CHFR技术及其在中原油田剩余油监测中的应用

李晓蕾 （中石化中原油田分公司采油工程技术研究院，河南 濮阳457001）

杜志强 （中石化中原油田分公司天然气处理厂，河南 濮阳457001）

蒋国栋，罗 庆 （中石化中原油田分公司采油工程技术研究院，河南 濮阳457001）

CHFR技术及其在中原油田剩余油监测中的应用

李晓蕾 （中石化中原油田分公司采油工程技术研究院，河南 濮阳457001）

杜志强 （中石化中原油田分公司天然气处理厂，河南 濮阳457001）

蒋国栋，罗 庆 （中石化中原油田分公司采油工程技术研究院，河南 濮阳457001）

油田进入开发中后期，特殊的油藏地质条件、开发对象的转变对剩余油监测技术提出了越来越高的要求。2009年中原油田引进斯伦贝谢CHFR（过套管电阻率测井）仪器，进行了现场试验，取得了一定的效果。应用研究表明，CHFR技术能够评价储层水淹状况，适用于中原油田油藏动态的监测。

过套管电阻率；适用性研究；影响因素；剩余油评价；中原油田

经过多年注水开发，中原油田主力油藏的一类储层绝大多数进入高含水或特高含水期，开发重点转向二、三类层。中原油田油藏类型多，含油层系多、储层非均质性强，剩余油分布零散，层间矛盾突出。中原油田目前剩余油饱和度测井方法主要是利用核测井，包括中子寿命、C/O、脉冲中子测井（PNN）等。核测井方法探测深度较浅，很难反映地层深部储层真实的含油性［1］。

过套管电阻率测井 （Casing Hole Formation Resistivity，CHFR）技术具有更深的探测深度和更宽的动态探测范围，实现在钢套管内对套管外储层电阻率的测量，为准确评价储层含油性、定量计算储层剩余油饱和度、补充完善裸眼井资料、发现漏失油气层等方面提供了有效技术手段。中原油田2009年引进斯伦贝谢CHFR仪器在多个油藏进行了试验。结果表明，CHFR技术可以评价水驱推进、油藏衰竭，识别水层和油层并确定残余油的分布，为挖潜措施的制定提供了较为可靠的依据，为井组精细注采调整提供了技术支持。

1 CHFR适应性分析

1.1 CHFR原理

CHFR的测量原理与普通电阻率侧向测井相似，仪器向套管通电，电流向上下传递并到达地面，通过的路径和裸眼井侧向测井类似，多数电流滞留在套管里，但有少部分流入地层，仪器的电极测出漏失电流的电势差，与地层的电导率成正比。通过测量过钢套管漏入地层的电流来实现直接测量地层电阻率的目的。CHFR仪器由1个电流发射电极、4组测量电极和1个电流回路电极组成。仪器的操作频率范围是0.25～10.0Hz，通常保持在1.0Hz，测量电阻率的范围为1～100Ω·m。为了使仪器和套管之间接触良好，仪器探头上的小电极设计了刮除功能，可以刮除少量的套管锈腐蚀。仪器设计了4层电极，每3个电极组成一组，按120°角分开排列，可在各种井眼流体中进行测量［2］。

1.2 CHFR技术优势

CHFR技术与核测井相比，具有以下优势：①CHFR探测深度大，核测井探测深度为l0～30cm，CHFR探测深度为2～11m。②CHFR有着更宽的动态使用范围，低孔、低矿化度地层都能应用。③与裸眼井电阻率测井相比，由于套后侵入带消失，探测地层电阻率不受地层侵入带影响，更能真实反映地层电阻率。CHFR解决了高含水油田剩余油监测方法单一的问题，起到互补作用 （CHFR不适用于100Ω·m以上高地层电阻率情况）。④采用点测方法，可实时进行质量控制，发现坏点，及时补测。

1.3 CHFR影响因素分析

1）井况条件的影响 当井壁不干净、套管结蜡、积垢时，会造成CHFR仪器与井壁接触不良，引起测井曲线发生异常；套变时影响仪器推靠，导致测量结果异常。因此，CHFR对于测试环境的要求非常严格，套管的清洁及套管壁厚的差异都将对测量结果产生直接影响。

2）水泥环的影响 由套管泄漏进入地层的电流必须穿过套管和地层之间的水泥环并受其影响，这与裸眼井中泥浆侵入产生的影响相同，因此水泥环对测试结果具有一定影响。模拟试验显示低电阻水泥环对CHFR测量的影响可忽略不计，但在低电阻的地层中高电阻或很厚的水泥环会引起CHFR测量值偏高。当地层电阻率大于1Ω·m、水泥环电阻率小于5Ω·m时，CHFR测量由水泥环引起的误差小于10%［3］。

3）固井质量的影响 CHFR受固井水泥胶结质量的影响比较明显，固井质量较差井段的水泥裂缝中存在的油块或其他高阻物质阻碍电流，导致高阻显示，甚至超过仪器的测量范围100Ω·m。

