水淹层特征识别
常规测井水淹层识别方法分析
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由于 地 层孔 隙分 布和 大 小不 均 ， 孔 隙 结 构 复杂 等原因， 注入 地层 的水在 它 所流 经 的孔隙 过程 中 ， 不
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水 淹
可 能将 孔 隙 中的油 全部 驱替 干净 。对 于一个 投 入注 水 采油 的油 层来 说 ， 从注 入 端到 采 出端 区域 内 ， 在 采 油 井 中 出现 注入 水 之 前 ， 地 层 中的 含油 饱 和 度或 含 水 饱和 度 的分布 是 不连续 的 。 在 注水 前缘地 带 ， 饱 和
１ ． １含 油 性 变 化
喉道 半 径 加 大 ， 孔 隙变 得 干净 、 畅通 ， 孔 隙半 径 普遍 增大 ， 缩短 了流体 实 际渗 流途 径 ； 岩 石孔 隙结 构系数 变小 ， 物 性 好 的岩 石 孔 隙 度 ， 可 能 有一 定 程度 的增
随着水 淹程 度增 加 ， 含水 饱 和度 增加 ， 油 层 的含
反 应是地 层 电阻 率发 生变 化 。油 水分 布发生 的具体 变化 ， 与 地层 的非 均 质 性 、 重力 、 注 水井 地层 吸水状
况等 因素有 关 。
１ ． ４ 油 层 饱 和 度 的 横 向 分 布
水 淹 时
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内 蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ ３ 期
埕岛油田馆上段水淹层地质特征与识别
埕岛油田馆上段水淹层地质特征与识别摘要：埕岛油田长期注水开发、随着注入水的不断推进，水淹层内部发生了一系列变化，使它明显区别于油层的原始状态。
本文对馆上段油藏水淹层的基本特点和测井响应特征进行了分析，并在生产实践中对测井公司解释的水淹层进行判断分析。
关键词：馆上段油藏水淹层地层电阻率自然电位测井埕岛油田位于渤海湾南部水深3m－20m的极浅海海域，处于济阳坳陷与渤中坳陷交汇处的埕北低凸起的东南端，属前第三系潜山背景上发育起来的大型披覆构造。
截至2010年底，埕岛油田已发现上第三系明化镇组及馆陶组、下第三系东营组及沙河街组、中生界、古生界、太古界等七套含油气层系，自营区探明含油面积156.54km2，探明储量37950.2万吨。
已上报动用探明含油面积104.49km2，石油地质储量24638.28万吨，标定采收率20.3%。
其中人工注水驱埕岛主体馆上段油藏为其主要的含油层系和开发层系，已探明储量和开发储量分别占埕岛探明储量和动用储量的54.8%和70.9%，年产油占采油厂年产油量的78%。
一、埕岛油田馆上段油藏水淹层的基本特点油藏长期注水开发、随着注入水的不断推进，水淹层内部发生了一系列变化，使它明显区别于油层的原始状态。
主要有以下几个基本特点：1.含水饱和度增大随着水淹程度增强，由原始的临界含水饱和度（相当于束缚水饱和度）逐步增大，直到某个最大值。
2.层物性发生变化水洗会导致充填于砂岩孔道内或砂岩颗粒表面的粘土被冲散或被冲掉，孔隙半径增大（主要是孔隙喉道半径增大），因此，强水洗后渗透率有明显增高。
同时，岩石润湿性发生变化，亲油变为亲水，饱和指数n也发生变化。
但是，水淹也可能使某些粘土矿物膨胀，堵塞孔道，降低产层的渗透率，一般来说，水淹的结果，使孔隙度增大。
3.地层电阻率发生变化油层在注水初期，随着含水饱和度的增加而电阻率减少。
4.水淹区的分布与沉积的韵律性有密切关系馆上段为正韵律沉积的河道砂、点砂坝，在水驱过程中，首先在储层底部的岩性较粗的相带形成大孔道的水窜，造成局部的先期水淹。
水淹层识别
水淹层测井识别方法一、水淹油层的特征在油田开发工程中，由于注水驱油或是边底水推进，油层都要发生不同程度的水淹，引起储集层物性、电性一系列的变化。
