水淹层测井精细评价技术
浅议水淹层测井评价
浅议水淹层测井评价[摘要]微电极测井是在普通电阻率测井的基础上发展起来的一种测井方法，它采用特制的微电极测量井壁附近地层的电阻率。
自然伽马测井测量的是地层总的自然伽马放射性，是套管井测井的一种最基本的方法。
本文就将两种测井技术作为水淹层测井评价技术的主要组成部分，对它们的原理和应用进行了阐述，对于实际具有一定的价值。
【关键词】水淹层；测井；评价在注水开发的油田中，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，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，对自然电位P和电阻率Rt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“U”形曲线。
1.微电极测井1.1 微电极测井原理微电极测井（ML）是一种浅探测电阻率的方法。
由于探测深度的不同，微梯度受泥饼影响较大，微电位受泥饼影响较小而受冲洗带和过度带影响较大。
因此，将两种电阻率测井曲线按同一横向比例重叠，在淡水泥浆井中，渗透性砂岩处出现明显正幅度差（微电位大于微梯度）；而在非渗透性泥岩处两者基本重合，故能有效地划分出渗透性砂岩。
1.2 微电极资料应用选用微梯度和微电位两种电极系以及相应的电极距目的是要它们在渗透性地层上方出现明显的幅度差，因此，不但要求两者同时测量，而且要将两条视电阻率曲线画在一起，采用重叠法进行解释，根据现场实践微电极测井主要有以下两种应用：1）确定岩层界面，划分薄层和薄的交互层通常依据微电极测井曲线的半幅点曲线分离点确定地层界面，一般可划分20cm厚的薄层，薄的交互层也有较清楚的显示。
王场油田水淹层测井识别与定量评价方法
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ ｉ ｎ Ｗａ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｏｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ＆ Ｓ ｕ ｃ ｈ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｓ ｒ ｅ —
．
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水淹层测井评价方法
水淹层测井评价方法
水淹层测井评价是一种重要的地质勘探方法，它的目的是对地层中的水体的性质、质量和地质结构进行准确的评价。
水淹层测井评价技术是在深度钻井过程中，利用钻井记录获取的信息，对地层中的淹水面、水体性质和分布变化等进行综合推断，从而获得准确准确的水淹层信息。
水淹层测井评价是根据深度钻井记录获取的信息，来确定淹水面和水体流动性和质量的变化情况，从而评价水淹层的整体情况。
一般来说，水淹层测井评价可以分为三个步骤：第一步是观测记录的质量评价、第二步是分析和模拟水淹层测井数据者，最后一步就是划分水淹层的区域特征。
第一步，钻井记录质量评价，一般采用技术性指标，如起采深度、采样率、采样模式、精度和可信度等来评价记录的质量，其中可信度指标是很重要的指标，它会影响到钻井深度及其下方地层的性质特征，以及淹水面的准确性和可靠性。
第二步，分析模拟钻井数据，钻井测井评价的最终效果取决于钻井数据的分析模拟。
首先，根据所测得的钻遇结果，对地层特征进行识别；其次，根据比重、沉积量、可压缩比、含水率、气体分布等参数，采用模拟计算程序模拟计算地层的水体流动特征；最后，根据模拟计算的结果，估算水体的物理性质特征，如压力、渗透率等。
第三步，划分水淹层的区域特征，一般通过观测记录和钻遇分析结果，以及模拟计算结果，综合确定淹水面的形态及其地质特征，从
而划分水淹层的区域特征。
水淹层测井评价是一项复杂的工作，需要对地层的形态特征及其地质构造有一定的认识，并具有较强的计算能力及经验判断能力，以及较高的深井技术水平，方能够准确掌握地层中的水淹层信息并做出准确的评价。
