京11断块剩余油监测方法分析和应用

赵国瑞，侯翠芬 ，刘 萍 ，于沛州 ，高 丽

1.华北油田公司勘探开发研究院，河北任丘 062552

2.华北油田公司第四采油厂，河北廊坊 065000

京11断块剩余油监测方法分析和应用

赵国瑞1，侯翠芬1，刘 萍1，于沛州1，高 丽2

1.华北油田公司勘探开发研究院，河北任丘 062552

2.华北油田公司第四采油厂，河北廊坊 065000

进入开发中后期的京11断块累计使用了8种剩余油监测方法，各种方法原理不同、使用规模不同、测后实施效果不同。近些年剩余油的研究重点在于对其中几种工作量较大的方法进行实验分析、解释方法分析，并利用解释结果对剩余油分布特点进行描述，提出今后的挖潜目标。

剩余油监测；室内实验；方法研究；剩余油描述

1 剩余油监测的基本原理

华北油田京11断块目前使用的剩余油监测方法有过套管电阻率、脉冲中子-中子测井、储层饱和度测井、高精度碳氧比和注硼中子寿命等8种。测量方法工作量较多的有过套管电阻率、注硼中子寿命、孔隙度测井等，其它方法目前工作量少。

过套管电阻率测井方法是将目前广泛应用于裸眼井中的电阻率测井应用于套管井,透过套管测量地层电阻率特性，并对套管井地层做出评价的一种生产测井方法。核测井方法利用脉冲中子发生器，测量中子和地层原子核发生的弹性碰撞、非弹性碰撞所产生的伽马射线，得到不同能级的伽马射线记数率和中子计数率，从而得到目的元素的含量。

2 京11断块储层孔渗特征

2.1 岩石物性实验数据分析

采用京264、271、276、344、617、715井的1803块岩心分析数据。根据统计，孔隙度的最高频率分布在28%～34%之间，渗透率高频范围分布在（37-186）×10-3μm2之间，说明整个京11断块主力含油段储层具有高孔中渗的特点。

影响孔渗的主要参数为泥质含量和碳酸盐含量，根据数据统计和分析，碳酸盐含量集中分布在3%～12%之内，对孔隙大小有所影响、但规律性较差，对渗透率有所影响、规律性更差。泥质含量集中分布在10%～20%之内，对孔隙度、渗透率有所影响，但影响规律不明显。

2.2 孔隙弯曲度分析

孔隙弯曲度直接影响原油的产量，它与孔隙度成正比、与渗透率成反比。当某个地区胶结物含量稳定在某个较小的数值范围内时，稳定的胶结物含量造成的孔隙复杂程度也是稳定的，即孔隙的弯曲度也稳定的、集中分布在某个数值区间内。经计算京11断块孔隙弯曲度数值集中分布在2-5，平均为4.2，该数值在1124个统计数据中占了1 060个，这种孔隙弯曲度或者孔隙结构复杂程度属于中等。

2.3 水淹对岩石物性的影响

京271井完钻于1985年（开发初期），京617井1994完钻（水淹期）。两井的分析孔隙度大部分集中于15%～33%的范围内；两井的分析渗透率，京271的数据点相对集中，京617的较分散，有数值增大和降低两种趋势，说明水淹后渗透率有所改变；两口井的分析泥质含量都集中分布于7%～17%的范围内，说明两井所处的沉积相带一致，长期水淹对京617井的泥质含量改变不大。

3 剩余油监测重点方法的室内实验研究

3.1 注硼中子寿命测井室内实验

为了更好的应用该方法，利用中子反应堆进行了两次室内实验，以分析岩石的俘获截面与各种因素的关系。样品的物性分为高孔渗、中孔渗、低孔渗三类。

3.1.1 孔渗对俘获截面测量的影响

含水饱和度基本一致时，俘获截面在不同等待时间下随孔隙度的增加而增加，也随渗透率的增加而增加，但规律性较差。即孔渗对测量有一定影响，孔渗越高，影响也越大。由于所测量的地层在注硼前后孔渗条件是不变的，因此在不改变该条件的情况下，注硼前后俘获截面的变化仅与地层的水淹程度有关。