主要有以下特征。
1、水淹油层的地质特征储层含油性和油水分布变化地层水矿化度和电阻率变化孔隙结构变化-孔隙度和渗透率变化岩石的湿润性变化油层水淹后的地层压力与温度变化（1）地层含油性及油水分布的变化在油田注水开发过程中，随着注入水不断驱替地层中的原油，水淹油层的含水饱和度不断增加，剩余油饱和度不断降低，而且它们与水洗程度成比例。
大庆油田根据水驱油岩心实验和试油资料统计分析表明，油层弱水淹时含油饱和度下降约10％；油层中等水淹时降低约20％～30％；油层强水淹时下降30％以上。
在水洗作用下，油层的粘土和泥质含量下降，粒度中值相对变大，随之也使束缚水饱和度相应降低。
在注水开发中，随着注入水不断增加，地层中的油水分布也随之发生很大变化。
一般来说油层的孔隙性和渗透性都有程度不同的非均质性。
显然，注入水在非均质严重的油层中并非活塞式的推进，而是沿着孔隙度大、渗透性好的部位推进，直到高渗透性地带中大部分油被水驱走时，中、低渗透部分的孔隙中仍保留着相当多的原油。
物性好的高孔隙、高渗透性部位早水淹，水洗强度大；低孔隙、低渗透性部位晚水淹，水洗强度小，甚至未被水淹。
这样，在高含水期，原来的好油层变成强水淹层；而较差的油层(包括物性差的油层和薄油层)，则又可能成为“主力油层”。
因此，尽管某些油井的产水率很高，但低孔隙性、低渗透性油层、薄油层或厚油层中的低孔隙性、低渗透性部分仍有可观的潜在产能，它们将成为高和特高含水期油田挖潜稳产的主要对象。
在高含水期，水淹油层的油、水分布一般都有按沉积旋回水淹的规律。
正韵律油层如河道砂、点砂坝油层，岩性自上而下逐渐由细变粗，注入水先沿底部粗岩性高渗透部位突进，形成大孔道的水窜，造成底部先被水淹，上部晚水淹；底部强水淹、上部弱水淹或未水淹。
在反韵律沉积的三角洲河口砂坝等油层，岩性自上而下逐渐由粗变细，注入水先沿顶部突进，但由于受毛细管力和重力的影响，使注入水推进相对稳定，且注入水波及面积、厚度及驱油效率都较高，水洗强度自上而下由强变弱。
水淹层识别
水淹层测井识别方法一、水淹油层的特征在油田开发工程中，由于注水驱油或是边底水推进，油层都要发生不同程度的水淹，引起储集层物性、电性一系列的变化。
主要有以下特征。
1、水淹油层的地质特征储层含油性和油水分布变化地层水矿化度和电阻率变化孔隙结构变化-孔隙度和渗透率变化岩石的湿润性变化油层水淹后的地层压力与温度变化（1）地层含油性及油水分布的变化在油田注水开发过程中，随着注入水不断驱替地层中的原油，水淹油层的含水饱和度不断增加，剩余油饱和度不断降低，而且它们与水洗程度成比例。
大庆油田根据水驱油岩心实验和试油资料统计分析表明，油层弱水淹时含油饱和度下降约10％；油层中等水淹时降低约20％～30％；油层强水淹时下降30％以上。
在水洗作用下，油层的粘土和泥质含量下降，粒度中值相对变大，随之也使束缚水饱和度相应降低。
在注水开发中，随着注入水不断增加，地层中的油水分布也随之发生很大变化。
一般来说油层的孔隙性和渗透性都有程度不同的非均质性。
显然，注入水在非均质严重的油层中并非活塞式的推进，而是沿着孔隙度大、渗透性好的部位推进，直到高渗透性地带中大部分油被水驱走时，中、低渗透部分的孔隙中仍保留着相当多的原油。
物性好的高孔隙、高渗透性部位早水淹，水洗强度大；低孔隙、低渗透性部位晚水淹，水洗强度小，甚至未被水淹。
这样，在高含水期，原来的好油层变成强水淹层；而较差的油层(包括物性差的油层和薄油层)，则又可能成为“主力油层”。
因此，尽管某些油井的产水率很高，但低孔隙性、低渗透性油层、薄油层或厚油层中的低孔隙性、低渗透性部分仍有可观的潜在产能，它们将成为高和特高含水期油田挖潜稳产的主要对象。
在高含水期，水淹油层的油、水分布一般都有按沉积旋回水淹的规律。
正韵律油层如河道砂、点砂坝油层，岩性自上而下逐渐由细变粗，注入水先沿底部粗岩性高渗透部位突进，形成大孔道的水窜，造成底部先被水淹，上部晚水淹；底部强水淹、上部弱水淹或未水淹。
