陳緒，李義剛，王婉晨，魏玉梅，黃玉珍

(1．油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430100;2．長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北武漢430100; 3．中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探有限公司，天津300457;4．中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶事業(yè)部，陜西高陵710200)

D區(qū)塊水淹層定量解釋方法研究

陳緒1，2，李義剛3，王婉晨3，魏玉梅3，黃玉珍4

(1．油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430100;2．長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北武漢430100; 3．中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探有限公司，天津300457;4．中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶事業(yè)部，陜西高陵710200)

以D區(qū)塊M油組為研究對(duì)象，以巖心分析資料、測(cè)井資料、地質(zhì)資料、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料為基礎(chǔ)，以可動(dòng)流體分析為理論，以電阻率相對(duì)值法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)為支撐，研究了水淹層“四性”關(guān)系，建立了水淹層定量解釋模型，并在以D區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用，應(yīng)用效果良好。為提高水淹層測(cè)井解釋符合率奠定了良好的基礎(chǔ)。

水淹層;測(cè)井解釋;定量;剩余油飽和度

1 區(qū)塊地質(zhì)概況

D區(qū)塊位于B構(gòu)造帶東段，是D主斷層下降盤(pán)的逆牽引背斜構(gòu)造。該區(qū)塊復(fù)雜，地塹、地壘相間出現(xiàn)，構(gòu)造形態(tài)被斷層切割復(fù)雜化［1］。斷層巖性控制油氣水分布，以砂巖組或單砂體為油氣水控制單元，形成多套油氣水系統(tǒng)，剖面上油氣水層間互，沒(méi)有統(tǒng)一的油氣水界面，屬具多油氣水系統(tǒng)的復(fù)雜斷層類(lèi)型油氣藏。

目的區(qū)塊M油組以泥質(zhì)膠結(jié)細(xì)砂巖為主，泥質(zhì)含量平均8．4%。碳酸鹽巖含量平均2．9%，以孔隙式和接觸式膠結(jié)類(lèi)型為主?？紫抖确秶鸀?0%～35%，平均孔隙度31%;滲透率范圍為1～7 000 mD，平均滲透率1 000 mD，屬高孔、高滲儲(chǔ)層。

D區(qū)塊自1969年10月投入注水開(kāi)發(fā)，至今已開(kāi)采四十多年，目前已進(jìn)入高含水期。注入水是污水，水型為重碳酸鈉型，注入水的礦化度范圍在2 300～30 000 g/L，其中礦化度較低的注入水為處理后的污水。屬于典型的污水水淹。水淹層測(cè)井響應(yīng)變化復(fù)雜，水淹層含油性難以識(shí)別。

2 “四性”關(guān)系分析

儲(chǔ)層的“四性”即巖性、物性、電性、以及含油性。儲(chǔ)層“四性”關(guān)系是建立測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。儲(chǔ)層內(nèi)巖性、物性、含油性之間既存在內(nèi)在聯(lián)系又相互制約，其中巖性起主導(dǎo)作用［2］。巖性中巖石顆粒的粗細(xì)、分選的好壞、粒序縱向上的變化特征以及泥質(zhì)含量、膠結(jié)類(lèi)型等直接控制著儲(chǔ)層物性的變化。儲(chǔ)層的電性則是巖性、物性、水性、含油性的綜合反映。通過(guò)“四性”關(guān)系分析，充分利用測(cè)井曲線(xiàn)判別水淹層，是D區(qū)塊儲(chǔ)層分析的重要任務(wù)。

2．1巖性與物性分析

D區(qū)塊儲(chǔ)層巖石類(lèi)型相對(duì)單一，巖心觀察巖性主要為灰色、褐灰色、綠灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、不等粒砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，綠灰色、棕紅色(含粉砂)泥巖［3］。顆粒次棱狀、次圓狀，分選中等，砂巖疏松，含油不均勻，不飽滿(mǎn)。熒光下粒間熒光分布斑塊狀，以褐黃色、黃色、淡黃色為主，部分碎屑顆粒受瀝青浸染，巖石中瀝青以油質(zhì)瀝青為主。按照碎屑成分和相對(duì)含量對(duì)巖石類(lèi)型進(jìn)行劃分，取心井段巖石類(lèi)型均為巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖。按照雜基含量對(duì)巖石類(lèi)型劃分為純凈砂巖和含泥砂巖，以純凈砂巖為主。填隙物包括泥級(jí)沉積物(雜基)和成巖自生礦物(膠結(jié)物)。其中，粘土雜基包括碎屑粘土礦物、細(xì)碎屑等;膠結(jié)物包括伊蒙混層、高嶺石、綠泥石、方解石、白云石、次生加大石英、微晶石英、黃鐵礦等。