3.1.2 等待时间对俘获截面测量的影响

等待时间影响到记录结果是否能真正反映样品或地层的俘获能力。实验中回压开放、硼酸能够少量流出、注硼压力5MPa的条件下，对低孔渗样品施加压力注硼后，等待40min后俘获截面就已达到最大值且数值增加不大，即在极低孔渗的地层如果没有改造措施，注硼中子寿命测井效果较差。对于其中的中等孔渗样品，注硼前后俘获截面变化较大，部分样品在较短的等待时间后趋于平衡，部分样品的扩散过程较长，但在一定的等待时间后变化趋于平缓，说明中等孔渗地层的等待时间应为1小时～2小时。

3.1.3 注硼压力对俘获截面测量的影响

加压8MPa～15MPa、回压密闭条件下记录中低孔渗样品俘获截面的变化过程，加压后也几乎看不到俘获截面值的变化，10min时的测量值即已达到最大，加压效果不明显。即低孔低渗地层在加压测量的条件下，硼酸的渗透能力是有限的。

实验中对中孔中渗样品的加压实验，加压后饱和度变化很小；高孔高渗样品加压2MPa后可动水饱和度由0突增到近50%，俘获截面也突增了34c.u，说明对于高孔渗样品或储层，加压能够推动可动油，测量得到的俘获截面和可动水饱和度不再反映样品的真实情况。

3.1.4 饱和度和俘获截面的关系

对于低孔渗样品，在各种含水饱和度条件下俘获截面与等待时间交会后，数据点基本分为两组，高饱和度为一组、低饱和度为一组。即储层为干层或油层时含水饱和度低，测量得到的俘获截面也低；储层为水层或油水同层时，含水饱和度高，测量得到的俘获截面数值也高。两组数据都有俘获截面随等待时间延长而升高的特征，说明硼酸是慢慢进入地层或样品的；低饱和度时俘获截面随时间增加不明显，高饱和度时增加明显，与样品中的含水量直接相关。

3.2 过套管电阻率测井岩石物理实验

水淹层测井解释基于含油地层在注入水冲刷过程中会引起一系列变化，这些变化主要是地层水矿化度和含油饱和度的变化。原始水采用了地区统计数据25 000mg/L，注入水矿化度采用了15 000mg/L、10 000mg/L、5 000mg/L、3 000mg/L、2 000mg/L 等 5个级别。

水驱油过程中，注入水矿化度15 000mg/L时只表现为电阻率降低，10 000mg/L时电阻率有所抬升，5 000mg/L时电阻率U 形基本对称，3 000mg/L时可高于原始油层电阻率，2 000mg/L时样品较少。不同水淹阶段电阻率的变化规律不同：电阻率降低过程属于弱水淹，电阻率达到最低值时属于中水淹，由降低转为升高时经达到中水淹的顶峰，高于原始油层电阻率后都表现为强水淹。电阻率恢复到原始油层数值这个阶段时，水淹强度的解释难度最大，弱水淹、中水淹、和强水淹的情况都可能出现。

考察各种矿化度比值情况下总含水饱和度和电阻率变化率的关系，总含水饱和度SW总<50%的弱水淹过程中，电阻率比值随含水饱和度升高而下降的规律基本相似，抛物线基本重叠；SW总>50%后的中强水淹过程中，随含水饱和度的升高，电阻率比值从基本平坦到逐渐升高的规律不再相似，抛物线呈现发散状。分析认为电阻率先期都呈现下降趋势的主要原因为可动水饱和度增加，后期抬升的主要原因为地层水被淡化，淡化越严重抬升的幅度越大。

