录井水淹层评价新方法浅析

录井水淹层评价新方法浅析郭年会【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2017(038)011【总页数】3页(P20-21,59)【作者】郭年会【作者单位】中石化华北石油工程有限公司录井分公司【正文语种】中文油田进入特高含水开发期以后，剩余油的分布十分复杂，剩余油饱和度在平面上和纵向上的变化异常大。

利用录井资料判断储层水淹程度，寻找剩余油分布，具有快速、成本低、量大的优点。

本文在分析录井水淹层识别的地质依据的基础上，简单介绍了传统录井水淹层评价方法，考虑到目前技术进步情况，重点介绍了核磁共振、轻烃在评价判断储层水淹程度的技术方法原理、解释评价标准，经过实践检验这些方法能够准确有效地识别评价储层水淹程度。

目前陆上东部老区已进入特高含水开发阶段，开发效果逐渐变差，以某油田采油一厂为例，2016年12月开井采油单井平均产量1.38 t，综合含水95.86%，采油速度0.39%，采出程度36.8%。

含水相对较低，油藏边部、小油砂体已成为挖潜的主要工作对象。

但是油田进入中、高含水开发期以后，剩余油的分布十分复杂，剩余油饱和度在平面上和纵向上的变化异常大，其原因是剩余油的分布不仅受储层非均质的影响，而且受驱油进程的影响。

当今世界上仅25%的石油可采储量增加来自新油田的发现，75%的石油可采储量的增加来自发现油田储层管理的改善，后者的基础是剩余油分布的研究。

因此，准确地确定剩余油的分布对于提高油田的开发水平，提高油田稳产物质基础，具有一定的意义。

确定剩余油饱和度的方法主要有三种：单井测量、井间测量和物质平衡法。

各种方法所确定的剩余油饱和度反应不同范围内剩余油饱和度的分布，如根据油藏动态资料采用物质平衡法确定的剩余油饱和度是全油藏的平均剩余油饱和度，而钻井取芯及测井所确定的剩余油饱和度是井眼附近的剩余油分布，示踪剂测试则是对油藏较深的部分进行取样，所提供的剩余油饱和度是油藏中渗透带的加权平均剩余油饱和度。

近年内，随着科技的进步，各种录井得到了快速发展，原来只能够在实验室完成的分析化验工作（比如孔渗饱资料），通过井场随钻分析即可获取。

近两年内，国内各油气田为了寻找更准确、更实用的水淹层评价技术，大力开展利用录井评价储层水淹程度的研究工作。

本文将对录井技术水淹层评价技术进行简单的探讨。

油田在水驱开发过程中，随着采出程度的不断增加，储层中原油性质产生了变化，主要表现在：油层采出程度的不断增加，储层中的可动流体饱和度增加、可动油含油饱和度降低、可动水饱和度增加；随着采出程度的增加，原油组份的相对百分含量将产生变化：组份轻、分子小、粘度低、结构简单的化合物含量降低，客观上则表现为原油密度、粘度逐步升高；原油中溶解于水的组份，尤其是轻质芳烃在水中的溶解度比环烷烃高，环烷烃比烷烃高。

因此，油层水淹后，芳烃组份的含量降低最大，环烷烃次之，特别是苯和甲苯在中强水淹情况下，含量基本为零。

（1）在注水采油的过程中，对油井隔一定时间取样分析，发现热蒸发烃的轻组份峰值逐渐变小，谱图的色谱曲线丰度降低，碳数范围变窄，主峰碳数后移等规律现象。

（2）从随钻地化录井计算的剩余油饱和度与原始含油饱和度的关系，就可以判断水淹层的状况、剩余油的分布和采出程度等方面的问题。

（3）注水采油时，水驱油首先是驱出物性好的储油层中的油。

从理论上讲，对热解总值相同的储集层，物性好的驱油效果好，水淹程度大。

通过油田生产实践也说明了这一点。

这些问题均可以从热蒸发烃的含量，组份分布曲线、峰形、丰度、地化参数等的变化中反映出来。

传统的水淹层评价方法主要有岩石热解录井法、荧光图像法、热解色谱录井法，其中岩石热解录井法主要是通过现场录井分析直接测出分析样品中剩余含烃量和热失重孔隙度，再经过计算得到剩余含油饱和度、驱油效率等定量数据，对单井油层水淹程度和剩余油进行评价的一种技术方法[1-2]。

