关系图

图4 砂岩含水饱和度、相对渗透率与产水率交会图

图5 砾岩含水饱和度、相对渗透率与产水率交会图

图6 砂岩产水率与饱和度下降指数交会图

图7 砾岩产水率与饱和度下降指数交会图

表1 水淹层定量解释标准

3 水淹层定量解释标准

根据含水饱和度与油水相对渗透率、产水率交会图（见图4、图5），以产水率的5级水淹级别划分为标准，分别确定了砂岩和砾岩的含水饱和度解释标准，同时将解释的饱和度下降指数与实际试油或者产液剖面得到的产水率作交会图分析（见图6、图7），发现之间有很好的相关性，储层的产水率越高，水淹程度越强，饱和度下降指数越大；以产水率的5级水淹级别划分为标准，确定了饱和度下降指数的解释标准，各参数的解释标准（见表1）。

4 方法应用及效果分析

根据所研究的方法，在FORWARD平台上编制了相应的处理程序，对研究区35口新钻井进行了处理。B1井解释成果图（见图8），下面进行简要分析。

b42层：岩性以砂岩为主，射孔1 626.5 m～1 615 m，含水饱和度58%，饱和度下降35%，产水率82%，解释结论为强水淹层；试油日产液24 t，日产油4.71 t，含水80.3%，解释结论与试油结论相符。

b51-1层：岩性以砂岩为主，射孔1 654.5 m～1 643 m，含水饱和度60%，饱和度下降40%，产水率92%，解释结论为强水淹层；试油日产液8.1 t，日产油0.7 t，含水91.9%，解释结论与试油结论相符。

b51-3层：岩性以砾岩为主，射孔1 683 m～1 673.5 m，含水饱和度52%，饱和度下降20%，产水率62%，解释结论为中强水淹层；试油日产液20.1 t，日产油6.47 t，含水67.8% ，解释结论与试油结论相符，三个小层的解释结论均与试油结论相符，说明了解释方法的可行性。

研究区b4和b51-1中细砂岩和含砾粗砂岩发育，砂体连通性好，剖面动用程度高，整体水淹强；下部b51-2、b51-3以砂砾岩沉积为主，储层物性较差，水淹程度较弱，从剖面上来看，储层水淹受物性控制作用明显，解

图8 B1井解释成果图

释结果与油藏整体认识也比较相符。

5 结论与认识

（1）对于研究区储层岩性混杂，非均质严重的特点，采用分岩性解释的方法，避免了层内、层间和平面上的矛盾，提高了解释的精度。

（2）采用毛管压力曲线来恢复储层原始含油饱和度，进而建立饱和度下降指数，并与产水率、含水饱和度组合来定量评价水淹状况，通过对实际资料的处理，应用效果较好。天然气，2010，6（4）：67-70．

［1］ 金萍，宋延春，等．水淹层测井响应特征研究［J］．新疆石油

［2］ 谭锋奇，李洪奇，等．砾岩油藏水淹层定量识别方法［J］．石油与天然气地质，2010，31（2）：232-239．

［3］ 许长福，彭寿昌，等．克拉玛依油田砾岩油藏水淹层定量解释［J］．新疆石油地质，2010，31（1）：93-95．

［4］ 王延杰，许长福，等．新疆砾岩油藏水淹层评价技术［M］．北京：石油工业出版社，2013．

［5］ 彭寿昌，许长福，等．低渗透砾岩油藏含油饱和度解释及水淹层评价［J］．特种油气藏，2015，22（6）：108-110．

［6］ 严晓欢，谭云龙，等．J函数计算油藏原始含油饱和度的方法及其在 Y 油田的应用［J］．国外测井技术，2014，199（1）：40-42．

The study on quantitative interpretation of water-flooded layer in J1b4+5reservoir of A well area

WANG Jie，DING Yan（Research Institute of Exploration and Development of PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay Xinjiang 834000，China）

According to the characteristics of complicated lithology and serious heterogeneity in J1b4+5reservoir of A well area,this paper used the method of lithology-baded interpretation.Using the multiple regression model to computer the water saturation,and avoiding the problem of evaluating formation water's resistivity.Fitting the calculation formula of oil and water's relative permeability by means of normalization method,and then calculating the water production rate.According to the capillary pressure curve,the J function and the wall formula method are used to calculate the initial oil saturation of the reservoir,based on it,this paper structures the water-flooded sensitive parameter-the desaturation index.Using the combination of three characteristic parameters to quantitatively evaluate the water-flooded level,which is applied to the interpretation of the new wells in the study area,and good results have been achieved.

water-flooded zones；lithology；saturation；water production rate；sensitive parameter

TE122.23

A

1673-5285（2017）07-0104-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.07.023

2017－05-22

王杰，男（1991-），助理工程师，硕士研究生学历，现从事测井综合解释工作，邮箱：mrwj0128@163.com。