安塞特低渗透油藏水淹层识别方法及应用

张洪军，高月刚，王学生，王瑞刚,张昊泽,李二党,王磊飞

(1.中国石油长庆油田公司第一采油厂,陕西 延安 716000;2.国土资源部油气资源战略研究中心,北京 100083)

安塞特低渗透油藏水淹层识别方法及应用

张洪军1，高月刚1，王学生1，王瑞刚1,张昊泽2,李二党1,王磊飞1

(1.中国石油长庆油田公司第一采油厂,陕西 延安 716000;2.国土资源部油气资源战略研究中心,北京 100083)

安塞油田部分区块已进入中高含水阶段，水驱状况和剩余油分布复杂，现有井网条件下老油田提高采收率难度加大，根据测井资料和测井响应综合分析水淹油层电性特征及水淹机理，定量定性评价油层水洗程度和水淹状况，形成了安塞油田水淹层解释方法，且符合率达高到90%左右。

安塞油田 孔喉半径 水淹层 测井响应 剩余油

目前，我国绝大多数油田都广泛采用注水开发，并且多数油田已进入高和特高含水的开发阶段，即使含水已达80%以上，可采储量采出程度仍只有63%，累计采油量还不到可采储量的三分之二，还有三分之一以上的原油没有采出[1]。这一方面说明我国高含水油田仍具有挖潜和提高采收率的巨大潜力，另一方面则要求在产水率很高的条件下准确地评价水淹层。

随着油田注水开发，主力油层被水淹的情况越来越严重，在此情况下，国内外在测井技术和解释方法方面都做了一定程度的研究，在目前水淹层定量解释方法中，大多使用了阿尔奇公式和扩展的阿尔奇公式(对其公式中各个参数的影响因素进行校正)，但是，各自所研究的解释方法都具有一定的局限性且不宜推广[2-3]，各油田现有的水淹层测井解释方法都有不同程度的缺陷。国外，尤其是俄罗斯，在水淹层测井解释方面做的工作较多，但也没有形成一种很有效的水淹层解释方法，解释符合率一直不能令人满意。特别对于“三低”油藏，由于储层在纵、横向上的各向异性和非均质性更为严重，造成注水驱油和冲刷过程更为复杂。油层水淹后，其物性参数及岩性、含油性等参数发生一系列变化，测井响应呈现多样化，从而增加了水淹层测井解释难度,水淹层测井解释仍是当今石油工业中的一个世界性的难题。本文主要从油层水淹后，研究油层岩性变化、含油性变化、物性变化和电性变化等四性关系变化，从而更清楚地展现低渗透油田油层水淹标志，同时结合动态特征反演其变化过程。从其应用效果来看，该方法符合率较高。

1 安塞油田水淹级别划分

安塞油田经过30多年注水开发，随着注水开发时间的延长，油井水淹逐年增多，已经进入开发中后期，结合中国石油标准[4-5](SY/T6718水淹层测井解释规程)，同时根据目前安塞油田所处的开发阶段(中后期)，将安塞油田水淹级别按产水率fw划分为四级，分别为未水淹(油层)fw<20%，弱含水20%≤fw≤40%，中含水40%≤fw≤80%，强含水fw>80%。

2 油层水淹测井相应特征

安塞油田平面上受人工裂缝和天然裂缝影响，主向油井快速见水并水淹，平均见水周期17个月，平均水线推进速度1.21 m/d，侧向油井见水周期较长，见水周期在3～5a，平均水线推进速度0.38 m/d，剖面上主向油井纵向上水淹厚度大，水淹程度高，侧向井水淹程度低，剩余油富集，统计水淹层测井资料567口、试油资料236口、历年剩余油测试资料125口，综合对比研究，总结分析出安塞油田水淹油层存在以下特征。

2.1电阻率Rt呈不对称“U”型变化

安塞油田目前平均含水已达到60%左右，由加密调整井电阻率Rt与产水率fw的关系可知，随着含水升高，电阻率呈不对称“U”型变化规律。当Rt≥25Ω·m时，出现高含水井的几率增大；当3040 Ω·m时，表现为高水淹。(见图1)