4 几种剩余油监测方式的解释方法

4.1 注硼中子寿命测井解释方法

根据施工经验和室内实验，初步给出了华北油田施工参考经验和参数数值：以中高孔渗储层为主的地层，最佳等待时间在0.5小时～1小时，多级测量时间间隔在半小时以上。低渗透储层为主的二连油田，第一次等待时间应在3小时，多级测量时间隔大于1小时，并根据两次相邻测井曲线观察其变化。对低渗透地层，不论是室内实验还是现场实验都说明低渗透储层的测量效果较差，今后在低渗透地区选择有酸化压裂的井测量，可以防止低渗透造成的地层不进硼和测量效果差。

4.2 过套管电阻率解释方法

与裸眼电阻率比较，过套管电阻率的变化趋势可分为降低、基本不变、升高三种特征。电阻率降低对应的均是强水淹层；电阻率升高对应的有中水淹层和强水淹层；电阻率基本不变时，注水受效越好水淹强度越高。

实际测井解释和室内实验的规律基本相同，都存在电阻率降低、基本不变、升高三个区域。其中最难解释的为基本不变的区域，该区域的储层必须结合本井、邻井动静态资料详细分析。强水淹层电阻率变化最复杂，升高现象说明注入水矿化度较低或者水淹程度很高，降低现象说明注入水矿化度较高或者水淹强度稍低。最有潜力可挖的部分为基本不变的区域，也是多解性较强的区域。

4.3 自然伽马时间推移曲线分析

利用裸眼和过套管测量的不同时期的自然伽马曲线GR进行分析，以未射孔的水层段、厚泥岩段、厚玄武岩段为准，分段重叠。理论上，一般自然伽马升高为泥质部分吸附的放射性元素被堆积所致，基本不变对应放射性元素含量变化不大，降低一般为放射性元素被冲刷。总体上，各类时间推移测井后基本特征都不变的属于弱水淹，只要其中一项发生明显变化就可能水淹；各参数增加或降低量很大的层，中强水淹的把握性较强。

5 剩余油分布和挖潜措施

5.1 剩余油分布特点

近几年来先后从地质、测井、动态、数模等多方面综合分析了京11断块的剩余油分布规律。该断块剩余油分为断层控制型、微构造控制型、低渗油层潜力型、注采井网不完善型、储层物性控制型五种类型。根据以上分析，剩余油分布特征有三个：一是套变造成注采井网不完善形成的剩余油；二是受微高控制的剩余油；三是三角带控制的剩余油。

5.2 挖潜措施

挖潜主要考虑以下几个方面：部分井在开发初期由于存在气顶气而一直未动用，目前已经具备了采油条件；已经高含水的老井，各层动用程度不一，有弱水淹和未水淹层存在的可能。

京11断块的挖潜为先行测量新方法，根据解释结果确定各井具体挖潜措施。新方法测井进行了67井次的解释。测后采取卡水增油措施的井有31口224层，其中较易计算产量变化的京712、902、609、386、730等五口井已经累计增油451t。

6 结论

剩余油监测新方法在华北油田已经取得了较大成功，但在应用规模方面只有个别断块进行了有目的、有计划的整体性测量，其它方法都处于零星的、无整体目的的阶段。建议选择其它重点监测方法，在有卡旧补新余地的断块进行网格化批量测井，达到整体解剖剩余油的目的。

[1]李春鸿，王少鹤，等.CHFR 测井技术的应用[J].特种油气藏，2006，13(3).

[2]林旭东，谭辉红.过套管地层电阻率测井及其应用[J].测井技术，2004，28(1).

[3]赵培华，等.油田开发水淹层测井技术[M].北京：石油工业出版社，2003.

TE3

A

1674-6708（2012）59-0096-02

赵国瑞，高级工程师，工作单位：华北油田公司勘探开发研究院油气藏评价所地球物理室，专业：剩余油测井解释