注入剖面测井资料在细分注水效果评价中的应用

薛小叶

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163153)

0 引 言

某试验区受三级构造——松辽盆地大庆长垣杏树岗背斜[1-2]控制，构造平缓、地层倾角1°～2°、北高南低。试验区共有油水井567口，其中油井350口，水井217口。采油井年产液2.36×106t，年产油0.17×106t，年均综合含水92.75%，采出程度42.09%。杏树岗油田是长期注水、多次井网加密的陆相多层非均质砂岩油田，目前处于特高含水阶段，开发中普遍应用多学科精细油藏描述技术[3-5]来细化、量化对剩余油分布的认识。与中厚油层比，杏树岗油田薄差油层和表外储层动用程度低、开发效果差，是剩余油挖潜方向。根据精细油藏描述量化成果，试验区薄差油层和表外储层剩余储量5.71×106t，未动用地质储量0.9×106t。为挖掘这部分剩余油潜力和提高区块最终采收率，试验区不断整合完善水驱精细挖潜工艺配套技术[6-8]，形成了适合特高含水期这类油层的精细分层注水工艺技术，注水井分层段数由5段以内细分为6段至10段(下简称细分)，通过加大细分注水[9-11]等剖面调整力度改善了开发效果。注入剖面同位素测井资料能够解释分层注水井纵向各射孔层的注入量，判断小层动用状况[12-14]。本文应用注入剖面同位素测井资料，为制定试验区细分措施方案提供依据，并评价试验区单井、井组和区块的细分措施效果。

1 单井细分前后注水效果评价

1.1 细分前后吸水状况统计

试验区共实施水井细分注水99井次，其中有65口井在细分前后都进行了注入剖面同位素测井。统计细分前后油层动用状况见表1。细分后，吸水层数、砂岩厚度和有效厚度分别提高5.26%、7.70%和6.98%。

表1 水井细分前后油层动用状况对比表

1.2 案例分析

以X1井为例，该井是试验区一口一次加密调整井，2010年10月开始注水，破裂压力11.3 MPa，共射开萨Ⅱ组油层25个，射开砂岩厚度28.5 m，有效厚度9.4 m。2018年9月17日对该井进行注入剖面同位素测井时，该井为4级4段注水，全井注入量81 m3/d，压力10.8 MPa。图1为X1井细分前后同位素测井成果图。自然电位曲线反映小层位置，磁性定位曲线反映分层注水管柱结构，同位素曲线与自然伽马曲线的叠合面积解释小层绝对注入量(单位为m3/d)和相对吸水量，注入剖面曲线显示各小层累计相对注入量解释成果(单位为%)，25个射孔层中只有8个层吸水，吸水砂岩厚度13.9 m，有效厚度5.0 m，油层动用程度较低，层段内层间矛盾突出。根据同位素测井资料和油层发育状况、地层发育特征，2019年11月对该井细分为6级6段注水。2020年4月13日再对该井进行同位素测井，注入量80 m3/d，压力10.8 MPa，如图1右边所示，第2段停注，吸水层数增加到14个，吸水砂岩厚度增加到20.8 m，有效厚度增加到7.5 m，新增2个薄差层(S221、S2121)、5个表外层(S21、S222、S272、S2112、S2123)吸水。

图1 X1井细分前后同位素测井成果图

2 井组细分前后注水效果评价

2.1 井组内各井细分效果评价

试验区5口注水井X2、X3、X4、X5、X6是一次加密调整井，均于1991年投产，破裂压力11.3 MPa。X2共射开萨Ⅱ组油层24个，射开砂岩厚度26.3 m，有效厚度7.2 m。X3共射开萨Ⅱ组油层23个，射开砂岩厚度33.6 m，有效厚度11.5 m。X4共射开萨Ⅱ组油层26个，射开砂岩厚度38.7 m，有效厚度13.6 m。X5共射开萨Ⅱ组油层28个，射开砂岩厚度33.7 m，有效厚度13.6 m。X6共射开萨Ⅱ组油层26个，射开砂岩厚度35.8 m，有效厚度18.0 m。