图1 加密井电阻率Rt与产水率fw关系

主要原因是水淹初期和中期地层水还未充分淡化，含水饱和度上升，电阻率降低。水淹后期，驱油效率降低，含水饱和度上升速度较慢，地层水的淡化对地层电阻率的影响逐渐起主导作用，地层电阻率达到或超过油层电阻率。

从变化程度来看，低水淹层电阻率一般变小，变化幅度为-15%～0%；

中水淹层电阻率可能变小也可能略为变大，变化幅度-10%～5%以内；

高水淹层电阻率一般变大，变化幅度大于5%。(见图2)

图2 不同水淹级别电阻率变化幅度

2.2声波时差AC增大

油层水淹后，声波时差AC一般情况增大，其机理为长期注水开发，油层中含量较高的蒙脱石等粘土矿物会吸附膨胀，使岩石结构发生变化，总孔隙度增大，呈离散状附着在砂岩颗粒表面或占据粒间孔隙空间的粘土矿物和泥质成分可能被注入水溶解或冲走[5]，造成储集层孔隙喉道半径增大，地层压力上升到原始地层压力以上，形成裂缝。此外，钻井过程中在地层中产生径向裂缝。油层、低水淹、中水淹井声波时差变化不大，但对于高水淹井，水淹段声波时差AC增加较大(见图3。)

图3 不同水淹程度声波时差AC变化对比

图4 X井C611-2测井解释综合图

例如：从X井C611-2层测井综合图可见(见图4)，声波时差达到266.5 μs/m，邻井××1井声波时差为245.5 μs/m，因此判断该井C611-2层为高水淹，该井试油日产油0.00 m3，日产水10.53 m3，投产后含水100%，与试油、投产结果一致。

2.3自然电位SP发生基线偏移或幅度变化

由于储层层内非均质性，水淹部位地层水矿化度被淡化，从而引起自然电位SP基线发生偏移或幅度变化。若自然电位SP上部基线偏移，表明油层上部水淹，若自然电位SP下部基线偏移，表明油层下部水淹。自然电位SP偏移越大[7-9]，水淹程度越高，若油层中部或全部水淹，自然电位SP基线不偏移，但幅度下降。17口不同水淹程度加密调整井测井曲线显示，主要以自然电位SP曲线上部负偏移为主，即油层上部水淹，占统计井的58.8%，自然电位SP曲线不偏移，幅度下降主要为高水淹井(表1)。

表1 17口加密井自然电位SP曲线变化

2.4泥质含量降低，自然伽马值变小

通过325口加密井资料和周围老井测井资料对比，弱水淹层、中水淹层到强水淹层与老邻井相比，泥质含量都有不同程度的降低，强水洗泥质含量降低在10%～15%之间。

3 应用效果及认识

3.1优化加密井改造

对40口新打加密井利用上述方法进行了水淹层识别，并进行了射孔位置和储层改造参数优化。从优化前后试油结论看，试油产水率由54.7%下降至14.1%，取得了较好效果。因此，水淹层识别方法能够有效指导加密井现场射孔位置优化和精细储层改造。

例如：Wj**井C611-2层测井综合解释图显示1号层电阻率Rt异常高，判断该层段高水淹层，对该井C611-2层2号层进行射孔，试油结论为52.46m3纯油(见表2)。

表2 安塞油田加密区优化前后储层改造效果对比

3.2动用老井未见水油层剩余油

坚持6个不等于的原则，即“油田高含水不等于每口井都高含水、油井高含水不等于每个层都高含水、油层高含水不等于每个部位、每个方向都高含水、地质工作精细不等于认清了地下所有的潜力、开发调整精细不等于每个区块、井和层都已调整到位”，利用上述方法，通过补孔和对未压开油层段重复改造等手段，动用未水洗油层剩余油，2013-2014年共实施68口，平均单井日增油1.21 t，累计增油1.9×104t，平均有效期16个月，射开程度由32.1%提高到81.2%，水驱控制程度增加8.6%(见图5)。