在反韵律沉积的三角洲河口砂坝等油层，岩性自上而下逐渐由粗变细，注入水先沿顶部突进，但由于受毛细管力和重力的影响，使注入水推进相对稳定，且注入水波及面积、厚度及驱油效率都较高，水洗强度自上而下由强变弱。
水淹层定量识别方法
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。
第四篇 水淹层分析
在渗透率好的水淹层段，微电极视电阻率比未水洗油层值高 /低。 但大多数情况下，水淹部位，离差值加大。
大庆某井自然电位上台阶显示
大庆某井自然电位下台阶显示
东1-19和东1-N19井35层水淹前后电性变化对比图
层位 微电极 0 2
声波时差 400 300
感应测井 250 150
自然电位 50 _ 25mv +
n w m
①压滤电位校正 当钻井时，泥浆柱压力>地层压力时，在此压差下，泥浆滤液会向油层中渗透，并 会带动泥浆中的阳离子向压力低的一方移动，进入油层后，受岩石颗粒表面负离子的 吸附而滞留，从而在低压一侧形成正电富集，在高压一侧形成负电荷富集，从而产生 过滤电位。其电场方向与吸附扩散电场指向相反。抵消了一部分吸附扩散电动势。为 此必须从吸附一扩散电动势及压滤电动势（Eda）中减去这部分电动势。 压滤电位的计算，可由亥姆霍兹[Helmhotz]方程来表示：
对于淡水油藏，或注淡水水淹油藏，淡水与烃的Σ相同，无
法求出 Sor值，因而中子寿命测井仅适合于天然水驱油藏的高矿化 度地层水条件下求Sor。 为了解决这个问题，目前现场主要在注浆水油田采用测—注— 测（或多次测注）的方法来求取 Sor参数。其原理是，第一次向井
中注淡水后，中子寿命测井响应方程：
t1 ma(1 Vsh) Sw w1 (1 Sw) hc Vsh sh
一、水淹级别划分
油层在注水开发以后，油层孔隙结构会发生改变，物性变
好；含油下降、含水上升；油层水淹程度可根据Fw划分三级： 1 ．强水洗层：试油 fw>80% ； So 比原始So↓35% 以上，地层 水矿化度下降2～4倍； 2．中等水洗：fw = 40%～80%，So下降20～30%；地层水矿
水淹层评价技术
从上表中最后一点的数值的数值可以看出： 在注水开发过程中油层被淡水水淹后，其电阻率可 能比油层电阻率还要高。
淡水水淹层电阻率曲线特征（Rwp>Rw）
初期随着注入水进入岩心，Rt下降，这主要是由于注
入水先驱出大孔隙中的油，地层水的淡化抵不上Swt的 增加对电阻率的影响。这个过程一直持续到岩心末端 见水为止，它相当于油层的无水采油时期。之后，Rt 随Swt增加而缓慢下降,甚至Rt与Swt无关，它相当于油 层的油水同出时期。但当Swt继续增加，Rt不仅不下降 反而开始上升，这是由于大量注入的淡水成为岩心电阻 率的主要控制因素所致，这个过程一直持续到岩心内 的油成为残余油为止，此时电阻率已达到或超过油层 时的电阻率，这样在Swt与Rt的关系中出现一个非对称 的“Ｕ”形曲线。
100
含水饱和度 （100%） 含水率随含水饱和度的变化趋势
在淡水水淹时，当含水饱和度从 40％增加到46％，含水率从0增加 到40％，这个现象说明注入水进入 了主要喉道，含水率增加较快，储 层弱水淹期较短。当含水饱和度在 46％～55％这个区间内，含水率从 40％增加到80％，变化相对较缓， 说明在水驱过程中，注入水进入其 它微孔隙，使通道增加。当含水率 高于80％后，含水率的增加是一个 相当缓慢的过程。以上分析说明， 在高含水期，油田的开发工作是长 期性的。
R w1 SP 1-2
R w2
SP 2-3 R mf ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～w3 ～ R ～ ～ ～ ～ R w1 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～