X5于2017年9月进行同位素测井时，如图2左边所示，全井分5级5段注水，注入压力10.8 MPa，注入量110 m3/d，全井28个射孔层中15个小层吸水，吸水砂岩厚度22.4 m，吸水有效厚度9.4 m，小层渗透性差异大，层间矛盾突出。2018年3月将该井小层重新组合，细分调整为7级7段注水。2018年6月进行同位素测井，如图2中所示，注入压力10.1 MPa，注入量114 m3/d，全井吸水小层增加到17个，吸水砂岩厚度增加到23.6 m，吸水有效厚度9.5 m，新增6个薄差层及表外层，分别为S211、S231、S27-8、S2102、S2115、S2123。2019年12月细分为10级10段注水，2020年6月进行同位素测井，如图2右所示，注入压力10.8 MPa，注入量71 m3/d，全井吸水小层增加到19个，吸水砂岩厚度23.3 m，吸水有效厚度10.1 m，新增1个表外层S282吸水。

图2 X5井细分前后同位素测井成果图

连续多次注入剖面测井资料能更客观反映储层动用情况[14]。统计X5在2018年3月(第1次细分)前后连续3次同位素测井成果数据，见表2，细分前该井有效厚度级别在0～0.5 m的薄差层动用砂岩厚度为74.61%，表外层动用砂岩厚度为36.92%。细分后该井有效厚度级别在0～0.5 m的薄差层动用砂岩厚度为92.30%，提高了17.69%，表外层动用砂岩厚度为66.15%，提高了29.23%，细分效果明显。

表2 X5井2018年3月细分前后同位素3次动用情况统计表

X4于2019年3月进行同位素测井时，如图3左边所示，全井分5级5段注水，注入压力10.8 MPa，注入量78 m3/d，全井26个射孔层中只有8个小层吸水，吸水砂岩厚度13.8 m，吸水有效厚度5.7 m，小层渗透性差异大，层间矛盾突出。2019年4月将该井小层重新组合，细分调整为7级7段注水。2019年9月进行同位素测井，如图3右边所示，注入压力10.8 MPa，注入量83 m3/d，全井吸水小层增加到12个，吸水砂岩厚度增加到22.7 m，吸水有效厚度增加到8.1 m，新增4个薄差层及表外层吸水，分别为S26、S2111、S2112、S213。

图3 X4井细分前后同位素测井成果图

X6于2018年6月进行同位素测井时，如图4左边所示，全井分5级5段注水，注入压力10.5 MPa，注入量69 m3/d，全井26个射孔层中只有10个小层吸水，吸水砂岩厚度11.3 m，吸水有效厚度5.3 m，小层渗透性差异大，层间矛盾突出。2019年8月将该井小层重新组合，细分调整为6级6段注水。2020年8月进行同位素测井，如图4右边所示，注入压力10.8 MPa，注入量47 m3/d，全井吸水小层增加到14个，吸水砂岩厚度增加到21.9 m，吸水有效厚度增加到11.6 m，新增4个薄差层吸水，分别为S211、S252、S2101、S213。

图4 X6井细分前后同位素测井成果图

2.2 井组整体细分效果评价

统计这5口井细分前后吸水层数、砂岩厚度、有效厚度变化情况见表3。细分后，吸水砂岩厚度增加16.71%，其中有效厚度级别在0～0.5 m的薄差层、表外层吸水砂岩厚度分别增加12.77%、7.56%，细分效果明显，提高了薄差层、表外层动用程度，达到了开发目的。

表3 试验区5口注水井细分前后效果对比

统计该井组6口未采取措施油井生产情况，水井经过细分注水后，从2019年8月到目前为止，日注水量增加15 m3/d，周围油井产液增加1.6 m3/d，产油增加0.2 m3/d，含水下降1.3%，达到了稳油控水的目的。

3 评价区块细分水井油层动用状况

分层动用情况(如图5所示)与利用41口细分水井连续3次同位素注入剖面测井资料统计油层动用情况见表4。可知，水井细分后，层间矛盾得到缓解，层数、砂岩厚度、有效厚度动用分别达到82.69%、86.12%、89.03%，其中薄差层的动用达到85%以上，表外层的动用达到75%以上。从细分注水井油层动用情况来看，还存在25%的表外层未动用，建议通过压裂或酸化来改善渗流通道，从而进一步提高表外层的动用比例。

图5 细分井分层动用情况

表4 细分水井连续3次同位素注入剖面测井资料统计油层动用情况

4 结 论

1)分析应用试验区注入剖面同位素测井资料表明，注入剖面测井资料适用于在该区指导细分注水方案的制定，并在评价单井与井组细分注水措施效果及区块注水井油层动用状况方面发挥了重要作用。

2)通过实施细分注水，试验区缓解了层间和平面矛盾，提高了薄差油层的动用程度，达到了稳油控水的目的。