安塞特低渗透油田井间电位剩余油监测适应性评价

李新春，王小军，刘 渊，周文军，王浪波，冯春艳

（1.中国石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安 716000；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室；3.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院；4.中国石油长庆油田分公司第二采油厂）

安塞特低渗透油田井间电位剩余油监测适应性评价

李新春1，王小军1，刘 渊1，周文军2，3，王浪波1，冯春艳4

（1.中国石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安 716000；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室；3.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院；4.中国石油长庆油田分公司第二采油厂）

安塞油田王窑区目前已进入开发中后期，地层非均质性强、水驱不均等造成平面及剖面上剩余油动用难度大，单靠动态分析法难以准确判断剩余油分布规律，需要结合动态监测技术进一步分析判断。利用井间电位法测试技术监测目的层电阻率，依据电阻率分布及变化评价平面剩余油富集区。监测结果显示，王窑老区淡水驱开发油藏地层电阻率遵循理论上“U”型变化规律，即随着水淹程度的提高地层电阻率先下降，而后又升高。高产水率地层电阻率整体呈上升趋势，也有部分降低，其变化与产出水矿化度有关，遵循高矿化度低电阻、低矿化度高电阻的规律。

安塞油田；特低渗透油田；地层电阻率分布；剩余油；适应性评价

安塞油田王窑区位于陕西省延安市安塞－志丹县境内，区域构造属于陕北斜坡（伊陕斜坡）。砂体呈北东－南西向展布，油层分布稳定，主要发育长611层，为三角洲前缘水下分流河道、河口坝沉积。油藏埋深1 220～1 550 m，平均油层厚18.3 m，原始含油饱和度51.2%，属于边底水微弱的特低渗岩性油藏。原始地层水矿化度65.8 g／L，水型为CaCl2型。

目前国内外应用井间电位法判断平面剩余油分布的测试技术已在多个油田应用，从测试施工工艺到资料成果处理形成了一整套较成熟的技术。安塞油田在王窑老区应用井－地可控源大地电阻率层析成像方法（井－地ERT）实施了16个井组的监测，监测结果与动态资料不能完全吻合。

本次评价运用动态资料及多项油水井动态监测成果资料，分析判断该技术在安塞油田的适应性，并提出解释中存在的问题及建议。

1 井－地ERT监测原理与施工方法

1.1 监测技术原理

三维电阻率层析成像方法是一种地球物理探测方法，全称是井－地可控源大地电阻率层析成像方法，在石油天然气勘探中，用于解决探测油气藏边界、油水边界、井周围油气藏、剩余油分布等问题。地下油气藏的电阻率与围岩的电阻率存在明显的差异，地面采集系统可监测到目的层地层电阻率。

在测试资料解释中，根据电测解释原理，结合实际地质情况，含水饱和度解释一般应用阿尔奇公式进行饱和度计算：

式中：Sw为反演面积内某点的含水饱和度；Rt为反演面积内某点反演计算的电阻率；φ为反演面积内某点孔隙度；Rw为该地区的地层水电阻率。

根据反演所得的电阻率和反演计算区的孔隙度分布，利用阿尔奇公式计算出该监测点的含水饱和度，模拟出监测区域平面剩余油分布。

1.2 现场测试施工方法

井－地ERT方法采用高密度发射系统和接收系统对地下进行电场透视，利用大地电阻率的差异进行成像，将一个供电电极（A电极）固定在井口套管，另一个回流电极（B电极）放在地表，一般位于井口附近或油气藏顶部。在A电极发射的电流从油气藏之下回流到地表B电极的过程中，油气藏对电流的流动方向和分布将产生明显的影响，导致电流流动方向的改变。在这种情况下，油气藏的分布不但决定了地下电流的分布，同时也决定了地表电场的分布，引起地表观测电场的变化，地面数据采集系统接收到地面电位数据。

2王窑区监测成果及适应性评价方法

王窑区开发层系单一，监测到的电阻率可靠性相对较高，本次研究以王窑老区为对象，评价的重点是地层电阻率的影响因素及其随着注水开发变化规律，并评价该技术监测结果与解释的合理性，为下步技术改进提供思路。

2.1电阻率与含水饱和度关系［1］

注水开发地层的电阻率与含水饱和度之间存在着复杂的变化关系，这种变化与注水矿化度有关，其理论关系如图1所示，当Rwp＞Rw即注入水矿化度低于地层水矿化度时，Rt随着Sw增加呈不对称“U”型变化；随着Rwp／Rw比值变大，U形不对称越显著。

图1 油层水淹含水饱和度Sw与电阻率Rt理论变化关系

安塞油田长6层注入水是洛河层淡水，为CaCl2型，氯根离子质量分数（50～70）×10－6，最大277×10－6。当洛河层低矿化度水注入长6高矿化度地层时，长6地层水在不同程度上被淡化，理论上来说，其变化应该符合第一种变化规律［2］。

2.2 安塞油田王窑区完井电测电阻率与水淹层响应特征

王窑区长6层注淡水岩电实验见图2，加密井完井电测电阻率与试油产水率交会图见图3，可以看出随着产水率的升高，电阻率稍下降，然后就开始急促上升，其形态近似“反L”形。

2.3 井间电位监测地层电阻率变化规律

井地ERT监测技术依据地层电阻率来判断剩余油分布，判断监测到的地层电阻率的真实性是评价该技术可行性的关键。统计分析监测区内88口采油井监测电阻率与开发动态资料的关系，与理论变化规律做对比，对监测结果进行评价。

