D区块水淹层定量解释方法研究

陈绪，李义刚，王婉晨，魏玉梅，黄玉珍

(1．油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉430100;2．长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉430100; 3．中国石油集团渤海钻探有限公司，天津300457;4．中国石油集团测井有限公司长庆事业部，陕西高陵710200)

D区块水淹层定量解释方法研究

陈绪1，2，李义刚3，王婉晨3，魏玉梅3，黄玉珍4

(1．油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉430100;2．长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉430100; 3．中国石油集团渤海钻探有限公司，天津300457;4．中国石油集团测井有限公司长庆事业部，陕西高陵710200)

以D区块M油组为研究对象，以岩心分析资料、测井资料、地质资料、生产动态资料为基础，以可动流体分析为理论，以电阻率相对值法、数理统计为支撑，研究了水淹层“四性”关系，建立了水淹层定量解释模型，并在以D区块进行了应用，应用效果良好。为提高水淹层测井解释符合率奠定了良好的基础。

水淹层;测井解释;定量;剩余油饱和度

1 区块地质概况

D区块位于B构造带东段，是D主断层下降盘的逆牵引背斜构造。该区块复杂，地堑、地垒相间出现，构造形态被断层切割复杂化［1］。断层岩性控制油气水分布，以砂岩组或单砂体为油气水控制单元，形成多套油气水系统，剖面上油气水层间互，没有统一的油气水界面，属具多油气水系统的复杂断层类型油气藏。

目的区块M油组以泥质胶结细砂岩为主，泥质含量平均8．4%。碳酸盐岩含量平均2．9%，以孔隙式和接触式胶结类型为主。孔隙度范围为10%～35%，平均孔隙度31%;渗透率范围为1～7 000 mD，平均渗透率1 000 mD，属高孔、高渗储层。

D区块自1969年10月投入注水开发，至今已开采四十多年，目前已进入高含水期。注入水是污水，水型为重碳酸钠型，注入水的矿化度范围在2 300～30 000 g/L，其中矿化度较低的注入水为处理后的污水。属于典型的污水水淹。水淹层测井响应变化复杂，水淹层含油性难以识别。

2 “四性”关系分析

储层的“四性”即岩性、物性、电性、以及含油性。储层“四性”关系是建立测井解释标准的基础。储层内岩性、物性、含油性之间既存在内在联系又相互制约，其中岩性起主导作用［2］。岩性中岩石颗粒的粗细、分选的好坏、粒序纵向上的变化特征以及泥质含量、胶结类型等直接控制着储层物性的变化。储层的电性则是岩性、物性、水性、含油性的综合反映。通过“四性”关系分析，充分利用测井曲线判别水淹层，是D区块储层分析的重要任务。

2．1岩性与物性分析

D区块储层岩石类型相对单一，岩心观察岩性主要为灰色、褐灰色、绿灰色粉砂岩、细砂岩、不等粒砂岩、泥质粉砂岩，绿灰色、棕红色(含粉砂)泥岩［3］。颗粒次棱状、次圆状，分选中等，砂岩疏松，含油不均匀，不饱满。荧光下粒间荧光分布斑块状，以褐黄色、黄色、淡黄色为主，部分碎屑颗粒受沥青浸染，岩石中沥青以油质沥青为主。按照碎屑成分和相对含量对岩石类型进行划分，取心井段岩石类型均为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。按照杂基含量对岩石类型划分为纯净砂岩和含泥砂岩，以纯净砂岩为主。填隙物包括泥级沉积物(杂基)和成岩自生矿物(胶结物)。其中，粘土杂基包括碎屑粘土矿物、细碎屑等;胶结物包括伊蒙混层、高岭石、绿泥石、方解石、白云石、次生加大石英、微晶石英、黄铁矿等。

在地层中，随着岩性的变化，物性发生相应的变化。总体上，随着岩性变粗，其孔隙度与渗透率逐渐变好。一般来说，孔隙度和渗透率成正相关，渗透率随孔隙度的增大而增大。图1为声波时差与孔隙度交会图。从图中可以看出，声波时差与孔隙度关系明显，孔隙度随声波时差增大而增大。图2为孔隙度和渗透率交会图。从图1～2中可以看出，孔隙度和渗透率具有很好的相关性，由于泥质填隙物的影响，在相同孔隙度下，渗透率变化范围较大，最高可达3个数量级。

图1声波时差与孔隙度交会

图2孔隙度与渗透率交会

2．2电性与含油性分析

图3为电阻率与含油饱和度交会图。从图3中可看出，随着注水开发的不断推进，水淹层电阻率随着含油饱和度的减小呈单调下降的趋势，油层电阻率12．5～16 Ω·m，弱水淹层电阻率11．5～13 Ω· m，中水淹层电阻率9～12 Ω·m，强水淹层电阻率7～9．5 Ω·m，水层在3～8 Ω·m。

图3电阻率与含油饱和度交会

3 解释方法研究及解释模型建立

在D区块储层“四性关系”分析的基础上，结合实验资料、地质资料、测井资料、试油资料，以数理统计方法为手段，针对该区块建立了孔隙度、渗透率、饱和度计算模型。

3．1含水饱和度计算模型的建立

阿尔奇公式是最早提出描述地层导电特性与孔隙度、饱和度和流体电阻率关系的模型［4］。但由于注水开发后，地层孔隙空间注入了注水开发前不曾有过的流体(水、汽、化学剂等)，地层孔隙空间流体性质因各种因素发生了相应变化，储层特征也随着注水开发的不断深入而发生相应的变化。因此，阿尔奇公式在水淹层的应用具有一定局限性。在这里我们以测井资料、实验资料、试油资料为基础，以数理统计法为手段，建立含水饱和度计算模型。