07章 水淹油层测井评价
产水率Fw为：
式中：Bo为储集层含油体积系数；GOR为产层气油比。 ① 油层 未被水淹的油层，储集空间为油(气)、束缚水所饱和。只有束缚水、而无可 动水。可表示为：
② 油水同层或水淹层 储集层孔隙空间为油(气)、可动水和束缚水所饱和。此时：
因为Soco＝（1－Swco）>0，Swm >0，储层可能同时产油和水，地层为油水同 层或水淹层。0<Kroc <1； 0<Krwc <1，有以下几种情况：
3．Δt测井 强水淹，会使物性改善，Δt上升。 4．微电极曲线 在渗透率好的水淹层段，如果泥浆性能稳定，井壁无 泥饼，极板直接与岩层接触，探测范围加深，测值受残余 油高电阻影响，造成水洗层微电极视电阻率比未水洗油层 值高。水淹部位，正离差值加大。
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
低含水期 中高含水期 特高含水期
25
30
32
35
37
40
43
孔隙度(%)
储 层
参 数 变 化 图
频 率
微观物理特性
0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0. 5 0. 0 0.05 0.00 0
500 000 500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 43 2 04 4 20
第二节 水淹层测井解释
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： 强水洗层： 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； 中等水洗： 2 ． 中等水洗 ： fw = 40% 〜 80%，So下降20 〜 30%； 地层水矿化度下降1 〜 2倍； 弱水洗： 3．弱水洗：fw<40%；So下降15%。
水淹层测井方法与解释技术进展
一、水淹层的基本概念 二、储层水淹后特征 三、水淹层常规评价技术 四、水淹层评价新技术
注：PPT中所参考资料来自CNKI中国学术期刊全文数据库的论 文
水淹层研究的意义
测井解释利用测井资料对水驱油藏水淹所发生 的变化进行评价,以便弄清水淹部位和水淹程度,为 进行二次乃至三次采油提高采收率提供依据。另外, 水淹层测井解释还用于指导加密新井射孔试油,为近 一步调整油田开发方案,加密井布井,注采关系调整, 确定老井封堵措施等方面有重要的指导意义。基于 测井解释研究水淹层特性,是油田开发调整工作的重 要组成部分。
2.6 阳离子交换能力的变化
大量的实验结果表明：在水淹早期，阳离子交换能力相 对较高。随着水淹程度的加大，泥质含量不断减少，阳离子 交换能力也相应减小。
2.7 岩石润湿性的变化
油层水淹后,由于岩石在水的冲刷作用下,使亲水的石 英、长石附着的油膜逐一被带走，水膜渐渐包裹这些岩石表 面，从而使岩石的润湿性向着亲水方向改变。
2.3 孔隙度和渗透率的变化
由于注入水的冲刷,岩石孔壁上贴附的粘土被剥落,含油砂 岩较大孔隙中的粘土被冲散、冲走,沟通孔隙的喉道半径加大, 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,因而孔隙性、渗透性好的岩石孔 隙度,可能有一定程度的增加,而岩石渗透率明显增大。故在距 注水井近、水洗程度高的井中,水淹层的渗透率要比距注水井 较远的、水洗程度低的井有明显的增高。
提纲
一、水淹层的基本概念 二、储层水淹后特征 三、水淹层常规评价技术 四、水淹层评价新技术
3.1 自然电位曲线识别方法
油层水淹后,在自然电位曲线上出现的一系列变化是定性 判别水淹层的重要依据。主要有如下几个方面:①自然电位基 线发生偏移。这是由于岩性、物性的不均匀,造成层内水淹程 度不均匀,使得自然电位基线发生偏移,这一变化特征变化在
水淹层测井精细评价技术