2 CHFR技术在中原油田的应用

CHFR资料可以判别储层层间、层内水淹状况，评价储层层间动用差异，确定在钻井初期由于泥浆侵入影响导致电阻率降低而漏失的油气层，为挖潜措施的制定提供较为可靠的依据，在剩余油评价中起到重要作用。

2.1 储层水淹状况评价

2.1.1 CHFR资料标准化

CHFR测试资料标准化方法：CHFR资料解释标准化决定了储层水淹定性识别和定量计算的准确性，研究表明在选取标准井段时，需要选择区域上相对稳定的泥岩段，将该井段完井泥岩电阻率测量值作为基准线，将CHFR在该泥岩段的测量值通过数理统计方法，校正到完井泥岩电阻率数值上，具体公式如下：

式中，RCHFR为CHFR的地层电阻率，Ω·m；Roh为裸眼井测井时的地层电阻率，Ω·m；A、B为校正系数。

2.1.2 储层水淹状况评价方法

利用测井资料评价储层水淹状况主要有2种方法。一种是对比CHFR电阻率与裸眼井测井电阻率，利用衰竭指数定性评价油层水淹程度。将标准化后的CHFR资料和完井电阻率资料对比，在储集层二者的离差即反映目前储层的含油性及水淹程度，离差越大，说明储层水淹程度越高。另一种方法是利用阿尔奇公式计算储层剩余油饱和度，通过和裸眼井计算的储层饱和度进行对比，评价储层水淹状况。该次研究采用的是第一种方法。

2.2 补充完善裸眼井资料，评价储层剩余油

文新51－32井，2009年2月完井，因遇阻，完井电阻率测井测至2775.0m。地质人员结合邻井资料对比认为2765.0～2773.0m井段为油水同层，具有一定的潜力，进行CHFR测试，分析该层为含油特性。测试资料显示，该层上部分为干层，下部为油水同层 （见图1）。对该层射孔，措施后日产油4.0t，日产液14.5m3，取得明显效果。

文23－侧33井，新井侧钻井，3030.0m以下因多次遇阻裸眼井测井未取得电阻率测井资料，固井后进行CHFR测试。测试资料显示3030.0m以上和完井测井曲线对应性较好，58～75号层具有一定的潜力 （见图2），对该层段压裂投产，初期日产气1.1×104m3，目前日产气0.7×104m3，无水。

图1 文新51－32井CHFR测试成果图

图2 文23－侧33井CHFR测试成果图

2.3 储层剩余油饱和度评价

根据过套管电阻率测井曲线计算射孔生产层剩余油饱和度、确定水淹级别，对高含水层给予封堵。

胡7－71井，该井因套变长期停注，为了解潜力层，2009年5月进行CHFR测试。对测试结果分析后认为，水淹程度高的电阻率数值与原电阻率数据相比明显变低，目前生产层段2218.5～2238.6m地层电阻率均在2Ω·m以下；下部2341～2409m地层电阻率较高，含油饱和度也相对较高。结合周围井生产动态，认为该砂层组为剩余油富集区 （见图3）。

图3 胡7－71井CHFR测井成果图

通过分析，对该井原注水层5～10号层进行挤堵。第1次2009年5月补孔28～36号层，措施后日产油1.9t，日产液9.2t。第2次2009年8月补孔22～23号层，初期日产油3.3t，日产液量19.8t；至2009年12月底仍有效，日产油2.2t，日产液24.3t。

3 结 论

1）新井以及井壁处理比较好的泥岩井段，CHFR曲线和完井电阻率曲线重复好，说明CHFR资料质量可靠，从而达到解释含油饱和度及剩余油饱和度的目的。

2）当完井电阻率曲线不完整，需要补充时，套管井中CHFR是最有效的测井方法。

［1］雍世和.测井资料综合解释与数字处理 ［M］.北京：石油工业出版社，1982.

［2］胡秀杰，万新德.过套管电阻率测井在剩余油综合挖潜中的应用 ［J］.大庆石油地质与开发，2006，25（4）：104～106.

［3］王国庆，郭文广，陈文武.过套管电阻率测井数据处理及其在油气层评价中的应用 ［J］.测井技术，2007，31（4）：335～341.

Application of CHFR Remaining－oil Logging Technology in Zhongyuan Oilfield

LI Xiao－lei，DU Zhi－qiang，JIANG Luo－dong，LUO Qing（First Author's Address：Institute of Oil Production Technology，Zhongyuan Oilfield Company，SINOPEC，Puyang457001，Henan，China）

After oilfields were in the mid－late period of development，the requirement of remaining oil monitoring technology was increasingly high for the special geological conditions and the changes of the development object.CHFR instrument was imported from Schlumberger in 2009.Certain effect is obtained by field application.Application shows that the flooded reservoir conditions can be evaluated by using CHFR technology.It's suitable for reservoir dynamic monitoring in Zhongyuan Oilfield.

though casing resistivity；applicability study；influencing factor；remaining oil evaluation；Zhongyuan Oilfield

P631.84

A

1000－9752（2011）06－0239－04

2011－04－23

李晓蕾 （1979－），女，2000年大学毕业，工程师，现主要从事测井解释研究工作。

［编辑］ 龙 舟