荧光图像法是在荧光显微镜的基础上，增加相应的硬件和软件，对岩心中原油进行荧光图像波谱分析，找出原油中沥青质、胶质、油质、水的发光范围，得到全视场下原油和水发光面积百分率的统计结果，经过归一化法计算出面孔率、含油率和含水率，从而确定油层水淹级别的一种技术方法。

热解色谱录井法是通过热解色谱获得C9-C33单体烃类的气相色谱图、C9-C33正构烷烃、主峰碳、姥姣烷（Pr）以及Pr/nC17、植烷（Ph）以及Ph/nC18、奇偶优势（OEP）等参数，根据谱图形态和特征参数变化规律判断油层的水淹程度的一种技术方法 [3]。

这些方法在早期录井水淹层评价中取得良好的效果，但近年由于特殊钻井工艺技术的广泛应用，岩屑细碎，样品桃取困难。

并且定量化程度低，因此不再适应目前钻井技术下水淹层评价的需要。

经过多年的探索，引入新的录井方法，并取得较好的效果。

这些方法主要有核磁共振法、轻烃录井法。

（1）录井技术原理。

根据现代物理学原理，带电的、有自旋的原子核产生磁矩，当这类原子核置于强磁场中，原子核受磁场作用达到平衡。

当平衡原子核被特定频率的电磁波所激发，就会吸收能量，发生能级跃迁，失去平衡，这种现象称核磁共振。

随后被激发的原子核将会逐渐恢复到平衡态，同时以电磁波形式辐射释放能量。

该电磁波可以被核磁共振探头采集，并转换成电信号进行处理。

该信号的强度和衰减速率与被测岩石的微观结构密切相关。

针对油藏，核磁共振录井通过对一个岩样（岩心、岩屑或井壁取心）的核磁共振测量，获得T2图谱（见图1），通过T2图谱就能快速、准确地获得总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、含油饱和度、含水饱和度、可动流体饱和度、可动油饱和度、可动水饱和度、束缚流体饱和度、束缚油饱和度、束缚水饱和度等多项物性参数[4]，进一步分析还可对原油粘度、岩石润湿性等进行测量。

对于气藏，核磁共振录井能够获得总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、含水饱和度、含气饱和度、可动水饱和度、束缚水饱和度等物性参数，从而提高了对油藏物性的评价精度。

（2）解释评价标准。

核磁共振得到的参数较多，我们选用了含油饱和度比可动水饱和度、可动含油饱和度、含油饱和度等三项指标进行评价解释水淹层，详见表1。

（3）应用实例。

SK4511井所在区块动态资料分析认为是强淹区，录井综合解释弱水淹层7.88 m/4层；中水淹层17.2 m/10层；强水淹层9.1 m/6层；干层0.74 m/2层。

其中1637.21～1639.75 m（H3Ⅳ72小层），岩性为褐灰色油斑含砾细砂岩，电测解释为强水淹层，平面上动态资料分析该层为强水淹层，核磁录井、轻烃分析、地化录井、热解色谱分析该层均应为弱水淹层（解释参数见表2），录井综合解释为弱水淹层，投产产油20.25 t/d，产水2.25 m3/d。

（1）录井技术原理。

轻烃录井技术是利用气相色谱分析法，分析岩石样品中所储集的轻烃组分，并根据这些轻烃组分的沸点、溶解度、化学稳定性等物理化学性质在不同环境或不同储层性质条件下的变化规律来判别和研究储集层性质的方法。