2.3.1 监测电阻率与动态资料的关系

图2 王窑区长6油藏注淡水岩电实验

图3 王窑区长6储层试油产水率与电阻率交会图

对于淡水注水开发油藏，理论和完井电测都显示其地层电阻率与油井水淹程度呈不对称“U”型关系，那么井间电位监测法得到的地层电阻率是否也遵循这样的规律？为了说明这个问题，做了王窑监测区内88口采油井监测电阻率与产水率交会图（图4）。从图上可以看出，随着产水率的升高，电阻率稍微下降，然后就开始上升，并且随着产水率的升高，电阻率上升幅度增大，与理论及完井电测解释结论基本一致。

图4 王窑区油井产水率与监测电阻率交会图

油井产出水矿化度与电阻率交会图（图5）表明，水淹层地层电阻率与油井水淹类别即产出水矿化度有关，随着产出水矿化度的升高，高产水地层电阻率有明显下降趋势，这正是引起高含水率地层电阻率出现高阻和低阻分支的重要原因。从理论上讲，地层水矿化度与电阻率有直接关系，电阻率随着产出水矿化度的增长呈线性下降。

图5 王窑区产出水矿化度与监测电阻率交会图

以监测区油井王14－15井为例，实施监测时该井含水97.2%，产出水矿化度15 210 mg／L，属于低矿化度类型，井间电位监测到其电阻率值高达50Ω·m，远高于油藏原始电阻率值28.4Ω·m，这是由于地层水淹引起的地层电阻率异常高。

高含水油井矿化度普遍低于60 000 mg／L，低于油藏原始矿化度89 200 mg／L，低矿化度引起高含水率地层电阻率升高在井间电位监测中和理论是一致的。

为划分不同水淹程度地层电阻率范围，做了监测电阻率与油井矿化度和产水率比值交会图（图6）。从图上可以看出，当监测范围内监测点油井产出水矿化度和产水率的比值高于1 200时，地层为弱水洗地层，在资料处理中无论监测电阻率高低都按剩余油富集区处理；当比值低于1 200时，地层为中高水洗地层，在资料处理中无论监测电阻率高低都按中高水洗地层处理。在这一区域中，中水洗与高水洗地层无法识别。

2.3.2 井间电位剩余油监测结果评价

上述论证表明，井间电位监测地层电阻率值符合实际，对于安塞特低渗透注水开发油藏，地层电阻率随着开发时间的推移，其变化规律符合理论上的不对称“U”型模型［3－5］。

图6 王窑区监测电阻率与油井矿化度和产水率比值交会图

该测试项目原用的传统阿尔奇公式适用于注入水矿化度高于地层水矿化度地质条件，对于安塞淡水驱油藏不能反应真实剩余油分布，应引入反演计算地层含水饱和度的阿尔奇公式修正系数，进一步完善资料处理方法。

3 结论

（1）井间电位监测技术能反映安塞油田注水开发区块地层真实电阻率，但仅凭电阻率值的高低不能准确评价已注水开发区块平面剩余油分布状况。

（2）测试显示安塞油田电阻率在28Ω·m到30 Ω·m时，地层呈中低水洗；电阻率值低于18Ω·m或者高于40Ω·m时，地层为高水洗，利用测试电阻可以判断平面上高水洗区分布情况。

（3）监测范围内油井产出水矿化度与产水率的比值可作为划分弱水洗与中高水洗地层的标准，当比值高于1 200时为弱水洗地层，当比值低于1200时为中高水洗地层。

（4）传统的阿尔奇公式不适应安塞油田井间电位监测资料解释，需引入阿尔奇修正公式做好后期资料处理工作。

［1］ 张金成.电位法井间监测技术［J］.地震地质，2001，（2）：292－300.

［2］ 靳文奇.安塞油田长6油层组长期注水后储层变化特征［J］.地球科学与环境学报，2010，（3）：618－624.

［3］ 王爱国.电位法井间监测剩余油技术在江汉油田的应用［J］.江汉石油学院学报，2004，（4）：126－127.

［4］ 王小军.如何应用电测参数判别储层水淹程度［J］.西北大学学报（自然科学版），2007，37（1）：28－31.

［5］ 吴柏志，李军.电位法井间监测技术在压裂裂缝监测中的应用［J］.石油地质与工程，2001，25（2）：126－128.

Ansai oilfield Wangyao area has entered the middle and late stage of development，the formation heterogeneity is strong，water flooding is not equal，which caused difficulty of residual oil production degree in the plane and the profile.Dynamic analysis method is difficult to accurately determine the residual oil distribution law.A combination of dynamic monitoring technique is required for further analysis.Using cross－well potential to test target layer resistivity，and using resistivity distribution and change to evaluate residual oil enrichment zone.Monitoring results show that Wangyao area fresh water flooding reservoir formation resistivity followed the theory of"U"type change，that is the formation resistivity decrease firstly，then increase with the increasing of water flooding degree.High water flooding strata resistivity show rising trend，with which small parts reduce.The change is related with output water salinity，which followed the law of high salinity with low resistance and low salinity with high resistance.

127Evaluation of cross－well potential residual oil in Ansai ultra low permeability oilfield

Li Xinchun（No.1 Production Plant of Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi'an，Shaanxi 716000）

Ansai oilfield；ultra low permeability oilfield；strata resistivity distribution；residual oil；adaptability evaluation

TE33

A

1673－8217（2012）04－0127－03

2012－03－03

李新春，工程师，1983年生，2007年毕业于中国石油大学（华东），现从事油田开发研究工作。

李金华