图5 动用未水淹段井采油曲线

4 结论

(1)安塞油田C6油藏水淹层测井曲线特征主要表现在电阻率Rt、自然电位SP、声波时差AC曲线的变化。电阻率Rt呈不对称“U”型变化规律，当Rt≥25Ω·m时，出现高含水井的几率增大，当3040Ω·m时，表现为高水淹；自然电位曲线主要以上部负偏移为主，即油层上部水淹，自然电位SP曲线不偏移，幅度下降主要为高水淹井；油层、低水淹、中水淹井声波时差变化不大，但对于高水淹井，水淹段声波时差AC增加较大。

(2)运用储层水淹过程中电阻率Rt变化规律、自然电位SP基线偏移或幅度变化、声波时差AC增大均能较好地识别水淹层,但存在一定局限性。针对这一局限性，通过多条曲线组合指标变化识别水淹层，有效提高了水淹层识别的精度。

(3)水淹层识别方法能有效指导加密井现场射孔位置优化和精细储层改造，提高区块开发效果，对安塞油田长关井的恢复生产及低产低效井的治理提高了技术方向。

[1] 孙全力，冯文光，姚昌宇.半封闭边水油藏特高含水期剩余油分布特征[J].西南石油大学学报(自然科学版),2011,(3):18-19.

[2] 刘正锋，王天波.复杂注水条件下储层电性物性变化机理实验研究[J].测井技术，2005，29(4):293-298.

[3] 侯连华，王京红，刘泽容.水淹层测井评价方法[J].石油学报，1999，20(3):19-21.

[4] 俞军，耿昕，李晓辉.低渗透油藏岩电实验方法改进及应用效果[J].测井技术，2006，30(5):19-21.

[5] 荆万学，陈永吉.浅谈阿尔奇公式的物理学原型[J].测井技术，1997，21(4):289-291.

[6] 夏宏泉，陈福煊，刘之的.阿尔奇公式中m、n参数与地层水矿化度、围压和温度的实验关系研究[J].国外测井技术，2002,17(5):51-54.

[7] 魏玉梅，王文荣.水淹层解释方法研究及应用[J].国外测井技术，2000，15(3):8-11.

[8] 赵培华.油田开发水淹层测井技术[M].北京：石油工业出版社，2003:12-23.

[9] 高印军.水淹层测井解释技术研究与应用[J]石油勘探与开发，2001,28(5):42.

(编辑 王建年)

Recognition method for water-flooded layers in Ansai extra-low permeability reservoir and its application

Zhang Hongjun1,Gao Yuegang1，Wang Xuesheng1，Wang Ruigang1,Zhang Haoze2，Li Erdang1,Wang Leifei1

(1.No.1OilProductionPlantofChangqingOilfildCompany,PetroChina,Yan'an，716000,China;2.OilandGasResourcesStrategicResearchCenterofMinistryofLandandResources，Beijing100034，China)

Since some blocks in Ansai Oilfield have entered the middle-high water cut stage，water-flooding condition and remaining oil distribution are complex.Under the condition of current well pattern，it is difficult to increase oil recovery of mature oilfield.Based on data and responses of logging，the electrical characteristics of water-flooded layers and the water-flooded mechanism were comprehensively analyzed，and the degree and condition of water flooding were quantitatively evaluated.And then a recognition method for water-flooded layers was established in Ansai Oilfield，which has a coincidence rate of more than 90%.

Ansai Oilfield;pore-throat radius；water flooded layer；logging response；oil remaining

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.04.011

TE348

A

2015-05-21；改回日期2015-07-17。

张洪军(1981—)，工程师，现主要从事油田开发工作，电话：029-86506207。E-mail：zhjun_cq@petrochina.com.cn。

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2011ZX05013-005)。