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1、 断 块 油 气 田 第 8 卷 第 3 期 FAUL T2BLOCK OIL & GAS FIELD 2001 年 5 月 水 淹 层 综 合 解 释 方 法 在 马 厂 油 田 的 应 用陈 华 曹 鹏 飞 刘 华 潘 鸣(中 原 油 田 分 公 司 采 油 七 厂 )摘 要 马 厂 油 田 进 入 注 水 开 发 中 后 期 ,由 于 油 藏 各 向 渗 透 性 的 差 异 ,油 水 粘 度 差 别 及 开 发 过 程 中 水 动力 场 的 不 平 衡 ,势 必 造 成 注 入 水 在 纵 向 上 的 单 层 突 进 和 平 面 上 的 舌 进 现 象 ,油 井 在 生 产 初 期 的
2、主 力 层 逐 渐 成为 高 压 水 淹 层 。 利 用 电 测 和 物 性 参 数 对 水 淹 层 进 行 定 性 、 定 量 的 综 合 解 释 ,该 方 法 确 定 了 马 厂 油 田 的 岩 性 、 物性 、 电 性 、 水 淹 层 的 评 价 标 准 ,并 在 马 厂 油 田 得 到 充 分 应 用 。关 键 词 水 淹 层 储 集 层 重 叠 法 产 水 率 物 性 参 数 岩 性 参 数 剩 余 油 饱 和 度 水 淹 级 别马 厂 油 田 自 1987 年 正 式 投 入 注 水 开 发 ,至 今主 力 油 层 已 进 入 特 高 含 水 开 发 阶 段 ,综 合 含 水 率已
3、 达 91. 56 %。 同 一 断 块 相 同 层 位 、 不 同 区 域 水淹 层 电 性 标 准 各 异 ,非 均 质 油 层 水 淹 情 况 复 杂 多变 ,存 在 多 解 性 。 因 此 ,对 马 厂 油 田 水 淹 层 解 释 方法 研 究 与 应 用 具 有 重 要 现 实 意 义 。1 马 厂 油 田 水 淹 层 测 井 响 应 特 征 X马 厂 油 田 早 期 淡 水 、 污 水 混 注 ,水 淹 特 征 因 注入 水 矿 化 度 的 不 同 而 异 。 淡 水 、 污 水 、 边 水 水 淹 层的 测 井 响 应 特 征 有 明 显 的 区 别 。111 油 层 淡 水 水
4、 淹 后 自 然 电 位 曲 线 特 征马 厂 油 田 原 始 地 层 水 的 矿 化 度 大 都 在 6 10 - 2 g/ L 以 上 ,注 入 淡 水 矿 化 度 在 1 10 - 2 g/ L以 下 ,钻 井 液 矿 化 度 在 8 10 - 2 g/ L 以 下 ,因 此 油层 、 水 层 的 自 然 电 位 曲 线 显 示 为 大 的 负 异 常 ,而 当油 层 被 淡 水 水 淹 后 ,束 缚 水 中 的 离 子 会 向 注 入 水中 扩 散 ,被 注 入 水 带 走 ,造 成 水 淹 地 层 中 的 离 子 总数 相 对 降 低 ,从 而 钻 井 液 与 地 层 中 离 子 的
5、 差 异 变小 或 近 似 ,甚 至 钻 井 液 中 的 离 子 数 大 于 地 层 中 的 ,结 果 使 电 位 差 减 小 ,形 不 成 自 然 电 位 负 异 常 ,有 时还 出 现 自 然 电 位 正 异 常 现 象 。 油 层 水 淹 后 ,地 层中 总 离 子 数 减 少 ,自 然 电 位 总 电 动 势 减 少 ,自 然 电位 幅 度 降 低 。 若 油 层 为 正 韵 律 或 非 均 质 沉 积 ,油层 上 、 中 、 下 3 部 分 水 淹 程 度 差 异 大 时 ,会 因 最 短导 电 路 径 构 成 的 回 路 总 电 动 势 差 异 而 不 同 ,故 导致 油 层 下