0.8
1
两种溶液电阻率相差不大时，电阻率单调下降低； 两种溶液电阻率相差中等时，含水饱和度达到一定程度后，电阻率变化比 较平缓，有略微上升的趋势； 两种溶液电阻率相差较大时，电阻率呈现“U”形变化
600 500
电阻率
L10-18 44# 600ppm 1000ppm 1500ppm 2000ppm
121.4
22.09 21.33 12.25 15.45 26.92 26.80 21.90 17.97 26.15 16.63 20.98 13.62 21.16 77.78
水驱倍数越大（即水淹程度越强），岩心渗透率增 大率就越大。其中渗透率增大的最大绝对值为167.8, 而最大相对增大率为121.4% 储层物性差的储层，因岩心渗透性差，所以，水淹之 后虽然其渗透率相对增大率大，但是其绝对增大值变 化不大，即渗透率变化不大 储层物性好的储层，水淹之后其渗透率绝对和相对增 大率均较高，即渗透率变化明显
双6-127
16.70
19.99
0.23
0.20
1.377
1.001
0.57
0.46
3.413
2.301
0.72
0.66
4.311
3.302
8.20
11.86
0.21
0.23
2.561
1.939
0.23
0.48
2.805
4.047
0.44
0.72
5.366
6.071
10
11
26.13
20.80 12.35 15.61 20.80 24.93 16.29 3.57
63
3790
②油层水淹后电阻率出现平直甚至“内凹”特征
G271区精细测井解释识别水淹方法浅析
G271区精细测井解释识别水淹方法浅析王文刚，贺彤彤，蒋钧，高曦，陈晨，许黎明（中国石油长庆油田分公司第九采油厂，宁夏银川750006）摘要：G271长8低渗透油藏随着注水开发的推进，水驱开发矛盾变得日益突出，油藏呈现低产低效、产量递减快、高含水、加密区来水方向不明等开发难点，本文根据加密井与原始基础井网采油井测井解释对比，结合加密井试采情况，对水淹层测井解释评价，为后期油藏经济有效的挖潜与调整工作提供依据，从而提高油田的整体开发水平和最终经济效益。
关键词：测井解释；水淹层；加密井；高渗段中图分类号：TE132.14文献标识码：A文章编号：1673-5285（201９）０２-0088-05DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.201９.０２.020*收稿日期：２０１9－01-02作者简介：王文刚（1985-），男，2009年毕业于中国地质大学（北京），资源勘查工程（能源）专业，现为采油九厂地质研究所油田开发室主任，主要从事油田开发工作。
１油田基本概况1.1地质概况G271长8油藏构造位于陕北斜坡中段西部，属半深湖－深湖相沉积环境，以三角洲前缘水下分流河道沉积为主，主体带砂体宽度3km ～6km ，平均厚度大于15m ，储层为粉细～细粒岩屑质长石砂岩，颗粒分选中等～好，平均孔隙度8.6%，平均渗透率0.38mD 。
1.2开发概况G271区2010年以长8为目的层，动用含油面积38.27km 2，地质储量2359.57×104t ，目前共有采油井365口，开井数358口，日产液水平599m 3，日产油水平447t ，平均单井产能1.28t/d ，综合含水25.5%，采油速度0.63%，采出程度2.43%；注水井122口，开井112口，日注水平2505m 3，平均单井日注水平22m 3，月注采比2.92，累注采比2.48。
1.3水型分析通过对G88、G73两口井长8层地层水水型分析，得出G271油藏长8层地层水矿化度13.29g/L ，水型为CaCl 2型，pH 值7.25（见表１）。
测井评价水淹层
发展方向
（4）在深度和广度上进一步深化和拓宽测井解释与分 析的内容，主要包括加强测井在油气田地质、工程、 开发等方面的应用。 （5）从单井向多井综合解释和油层描述发展，向工作 站图像解释和集成化测井解释方向发展，以测井为纽 带，与地质、地震资料有机结合起来，将测井资料解 释的综合应用推向一个新的水平。
