涠洲W油田中块剩余油饱和度计算中关键参数确定方法研究

何胜林（中国地质大学（武汉）资源学院，湖北 武汉 430074 中海石油（中国）有限公司湛江分公司研究院，广东 湛江 524057）

高楚桥（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北 荆州 434023）

陈 嵘（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

涠洲W油田经过多年的注水开发，主力油层水淹已非常严重。油田水淹后，储层的润湿性、孔隙结构、地层水电阻率都将发生一定程度的变化。因此，油层水淹后剩余油饱和度的解释模型和解释参数与水淹前相比都有所不同，剩余油饱和度的准确计算成为测井评价中的重点和难点。涠洲W油田注入水为海水，矿化度基本稳定，高于地层原始水矿化度，这为准确计算剩余油饱和度提供了有利条件。笔者通过地层条件下的水驱油岩电试验，确定准确的岩电参数，通过建立地层产出水电阻率与水淹程度（含水率）的关系或利用迭代算法求取地层混合水电阻率，由此达到提高剩余油饱和度计算精度的目的。

1 油藏条件下油驱水、水驱油岩电试验

试验已证明［1］，用不同的驱替过程进行岩电试验，所得到的饱和度指数n是有一定差别的。因此，水驱油层（相当于水驱油驱替过程）与原始状态油层（相当于油驱水驱替过程）相比，其电性变化规律是不一样的。另外，油藏条件下岩石的电性与常温常压下岩石的电性是不同的。因此，为了得到油藏条件下不同驱替过程的岩石电性参数，进行了地层温度和压力条件下油驱水和水驱油岩电试验，并得到了相应的岩电参数。

1）32MPa围压、110℃温度条件下，地层因素（F）与孔隙度（）关系为F＝0.86091.7421。其中，岩电系数a＝0.8609；胶结指数m＝1.7421。由于a和m是只与岩石自身孔隙结构有关的量，a和m与孔隙流体性质及驱替过程无关。因此，对于水驱油、油驱水过程，a、m值相同。

2）32MPa围压、110℃温度条件下，油驱水试验得到的电阻率增大指数（I）与含水饱和度（Sw）关系为I＝。其中，岩电系数b＝1.0252；饱和度指数n＝1.8573。

3）32MPa围压、110℃温度条件下，水驱油试验得到的电阻率增大指数（I）与含水饱和度（Sw）关系为I＝。其中，b＝1.0982；n＝1.921。

试验结果表明，水驱油试验得到的n值较油驱水试验得到的n值大，这与以往的试验结果［2］一致。

2 地层水电阻率的确定

油田注水开发后，尤其是在注入水矿化度与原始地层水矿化度不同时，注入水与原始地层水矿化度发生了不容忽视的变化。而地层水电阻率是油田开发中后期由测井资料计算剩余油饱和度、判断水淹级别所需的关键参数之一，因而研究地层水电阻率的变化规律是水淹层测井评价的关键环节。

2.1 原始地层水电阻率

2.2 混合地层水矿化度与水淹程度的关系

对涠洲W油田中块5口井2003年和2005年地层水矿化度分析结果进行了统计，见表1。由该表可见，地层水矿化度随时间的推移而升高，这与注入水矿化度比原始地层水矿化度高有关。另外，含水率增大，地层水矿化度有增大的趋势。

既然地层混合水矿化度与水淹程度有关，那么可以建立地层水矿化度与含水率之间的定量关系。表2为地层混合水矿化度与同时期含水率分析结果对比表，含水率数据来自生产测井结果和实际生产结果，其取值时间与矿化度分析时间基本相同。图1为由表2得到的地层混合水矿化度与含水率关系图。由图1可知，两者相关性较好，因而，地层混合水矿化度P可用含水率按以下关系式估算：

式中，Fw为含水率，%；P为地层混合水矿化度，mg／L。

表1 涠洲W油田中块地层水矿化度

表2 涠洲W油田中块地层混合水矿化度与同时期含水率分析结果

图1 涠洲W油田中块地层混合水矿化度与含水率关系图

2.3 混合地层水电阻率的确定

地层条件下的地层水电阻率可用下式计算：

式中，Rwl为室温下地层水电阻率，Ω·m；T1为实验室温度，℃，该次研究取24℃；Tf为地层温度，℃，可通过地层深度估算。Rwl的计算公式为：

将式（3）代入式（2）得：

将式（1）代入式（4）得：

式（5）中Fw可由实际生产含水率得到，由式（5）即可计算出地层混合水电阻率。亦可采用迭代法计算Rw：由相对渗透率模型和地层水电阻率及油水粘度可计算出Fw［3］，再通过式（5）计算Rw，如此循环计算，直到相连两次计算的Rw非常接近为止。

3 应用实例

利用上述方法确定地层水电阻率的优点是只需给定一近似的地层水电阻率初始值就能获得准确的剩余油饱和度计算结果。图2为B7井测井处理成果图，由图2可知，剩余油饱和度计算结果与束缚水饱和度计算结果都比较合理，由此计算的含水率亦与油气结论相一致。

4 结 语

油田注水开发后，储层在各个不同产液阶段，混合地层水电阻率是变化的。涠洲W油田中块开发层位的地层水矿化度随水淹程度（即含水率）的增加而升高，由实际生产结果得到地层（混合）水矿化度与含水率的关系，从而得到地层混合水电阻率；亦可在此基础上利用迭代法计算最佳地层混合水电阻率值。再结合地层温度和压力条件下的水驱油和油驱水岩电试验所得到的岩电参数，可以达到精确计算剩余油饱和度的目的。该方法亦能够应用于其他注入咸水的地区。

图2 W油田B7井测井处理成果图

［1］高楚桥 .复杂储层测井评价方法 ［M］.北京：石油工业出版社，2003.

［2］赵文杰 .水淹层岩石电阻率特性的实验研究 ［J］.油气采收率技术，1995，2（4）：32～39.

［3］雍世和，张超漠 .测井数字处理与综合解释 ［M］.北京：石油工业出版社，1996.