6、部 水 淹 上 部 未 淹 时 ,下 部 基 线 偏 移 。 油层 上 部 水 淹 下 部 未 淹 时 ,上 部 基 线 偏 移 。 连 续 不等 的 阶 梯 状 水 淹 时 ,将 会 出 现 连 续 偏 移 。 全 部 水淹 或 上 下 未 淹 而 只 有 中 部 水 淹 时 ,不 发 生 基 线 偏移 ,而 只 是 自 然 电 位 曲 线 基 线 幅 度 异 常 。 油 层 淡水 水 淹 时 ,自 然 电 位 曲 线 基 线 幅 度 的 降 低 及 自 然电 位 曲 线 基 线 幅 度 值 的 大 小 决 定 于 地 层 水 混 合 液电 阻 率 的 大 小 ,混 合 液 电 阻 率 越
7、大 ,水 淹 程 度 越高 ,自 然 电 位 幅 度 的 降 低 越 大 ,基 线 偏 移 越 大 。112 水 淹 层 井 径 、 冲 洗 带 电 阻 率 特 征水 淹 层 注 水 压 力 高 ,钻 井 液 柱 压 力 接 近 或 等于 地 层 钻 井 液 压 力 ,导 致 钻 井 液 滤 液 侵 入 浅 或 无侵 入 ,因 而 井 径 曲 线 显 示 无 泥 饼 、 无 扩 径 或 者 不 规则 现 象 。 微 电 极 (微 球 ) 测 量 时 直 接 与 井 壁 接 触 ,使 得 水 淹 层 的 微 电 阻 率 数 值 大 于 油 层 和 有 泥 饼 水层 的 微 电 阻 率 数 值 ,
8、由 此 可 以 用 来 识 别 水 淹 层 ,运用 此 特 征 的 条 件 是 井 眼 钻 井 液 造 壁 较 好 。 若 井 眼扩 径 、 钻 井 液 造 壁 不 好 ,则 油 层 处 微 电 阻 率 数 值 升高 ,微 电 极 曲 线 上 特 征 明 显 。113 利 用 自 然 伽 马 曲 线 的 异 常 变 化 识 别 水 淹 层注 入 水 的 冲 刷 可 能 会 将 处 于 注 水 通 道 中 的 放93X 收 稿 日 期 2000 - 09 - 25第 一 作 者 简 介 陈 华 ,1972 年 生 ,助 理 工 程 师 ,1996 年毕 业 于 西 南 石 油 学 院 石 油 工
9、 程 系 ,现 在 中 原 油 田 分 公 司 采油 七 厂 地 质 大 队 从 事 油 田 开 发 工 作 ,地 址 (274503) :山 东省 东 明 县 ,电 话 : (0393) 4860114。射 性 粘 土 等 微 小 颗 粒 冲 走 ,而 在 注 水 通 道 边 缘 聚集 起 来 。 加 之 检 测 邻 近 注 水 井 吸 水 剖 面 吸 水 状 况时 投 放 的 放 射 性 同 位 素 也 会 溶 于 水 中 ,被 注 入 水携 入 地 层 ,造 成 同 一 水 淹 层 在 不 同 井 中 储 层 的 自然 伽 马 测 量 值 差 异 增 大 。114 利 用 邻 近 曲 线
10、 对 比 判 断 水 淹 层调 整 井 水 淹 层 解 释 过 程 中 ,可 用 该 区 的 老 井(注 水 井 、 采 油 井 ) 及 新 钻 的 邻 井 测 井 曲 线 判 断 水淹 层 。 一 般 岩 性 粗 、 渗 透 性 好 、 均 质 产 层 水 淹 ,平面 上 声 波 时 差 、 电 阻 率 变 化 不 明 显 。 自 然 电 位 能清 晰 地 反 映 地 层 固 有 的 沉 积 特 征 ,中 、 强 水 淹 层 自然 伽 马 测 井 曲 线 值 减 小 ,幅 度 差 增 大 ,层 内 非 均 质响 应 减 弱 。 储 层 渗 透 性 差 时 ,弱 水 淹 层 自 然 伽 马测
11、井 曲 线 有 增 大 显 示 。 岩 性 细 、 物 性 好 、 高 矿 化 度地 层 水 的 油 层 ,电 阻 率 高 、 受 低 含 油 饱 和 度 影 响 较小 (受 油 质 影 响 大 ) ,油 层 水 淹 主 要 特 征 为 声 波 时差 增 大 。2 水 淹 层 综 合 解 释 的 基 本 理 论2. 1 水 淹 层 半 定 量 解 释利 用 解 释 井 原 始 测 井 数 据 和 定 量 计 算 的 储 层参 数 ,使 用 曲 线 重 叠 法 和 交 会 图 法 进 行 岩 性 、 物 性及 水 淹 层 定 量 判 断 。2. 1. 1 电 阻 率 与 孔 隙 度 或 自 然
