W区块S储层非均质性对地层电阻率的影响

高齐明， 王向公， 井素娟， 王　杰， 张　俊， 韩艳华

(1. 长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北 武汉 430100；

2. 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)， 湖北 武汉 430100；

3.中国石油测井有限公司长庆事业部， 陕西 西安 710201)



W区块S储层非均质性对地层电阻率的影响

高齐明1,2， 王向公1,2， 井素娟3， 王杰1,2， 张俊1,2， 韩艳华3

(1. 长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北 武汉 430100；

2. 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)， 湖北 武汉 430100；

3.中国石油测井有限公司长庆事业部， 陕西 西安 710201)

摘要：论文以A油田W区块为研究对象，A油田W区块储层具有物性差、非均质性强以及注入水矿化度变化大等特点.在分析渗透率韵律(正韵律、反韵律、复合韵律)及层内夹层(泥质夹层和钙质夹层)的基础上，研究了储层非均质性对地层电阻率的影响.研究发现储层渗透率韵律及夹层控制注入水波及范围，影响该层位地层电阻率变化，最后总结了地层电阻率变化规律.研究成果为提高该地区水淹层解释符合率奠定了良好的基础.

关键词：非均质性； 渗透率韵律； 夹层； 地层电阻率

1研究背景

W区块地处某盆地，开发层系为三叠系S储层，储层埋藏深度一般为1 100～1 400m向东变浅，在沿河湾一带埋深约800～900m.岩石类型相对单一，主要为长石砂岩或岩屑质长石砂岩.油层平均厚度12m，岩心渗透率1～3×10-3mD，平均2.29×10-3mD，属于典型的“三低”油藏(低孔、低渗、低产).W区自1983年发现以来，先后经历了探井试采、井组、先导性和工业开发试验，1991年全面投入注水开发，经过20年的开发，现在已采取了扩边、调整等增产措施，含水率逐步上升.

2以渗透率韵律及夹层为表征的层内非均质性分析

由于S储层平均厚度12m，因此储层非均质性研究主要考虑其层内非均质性.层内非均质性是指一个单砂层内部在垂向上的储层性质变化.它是直接影响和控制单砂层内水淹厚度波及系数以及剩余油分布的关键地质因素，也是生产中引起层内矛盾的内在原因[1].对于W区块层内非均质性，主要从韵律和夹层两个方面进行分析.

2.1渗透率韵律

渗透率大小在纵向上的变化所构成的韵律性称为渗透率韵律.韵律性的存在与水动力强弱及所处的不同沉积相带相关[1]，研究区内S油层组主要是三角洲前缘亚相，微相则以分流河道、河口坝和间湾为主.通过对目的区块渗透率韵律进行分析，发现目的区块渗透率明显存在三种韵律类型，即正韵律、反韵律、复合韵律.多种韵律的存在导致该地区较强的非均质性.

2.2层内夹层

层内夹层是指位于单砂层内部的相对低渗透层或非渗透岩层，对油气聚集起到一定的控制作用.开发过程中，夹层具有隔绝能力或遮挡作用，因而对水驱油过程有很大影响[2].通过对研究区块岩心资料及测井资料的分析，识别出该区块S油层组中层内夹层主要为泥质夹层和钙质夹层两种类型.研究中发现，该地区夹层普遍存在导致该地区较强的非均质性.

3层内非均质性对电阻率的影响

W区块S储层位注入水是淡水，为CaCl2型，矿化度小于500mg/L，而S储层地层水矿化度大于50 000mg/L，部分井达90 000mg/L以上，当淡水注入地层后，地层水在不同程度上被淡化.W区块S储层随着注入水的的增加，其形态呈不对称的“U”字形.

3.1渗透率韵律对电阻率的影响

渗透率韵律对电阻率的影响表现在：渗透率韵律控制注入水波及范围，从而影响储层电阻率变化.正韵律、反韵律以及复合韵律油层中，水驱情况各有差别，从而导致水淹层电阻率差别明显.