由于注入水的进入，储层的电阻率发生了变化，该变化既有绝对性，又有相对性。故电阻率的相对变化率和水淹程度有着密切的联系，且能反映储层性质的相对变化。

设该区块目的层位的纯油层Rt曲线测井值为Rto、纯水层Rt曲线测井值为Rtw，则电阻率相对值如式(1)所示。

式中Rt——解释层段内R04或RILD曲线测井值

Rto——纯油层R04或RILD曲线测井值

Rtw——纯水层R04或RILD曲线测井值

以电阻率相对值与含水饱和度的变化关系为基础，利用实验资料、投产资料、测井资料，统计、分析、研究了该区块的电阻率相对值与含水饱和度的变化规律，建立了水淹层含水饱和度计算模型(见图4)。3．2束缚水饱和度(Swi)计算模型的建立

储层的束缚水主要由毛细管束缚水和薄膜束缚水两部分组成。准确计算束缚水饱和度对于确定地层的流体性质，揭示产层的原始油气饱和度，分析水淹状况以及计算产层的油水相对渗透率和含水率，具有十分重要的意义。实践经验表明，影响束缚水饱和度的因素主要有泥质含量、孔隙度、粒度中值、粉砂含量、孔喉半径系数等。

通过对储层物性、压汞、相渗、测井资料的分析研究，建立了电阻率相对值、孔隙度与束缚水饱和度关系模型(见图5)。

图4含水饱和度计算模型

图5束缚水饱和度计算模型

3．3残余油饱和度(Sor)计算模型的建立

理论上讲，残余油饱和度的影响因素与束缚水饱和度相似，二者是油驱水及水驱油两个相反过程的不同结果，也受岩性、物性等因素影响。通过对岩心物性、相渗、压汞、测井等资料分析研究，建立了残余油饱和度计算模型(见图6)。

图6残余油饱和度计算模型

4 方法应用

利用建立的水淹层解释模型，编制了相应的水淹层解释程序，对目的区块的19口井进行了处理。在处理的19口井中，试油层共23层，解释符合21层，不符合2层，解释符合率91．3%，证明了研究方法的实用性。

为了进一步说明方法的实用性，选取G2井(见图7)举例分析。该井射孔层段为1 505．9～1 508．5 m，日产水:4．77方，日产油:11．95方，产水率:28．5%，试油结论为弱水淹层。利用水淹层解释程序计算的含水饱和度为48．1%，残余油为36%，束缚水为41．7%，可动水为6．4%，可动油为10．2%，解释结论为弱水淹层。解释结论与试油结论相符。充分说明了所建立的水淹层解释模型的可靠性及实用性。

图7G2井测井解释成果

5 结论

1)针对D区块M油组，以岩心分析数据、测井数据、地质数据、区域注水数据、生产动态数据为基础，对储层“四性”关系进行了分析。

2)以可动流体分析为理论，以电阻率相对值法、数理统计为支撑，针对目的区块建立了水淹层定量解释模型。

3)利用建立的饱和度、相渗、产水率计算图版，对D区块M油组的19口井进行了资料处理，应用效果良好，说明了水淹层解释模型的可靠性和实用性。

［1］张会卿，赵林丰．河流相储集层砂体精细雕刻技术在港东一区的应用［J］．中国石油和化工标准与质量，2010(14):158－159．

［2］雍世和，张超谟．测井数据处理与综合解释［M］．北京:中国石油大学出版社，2012．

［3］何文祥，刘逸．港东开发区明化镇组储集层特征及其物性差异的机理探讨［J］．录井工程，2010(4):45－48．

［4］章海宁，汤天知，刘堂晏，等．基于地层孔隙结构的饱和度评价方法［J］．地球物理学进展，2015，30(2):710－717．

A Quantitative Interpretation Method of Water Flooded Layer in D Region

CHEN Xu1，2，LI Yigang3，WANG Wanchen3，WEI Yumei3，HUANG Yuzhen4
(1．The Ministry of Education Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources，Wuhan，Hubei 430100，China; 2．College of Geophysics and Oil Resources，Yangtze University，Wuhan，Hubei 430100，China; 3．Bohai Drilling Engineering Co．Ltd．，CNPC，Tianjin 300457，China; 4．Changqing Division of China Petroleum Logging Co．Ltd．，Gaoling，Shanxi 710200，China)

We get D region M reservoirs selected as the research object．Utilizing the analysis of core data，logging data，geological data and production data，this paper，with the theory of analyses of movable fluids，is supported by relative value of resistivity and mathematical statistical methods to research relationships of the"four characters"in quantitative interpretation model of water flooded layer．The achievement has a good application effect in D region．It has laid a good foundation for improving the coincidence rate of log interpretation of water flooded layers．

Water flooded layer;Logging interpretation;Quantitative interpretation;Residual oil saturation

P631．84

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．042

2016－12－18

陈绪(1989－)，男，山东文登人，在读硕士研究生，研究方向:地球物理测井，手机:18986084121，E-mail: proram1989@163．com．