①轻烃的组成。

轻烃是指原油中从C1到C9的所有烃类，共四大类103个（正构烷烃9个、异构烷烃54个、环烷烃34个、芳香烃6个）碳氢化合物，C1-C4的轻烃由于沸点低、不稳定，在取样时已大量散失，没有代表性。

C8-C9的轻烃由于饱和蒸气压低及对水洗不是特别敏感，故一般采用C5-C7的轻烃分析数据评价水淹层。

②轻烃在水中的溶解度。

轻烃在水中的溶解度是轻烃录井评价水淹层的理论基础，苯在水中的溶解度达到1780g/106 g，远远高于其他轻烃化合物，因此苯是对水淹层最敏感的参数，其次是甲苯、邻二甲苯等，在脂肪烃中异构烷烃大于正构烷烃[5]。

水驱物模表明水驱正反环烷烃对此没有影响，随综合含水率上升而下降的速率基本相同，微小差异可以看作分析误差，如 t13DMCy C5 和C13DMCY C5的数值基本一致。

（2）解释评价标准。

经过多方对比后选用了BZ%、tol%、bz/cyc6、tol/mcyc6、ETBZ/ nC3 CYC5等6 项参数对水淹博层进行评价解释，标准详见表3。

（3）应用实例。

SK313井3Ⅲ 13-4小层（井深1606.6 m～1617.4 m），本层轻烃数据为BZ为0.15%、TOL为0.23%、BZ/CYC6为0.04、TOL/MCYC6为0.06，ETBZ/ nC3 CYC5为0.07，季碳组分不全，为超强水淹特征综合解释为强水淹层，试油结果：产油约3.0 t/d，水50 m3/d，含水率 94.3%，为强水淹层，与解释结论一致。

（1）通过一系列的室内研究及现场实验证实，录井评价储层水淹是可行，能够达到较好效果的。

通过应用新技术对这十多口井的录井、评价工作，为今后评价解释水淹油层提供了大量数据和评价解释经验，尤其核磁共振能够测定岩石中的可流动油、水的情况，是非常有效的判别油层水淹程度的测定技术；轻烃色谱虽然不是定量数据，但对水淹油层的程度拥有较好的指向性指标；加之地化录井和热解色谱分析，这四项技术结合使用，相信能对水淹层解释有一较为准确的评价。

（2）虽然录井水淹层评价经试油证实取得良好的效果，但是水淹层评价受制于多种因素影响，而且任何技术只是从不同侧面反映地下复杂地质情况的某一方面，单一录井技术是不可能做到完美地评价储层的，因此要准确评价储层水淹状况，掌握剩余油分布状况必须多种录井技术结合。

（3）从国内录井实践看，运用岩心资料、井壁取心资料评价储层水淹情况，符合率能够达到较高水准。

单纯运用岩屑分析结果，效果相对较差。

为解决这一方面问题，建议在进行气测录井的基础上，利用气测录井资料的评价结论，对重点层进行钻进式井壁取心，利用取心分析结果与气测结合进行评价。

【相关文献】[1]周金堂,郭年会,刘焕正. 地化热失重法计算砂岩孔隙度探讨[A].录井技术文集(第二辑)[C].北京:石油工业出版社,2002,4:291-295[2]周金堂,周生友,吴义平,等. 地化录井烃类恢复系数模拟实验研究[A].录井技术文集(第三辑) [C].北京:石油工业出版社,2003,3:152-158[3]梁艳玲. 热解色谱水淹层评价技术及应用[J].石油地质与工程,2006,20(5):68-69[4]方锡贤.核磁共振录井技术在巴1井的应用[J].石油地质与工程,2009,23(4):43-45[5]李玉恒,夏亮.轻烃分析技术及参数应用[A].录井技术文集(第三辑)[C].北京:石油工业出版社, 2003,3:87-94。