3.1.1正韵律油层

在渗透率正韵律油层水驱过程中，底部水洗严重，厚度小，水洗厚度随时间的延长增长缓慢，注入水首先淹底部高渗段，重力作用使其加剧，水驱波及体积小，层内易富集剩余油.在电阻率上的表现正韵律顶部显示油层高阻，由于水淹使电阻率降低，明显低于顶部，底部地区渗透率最高，水淹情况最严重，并且由于重力作用，使该位置含水率最高，而且由于是淡水水淹，电阻率明显升高[3-4].图1是S1井的正韵律模式图，该井段砂层较厚，且平面展布好，展布方向上均有注水井，试油结果显示该层试油日产油14.4m3，日产水20.1m3，已进入中水淹期.该层1 184m到1 190m井段AT90值在32Ω·m左右，1190m以后的井段AT90在42Ω·m左右，两者相差10Ω·m.由于1 184m到1 190m井段较高渗透率以及重力作用使该井段水洗严重，因而电阻率呈高值.对于1190m以后的井段中顶部一段电阻率曲线明显隆起，分析认为正韵律储层顶部渗透率低，注入水未波及，因而分析该地区剩余油饱和度高导致电阻率呈高值，这与正韵律电阻率的分析结论相符.

图1　S1井正韵律模式图

3.1.2反韵律储层

注入水进入上部高渗段，由于重力作用，注入水逐步扩大到下部低渗油层，纵向上水洗均匀，层内利用较充分[4-5].因此当其它条件一定时，该储层的电阻率分布较为均匀，从顶部到底部基本电阻率曲线较平滑，波动范围不大.图2为S2井1 142～1 151m井段反韵律模式图，该层射孔后日产油19.2m3，日产水11.1m3，为中水淹层，可以看到AT90变化比较平缓，电阻率分布在39Ω·m左右，层内注入水分布比较均匀，因此，电阻率变化幅度不大，近似成一条直线，这和反韵律电阻率分析结论相符.

图2　S2井反韵律模式图

3.1.3复合韵律储层

注入水首先进入高渗段，水洗厚度增长快.由于是低孔、低渗储层，注入水先试慢慢渗入复合韵律储层整体，随着注入时间和强度的增加，注入水沿着孔隙度大、渗透性好的部位推进较快，渗透性相对较差部位推进较缓，当注水量和注水强度达到一定程度时，注入水才会选择孔隙度最大、渗透性最好的部位突进[4-5].因此，复合韵律的电阻率形态较为复杂，不止与孔渗有关还与该层位的注水强度和注水时间有关.注水初期，注入水首先沿高渗部位推进，并且由于是低孔低渗储层，水洗强度弱，电阻率在高渗部位有所下降，随着注入水不断推进，高渗部位推进较快，水洗变强，电阻率开始升高，同时由于重力作用，顶部高渗部位水下移，使得电阻变化更为复杂，但是底部高渗位置电阻率总会显示高值[6-7].因此，对于注入水波及的层位，层位下部显示高值是高含水的显示，顶部显示高值才是油气显示.图3是S3井复合韵律模式图，图中层段射孔后日产油20m3，日产水19.8m3，属于中水淹层，1 120m到1 123m井段的AT90显示高值，电阻率在38Ω·m左右，该区域孔渗相对较差，注入水未波及，因此AT90高值为高剩余油饱和度显示.1 135～1 139m井段孔渗较好，又处于该层位的下部，注入水会首先侵入该区域，同时由于重力作用使得该区域水洗严重，AT90显示高值，电阻率在45Ω·m左右，为强水淹显示，这与复合韵律电阻率分析理论符合.

图3　S3井复合韵律模式图

3.2夹层对电阻率的影响

3.2.1泥质夹层

泥质夹层为研究区块内S油层组主要夹层类型，分布连续且广泛.泥质夹层在测井曲线上反应为典型泥岩特征，具体表现为自然电位靠近基线，自然伽马值较高；声波时差值较高[7-8]；图4是泥质夹层示意图，图中1 393～1 395m泥质夹层电阻率值较低，分布在10Ω·m以下.