12、电 位 与 自 然 伽 马交 会 图淡 水 水 淹 的 低 、 中 含 水 期 和 污 水 水 淹 的 全 过程 ,在 同 一 解 释 井 段 内 ,可 选 取 岩 性 相 当 者 作 R t- 12 %时 , a = 1 , m = 2. 03 , b = 1 , n =1. 96。用 上 述 方 法 求 得 的 含 水 饱 和 度 与 岩 心 分 析 含水 饱 和 度 ( S wa)交 会 图 ,看 出 相 关 性 较 好 ,可 以 满足 该 区 块 开 发 后 期 含 水 饱 和 度 计 算 精 度 。 交 会 图方 程 式 为 :S w = 0. 997 4 S wa + 1. 146
13、 8 (14)相 关 系 数 0. 861 3b) 储 层 产 水 率 ( f w) 估 算 。 储 层 产 水 率 是 层内 油 水 相 对 渗 透 率 及 水 油 粘 度 比 的 函 数 ,油 水 相对 渗 透 率 则 是 地 层 含 水 饱 和 度 、 束 缚 水 饱 和 度 及残 余 油 饱 和 度 的 函 数 。 通 常 ,束 缚 水 饱 和 度 、 残 余油 饱 和 度 与 储 层 岩 性 、 物 性 、 注 水 条 件 有 关 ,它 们都 受 多 种 因 素 的 影 响 ,其 相 互 关 系 极 为 复 杂 ,为此 ,本 次 采 取 下 述 方 法 计 算 产 水 率 。 根 据
14、 马 厂 油田 取 心 岩 样 的 水 驱 油 油 水 相 对 渗 透 率 - 含 水 饱 和度 - 产 水 率 关 系 曲 线 ,推 导 出 的 产 水 率 方 程 为 :f w = - 0. 023 1 S w2 + 4. 339 1 S w - 77. 045 (15)3 水 淹 层 级 别 的 划 分用 上 述 水 淹 层 参 数 ,选 取 具 有 代 表 性 的 试 油 、测 试 及 生 产 动 态 资 料 ,把 马 厂 油 田 沙 三 中 、 沙 三 下解 释 目 的 层 段 的 水 淹 层 级 别 评 价 标 准 定 为 2 类 :一 类 为 岩 性 纯 、 物 性 好 或 较
15、好 的 油 层 (见 表 1) ;另一 类 为 岩 性 较 纯 、 物 性 较 差 的 油 层 (见 表 2) 。表 1 岩 性 纯 、 物 性 好 (较 好 )油 层 水 淹 级 别 划 分 标 准水 淹 级 别 ( R t - R sh) / ( m) f w , %油 层 6. 5 10 级 水 淹 层 4. 5 6. 5 10 40 级 水 淹 层 2. 5 4. 5 40 60 级 水 淹 层 0 2. 5 60 80 级 水 淹 层 80表 2 岩 性 较 纯 、 物 性 较 差 油 层 水 淹 级 别 划 分 标 准水 淹 级 别 ( R t - R sh) / ( m) f w , %油 层 4. 5 20 级 水 淹 层 2. 5 4. 5 20 50 级 水 淹 层 1. 5 2. 5 50 70 级 水 淹 层 0 1. 5 70 90 级 水 淹 层 90用 上 述 方 法 ,结 合 综 合 分 析 测 井 信 息 、 地 质 资料 ,以 及 开 发 动 态 和 区 域 动 态 研 究 成 果 等 ,对 单井 、 区 块 、 局 部 区 域 进 行 动 静 分 析 ,同 时 针 对 不 同的 地 质 特 点 、 电 性 特 征 选 择 合 适 的 确 定 地 层 水 电阻 率 方 法 ,计 算 剩 余