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第六节
我国水淹机理解释的发展
发展方向
（1）使用新的实验研究方法，如CT、核磁共振、网络 分析求准剩余油饱和度和其他参数。用岩石物理实验 研究结论为建立新的测井方法和解释模型提供依据。 （2）发展新的测井解释理论和方法。
（3）为了掌握水驱过程中油藏剩余油饱和度的变化， 应发展C／O能谱、过套管电阻率、电磁感应、电磁波 和核测井方法的时间推移测井。
含油饱和度下降的程度存在差异
★油层内物性好的部位经注水后，经受较充分的水洗致使其含水饱 和度升高而含油饱和度降低。 ★与注水井层不连通或连通差的油层则成为未动用油层或剩余油饱 和度较高的油层上升为挖潜调整的主要对象。
第三节
油层水淹后的物性变化
2. 孔隙度和渗透率的变化
在弱水洗区，粘土受注入水浸泡发生膨胀，孔喉变窄，
视电阻率下降，感应电导率增高，自然电位负异常幅度增加， 有些油田的微电阻率曲线幅度差变小（相对未水淹油层）等。
交会图版法识别水淹层
利用声波时差测井和密度 测井可以得到地层的声阻抗： 交会图版法： Z=DEN/AC 根据已开发油田的油层、水淹层和水层 根据图中统计的数据点数可 的测井资料，计算某些能反映油层水淹情 以确定水淹层和未水淹层的 况的参数，绘制一系列定性识别水淹层的 界限，根据数据拟合可以得 交会图版，用以快速判别新钻加密井的油 到一个界限；大于这条线的 储层为未水淹层，小于这条 层、水淹层和水层。 线的储层为水淹层。根据这 个方法可以直观地判断储层 是否已经水淹。
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a=1.0486 ；m＝1.4773
b=1.0281 ；n=1.6511
③地层产水率与含水饱和度的关系
Fw～Swm关 系
水淹层测井精细评价技术
2020/2/22
目录
➢ 水淹机理 ➢ 水淹层特征分析 ➢ 水淹识别技术研究
水淹机理
1. 剩余油形成原因及水淹后油藏特征变化
注采不连通（断层遮挡、透镜体、尖灭）
剩 余
地质因素
油水粘度比 渗透性非均质性
油
重力分异作用
形
成
原
开发因素
井网因素
因
工作制度因素
1. 含油饱和度降低，含水饱和度上升；
Fw～Sw关 系
1、高含水阶段地层产水率与含水饱和度相关性变差
2、产水率高于80％以后，含水饱和度与产水率的关系 好于可动水饱和度与产水率的关系
④混合液电阻率与岩石电阻率变化的关系
100.00
10.00
1.20
Rwz Rwz Rwz
注 入 水 矿 化 度 为 2000mg/l
1.00
注 入 水 矿 化 度 为 500mg/l
80
有抬升，含水饱和度大于70%以
后
原始地层水3000 ppm
②饱和度参数a、m、b、n
a、m参数
b、n参数
实验数
据来源 a
相关
样品
m
系数
点数
b
R
N
相关
样品
n
系数
点数
R
N
水驱前实验数据
1.093
1.460
0.897
16
1.022
1.610
0.987
131
水驱10倍实验数据
1.080
1.463
0.895
双6-127
双H6-147 双H6-147
双H145
双H455 双H208 新S217 K4109
518 199 292 257 370 219 330 301 372 393 318 451 560 567 539 200 3
13.18 14.72 18.37 20.55 16.70 19.99 8.20 11.86 26.13 20.80 12.35 15.61 20.80 24.93 16.29 3.57
Rt(w)
a' b' Rwz
S m'
n'
1
w1
➢多矿化度水驱实验岩石电性变化特征
双河油田 ➢CL：1320-1380 江河油田 ➢CL：1500-1700 下二门油田 ➢CL：230-320
Rt(Ω.m)
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0