Rw3>Rw2
SP
3-1
△SP
声波时差测井曲线特征
在注水初期，声波时差的增大不 是十分明显。随着注水过程的继续， 由于注入水对泥质成分的冲洗和储层 压力变化，造成水淹层声波时差比油 层的声波时差大。
《水淹层解释方法》课件
地球物理数值模拟
通过建立地球物理模型， 模拟地震波、电磁波等地 球物理场在地层中的传播 规律。
经验公式法
水淹层经验公式
根据已知的水淹层数据，总结出 经验公式，用于预测水淹层的分 布和程度。
水驱油经验公式
根据已知的水驱油数据，总结出 水驱油的规律和经验公式，用于 预测水驱油的效果。
03
CATALOGUE
水淹层的特征是油层被水饱和， 石油含量较低，而水的含量较高
。
水淹层的形成与特征
水淹层的形成是由于长期的地 下水运动和地层压力的变化， 导致石油被驱替出油层。
水淹层的特征包括高水饱和度 、低孔隙度、低渗透率等。
水淹层的厚度、分布范围和含 油性等特征对于石油勘探和开 发具有重要意义。
水淹层在石油勘探中的意义
水淹层是石油勘探的重要目标之一，因为它们通常位于油田的边缘或外围，是石油 资源的重要补充。
通过研究水淹层的特征和分布规律，可以预测油田的潜力和范围，为石油勘探和开 发提供重要的依据。
水淹层的解释方法对于正确认识和评估水淹层的含油性和开发潜力具有重要意义。
02
CATALOGUE
水淹层解释方法分类
地球物理方法
作和交流。
水淹层解释技术的发展趋势
01
02
03
04
智能化解释
利用人工智能、机器学习等技 术提高解释精度和效率。
多参数联合解释
综合利用多种地球物理、地质 参数进行联合解释。
高分辨率成像技术
发展高分辨率地球物理成像技 术，提高水淹层成像质量。
多尺度分析
从微观到宏观多尺度分析水淹 层的特征和规律。
水淹层解释在未来的应用前景
核磁共振测井技术具有高分辨率和高精度等优点，但成本较高，且受地 层岩性、孔隙度和地层水性质等因素的影响也较大。
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随之 也 越 来 越 严 重 ， 水淹 层 的解 释 技 术 就 成 为 储 层 解 释 的 重要 环 节 。 总 结 了水 淹 层 的 基 本特 征 和 水 淹层 类 型 ， 而进 从
一
关 键 词 ： 井解 释 ； 淹 层 ； 井响 应 特征 ； 测 水 测 定量 判 断 ； 层 储
目前 ， 国各大油 田相继进 人勘 探 开发后期 ， 我 水驱油 田的测 井解释作为石油开发中的重要环节 就显得很 重要 。随着 油 田注 水开发时间的延 长 ， 主力油层被水淹的情况越来越严 重。在此情 况下 ， 水淹层解释技术就显得越 来越重要 。然而 ， 由于各 油田的 地质结构 、 注人水性质 、 开发条件均不相 同， 尚没有一种通用 的水
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 ， 自然 电位 Ｐ和 电阻率 Ｒｔ 对 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 “ 形 曲线 。而对 自然 电位 Ｐ的影响 ， Ｕ” 则主要 取决 于注人水矿化度与钻井 液滤液矿 化度及原 始地层水 矿化度 之间的差异 ， 可能造成异常 幅度 的增加 、 有 降低或基线偏
反
矿化度差异大 ， 则地层 电阻率最小值 出现早 。油层底部水淹电极 系电阻率 常出现极 大值深 度上移 。 自然电位 负异常 幅度 明显 变 小， 且常伴随有泥岩基线的正向偏移 。上部泥岩基线偏移表示 油 层上部水 淹 ， 下泥岩基线偏移表示油 层下部 水淹 ， 当全层 水淹时
水 的 淡 化 进 度 均 加 快 ， 时 地 层 电 阻 率 一 方 面 随 含 水 饱 和 度 升 此
高而降低 ； 另一方面又随地层水淡 化程度 加强 而升高 ， 二者 的相