图4　S4井泥质夹层示意图

3.2.2钙质夹层

钙质夹层在研究区S油层组内分布比较零星，横向连续性差，厚度较薄[7-8].图5是S5井钙质夹层示意图，钙质夹层自然伽马值分布在呈现明显低值，通常还有低声波时差显示[9-10]，图中1 479～1 481m以及1 485～1 487m井段钙质夹层电阻率值分布在35～55Ω·m，显示高值.

图5　S5井钙质夹层示意图

4结论

通过对电阻率和储层非均质性关系的综合分析研究，我们得到以下结论：

(1)渗透率韵律控制注入水波及范围，从而影响电阻率分布变化.正韵律储层电阻率上部显示低值，底部由于水洗强显示高值；反韵律储层电阻率从顶部到底部变化不大；复合韵律电阻率分布比较复杂，通常底部高渗位置显示高值，顶部电阻率高值的原因通常是高剩余油饱和度导致.

(2)泥质夹层使电阻率呈低值，钙质夹层使电阻率呈现高值.

(3)利用常规曲线评价水淹层时，应综合考虑渗透率韵律，泥质、钙质夹层的影响.尤其对于复合韵律的储层，一个层内的较低位置，同时孔渗显示良好的部位的电阻率高值往往是由强水淹造成的，而非油气显示.

参考文献:

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[2]李新春，王小军,刘渊，等．安塞特低渗透油田井间电位剩余油监测适应性评价[J].石油地质与工程，2012(07):127-130．

[3]路云峰，秦民军,罗雄民，等．储层水淹后的电阻率特征研究[J].国外测井技术，2009(12):38-41．

[4]卓红，秦民军,刘颖卓，等．低渗透油藏早期试井资料缺失的解释方法研究[C]//2014油气藏监测与管理国际会议(2014 ICRSM)论文集.西安：陕西省石油协会，2014:45-48．

[5]路云峰，秦民军，梁增斌,等．特低渗储层水淹层测井解释方法研究[C]//油气藏监测与管理国际会议论文集.西安：陕西省石油协会，2011:48-51．

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[8]王江.水淹层测井解释方法研究[D].北京：中国石油大学,2011:11-15．

[9]李桢,骆淼,杨曦,等.水淹层测井解释方法综述[J].工程地球物理学报.2006(06):33-36．

[10]韩大匡.深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨[J].石油勘探与开发,1995(05):17-20．

(编辑：姚佳良)

The influence of the reservoir heterogeneity to formation resistivity in Sreservoir of W oil breaking block

GAO Qi-ming1,2， WANG Xiang-gong1,2， JING Su-juan3，WANG Jie1,2， ZHANG Jun1,2， HAN Yan-hua3

(1.School of Geophysics and Oil Resources,Yangtze University, Wuhan 434023, China;2.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources,Ministry of Education,Yangtze University, Wuhan 434023, China;3.Changqing Division, China Petroleum Logging Company Limited, Xi′an 710021, China;)

Abstract:Based on the analysis of permeability rhythm (including : positive rhythm , reverse rhythm and composite rhythm ) and intraformational bed (including muddy intercalation and calcareous intercalation ) , we researched the impact of the reservoir heterogeneity on formation resistivity . In the end, we got some conclusions: the permeability rhythm and the intraformational bed influencing formation resistivity with gravity by controlling injected water ripple range. This conclusion can lay the foundation for improving valuative veracity about water-out reservior interpretation..

Key words:reservoir heterogeneity; permeability rhythm; interlayer; formation resistivity

中图分类号：P631.8+4

文献标志码：A

文章编号：1672-6197(2016)02-0060-04

作者简介：高齐明，男，254409795@qq.com; 通信作者： 王向公，男，wxg11@yangtzeu.edu.cn

收稿日期：2015-02-29