双K4409(地层水9000PPM) 矿化度2000PPM 矿化度5000PPM 矿化度10000PPM
1、a和m的关系最为密切，不论在任何情况 下，只要a值大，m值就小；a值小，m值就 大。a是m的函数。
2、在a、m、b、n值中，b值的变化范围最 小，一般接近1.0；n值的变化范围总是m比 值变化范围小。在水驱实验中，b和n的关 系最为密切，n是b的函数。
3、水驱实验结果表明，随水驱程度的增加，a值逐渐 减小，而m、n、b值逐渐增大。岩心的胶结指数m、饱 和度指数n随注水的加大而增大，并趋近2，这是由于 注水造成岩心中泥质的减小，岩心纯度增高，因而注 水程度越高，m、n值越趋近于2。
2. 流体性质发生变化：
水
（1）地层水性质发生变化；
淹
后
（2）原油性质发生变化，存在沥青质沉积现象；
油
3. 地层的温度、压力发生变化；
藏
4. 储层的物性发生变化；
特
征
5. 微观孔隙结构发生变化；
变
6. 润湿性及敏感性发生变化；
化
7. 微粒迁移、粘土矿物转化导致岩石矿物成分发生变化，并导致储层密度
发生变化；
0.80
10.00
1.00
0.60
注 入 水 矿 化 度 为 5000mg/l
0.40
注 入 水 矿 化 度 为 7500－ 10000mg/l
淡水注入
1.00
注入水矿化度高与原生水矿化度
相对低矿化度水注入
高矿化度水注入
0.10
0.20
10.00
100.00
1000.00
1.00
Rtc
10.00
100.00
8. 储层的宏观及微观非均质性增强
水淹后储层泥质含量的变化（其它油田）
水淹状态 原始平均 未水淹层 中水淹层 强水淹层
孔隙度 19.4 16.25 19.9 25.3
渗透率 104.78 19.47 73.21 238.72
泥质含量 11.18 12.3 9.8 6.9
水淹后储层物性的变化
2. 岩石物理特征变化机理
① 水驱岩石电阻率实验分析 ② 水驱a、b、m、n值特征 ③ 地层产水率与含水饱和度的关系 ④ 混合液电阻率与岩石电阻率变化的关系 ⑤ 孔隙度变化规律 ⑥ 渗透率变化规律
①水驱岩石电阻率
理论上淡水驱油过程中油层电阻率变化
水淹层岩石物理体积模型来自原始R (o) t
a b Rw
m
S
n w
水淹层
5.00
10.00
15.00 20.00
25.00 30.00
Rtc
Rtc
储层岩石整体电阻率的变化，在不同的注入情况下与混合液
电阻率具有良好的对应关系，因此可以利用储层的电阻率建
立混合液电阻率的求取模型。
⑤水淹层孔隙度变化规律
序 号
井号
编 号
孔隙 度
10
18 16.32 0.23
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
0.2 0.4 0.6 0.8 1 Sw(小数)
✓两种溶液电阻率相差不大时，电阻率单调下降低；
✓两种溶液电阻率相差中等时，含水饱和度达到一定程度后，电阻率变化比 较平缓，有略微上升的趋势；
✓两种溶液电阻率相差较大时，电阻率呈现“U”形变化
电阻率
600 500 400 300 200 100
40
➢ A区：电阻率单调下降区，多块
L10-18 44#
岩石样品实验表明：含水饱和
600ppm 1000ppm
度低于50%时电阻率显著降低；
A
1500ppm
➢ B区：电阻率平缓下降区，与储
2000ppm
C B
层含水饱和度关系不敏感，含 水饱和度在50-70%之间
50
60
70
含水饱和度
➢ C区：电阻率平缓下降、抬升区，
电阻率变化缓慢，部分样品略
16
1.027
1.636
0.990
131
水驱30倍实验数据
1.038
1.482
0.905
16
1.032
1.662
0.987
131
水驱50倍实验数据
0.999
1.496
0.912
16
1.033
1.680
0.988
131
所有水驱实验数据
1.048
1.477
0.902
64
1.028
1.651
0.993
524