国外在解决这 些 问题 时 ， 利用某 些测 井新技 术 以确定 地 常
层水真电阻率及地层含水饱和度 。由于我 国测井仪器的局 限 ， 在 工作中很难套用 国外 的方法 。 为此 ， 从水淹层 的特征研 究人手 ， 根据单 一测井 曲线 的水 淹 层特性 以及 多种 测井 曲线 水 淹特征 的组合 ， 析并 阐述水 淹层 分 段特征 及识别划分 的方法 。 １ 水淹层的基本特征 在 注水 开发 的油气 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 ， 吸水膨 其 胀会造成孔道进一步堵塞 ， 导致孔隙度减小 ， 渗透率降低。
维普资讯
总第 １１ ２ 期
西部探矿工程
Ｗ Ｅ ｌ — ＣＨＩ Ｓ Ｔ ＮＡ ＸＰＬ０ＲＡＴ１ Ｅ ０Ｎ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ
ｓ ｒ ｓ Ｎｏ １ １ ｅｉ ． ２ ｅ Ｍａ． ０ ６ ｙ ２０
２０ ０ ６年第 ５ 期
文章编 号 ：Ｏ ４ ５ １ （ Ｏ ６ Ｏ 一Ｏ ７ 一 Ｏ １Ｏ— ７６ ２Ｏ ）５ Ｏ４ ２
水淹层的基本特征在注水开发的油气田中注入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入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入水的侵入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和电阻率的影响比较明显当注入水矿化度较高时随着含水饱和度的增加电阻率呈下降趋势但随着注入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
移。 ２ 水 淹层 类 型
仅 自然 电位负异常 幅度变小而不产生泥岩基线 的偏移 。 （ ）低压强水 。在强 水 淹期 ， ３ 油层 受 到注人 水 的严重 冲 洗， 含油饱和度接近或达 到残余油饱 和度 ， 含水上升 已趋极 限 ， 束
缚水淡化相对更快更显著 ， 电阻率增高或 显著增 高。 自然 电位有 时 出现非常 明显 的泥岩基线偏移现象 。 （） ４ 高压弱水淹 。具有相对高压和弱水淹特征 。 （） ５ 高压 中水淹 。具有相对高压和 中水淹特征 。 （） ６高压强水淹 。具有相对高压和强水淹特征 。 ３ 储层水 淹的评价 因素 影响储层水淹的因素众多 ， 宏观上讲 ， 从 有各 种地质构造 、 断 层 以及注水开发过程 中的注采 方案 ； 微观上讲 ， 有孔 隙结构 、 毛管 力、 注人水 的粘度和润湿性等因素 。 （） １沉积韵律 。沉 积韵律 决定 着 油层水 淹 的类 型和水 淹程 度 。对 于正韵律层 ， 一般 注人 水从底 部突进 较快 ， 由于 同一层 内 物性差别较 大， 非均质性严重 ， 呈现 出来 的规律是 底部水淹程 度
淹 层 测 井 解 释 方法 。
淹后束缚水矿化度变低 ， 但无 明显变化 ； 自然 电位 负异常 幅度稍
有降低 ， 且往往 出现在层 内的高渗部 位 。与原 状地层 相 比， 最大 负异常处与高渗水淹部位往往 不对应 。泥岩基线稳定 。 （ ）低压 中水淹 。在 中水淹期 ， ２ 含水饱 和度 升高速度 和地层
中图分类 号 ： ２ 文 献标识 码 ： ＴＥ ７ Ｂ
水 淹 层 特 征 识 别
潘 敏
（ 南石油学院， 西 四川 成 都 ６ ０ ０ ） １ ５０ 摘 要： 自从 我 国各 大 油 田相 继 进 入 勘 探 开 发 后 期 之 后 ， 水 开发 成 为 油 田 开 发 的一 种 重 要 手 段 ， 力 油 层 水 淹 的情 况 注 主 步 给 出水 淹 层 评 价技 术 和 测 井 响 应特 征 ， 水 淹 层 的 测 井 解 释 作 出一 定 的 理 论依 据 。 给