在地層中，隨著巖性的變化，物性發(fā)生相應(yīng)的變化。總體上，隨著巖性變粗，其孔隙度與滲透率逐漸變好。一般來(lái)說(shuō)，孔隙度和滲透率成正相關(guān)，滲透率隨孔隙度的增大而增大。圖1為聲波時(shí)差與孔隙度交會(huì)圖。從圖中可以看出，聲波時(shí)差與孔隙度關(guān)系明顯，孔隙度隨聲波時(shí)差增大而增大。圖2為孔隙度和滲透率交會(huì)圖。從圖1～2中可以看出，孔隙度和滲透率具有很好的相關(guān)性，由于泥質(zhì)填隙物的影響，在相同孔隙度下，滲透率變化范圍較大，最高可達(dá)3個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖1聲波時(shí)差與孔隙度交會(huì)

圖2孔隙度與滲透率交會(huì)

2．2電性與含油性分析

圖3為電阻率與含油飽和度交會(huì)圖。從圖3中可看出，隨著注水開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，水淹層電阻率隨著含油飽和度的減小呈單調(diào)下降的趨勢(shì)，油層電阻率12．5～16 Ω·m，弱水淹層電阻率11．5～13 Ω· m，中水淹層電阻率9～12 Ω·m，強(qiáng)水淹層電阻率7～9．5 Ω·m，水層在3～8 Ω·m。

圖3電阻率與含油飽和度交會(huì)

3 解釋方法研究及解釋模型建立

在D區(qū)塊儲(chǔ)層“四性關(guān)系”分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)資料、地質(zhì)資料、測(cè)井資料、試油資料，以數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法為手段，針對(duì)該區(qū)塊建立了孔隙度、滲透率、飽和度計(jì)算模型。

3．1含水飽和度計(jì)算模型的建立

阿爾奇公式是最早提出描述地層導(dǎo)電特性與孔隙度、飽和度和流體電阻率關(guān)系的模型［4］。但由于注水開(kāi)發(fā)后，地層孔隙空間注入了注水開(kāi)發(fā)前不曾有過(guò)的流體(水、汽、化學(xué)劑等)，地層孔隙空間流體性質(zhì)因各種因素發(fā)生了相應(yīng)變化，儲(chǔ)層特征也隨著注水開(kāi)發(fā)的不斷深入而發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，阿爾奇公式在水淹層的應(yīng)用具有一定局限性。在這里我們以測(cè)井資料、實(shí)驗(yàn)資料、試油資料為基礎(chǔ)，以數(shù)理統(tǒng)計(jì)法為手段，建立含水飽和度計(jì)算模型。

由于注入水的進(jìn)入，儲(chǔ)層的電阻率發(fā)生了變化，該變化既有絕對(duì)性，又有相對(duì)性。故電阻率的相對(duì)變化率和水淹程度有著密切的聯(lián)系，且能反映儲(chǔ)層性質(zhì)的相對(duì)變化。

設(shè)該區(qū)塊目的層位的純油層Rt曲線(xiàn)測(cè)井值為Rto、純水層Rt曲線(xiàn)測(cè)井值為Rtw，則電阻率相對(duì)值如式(1)所示。

式中Rt——解釋層段內(nèi)R04或RILD曲線(xiàn)測(cè)井值

Rto——純油層R04或RILD曲線(xiàn)測(cè)井值

Rtw——純水層R04或RILD曲線(xiàn)測(cè)井值

以電阻率相對(duì)值與含水飽和度的變化關(guān)系為基礎(chǔ)，利用實(shí)驗(yàn)資料、投產(chǎn)資料、測(cè)井資料，統(tǒng)計(jì)、分析、研究了該區(qū)塊的電阻率相對(duì)值與含水飽和度的變化規(guī)律，建立了水淹層含水飽和度計(jì)算模型(見(jiàn)圖4)。3．2束縛水飽和度(Swi)計(jì)算模型的建立

儲(chǔ)層的束縛水主要由毛細(xì)管束縛水和薄膜束縛水兩部分組成。準(zhǔn)確計(jì)算束縛水飽和度對(duì)于確定地層的流體性質(zhì)，揭示產(chǎn)層的原始油氣飽和度，分析水淹狀況以及計(jì)算產(chǎn)層的油水相對(duì)滲透率和含水率，具有十分重要的意義。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，影響束縛水飽和度的因素主要有泥質(zhì)含量、孔隙度、粒度中值、粉砂含量、孔喉半徑系數(shù)等。

通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層物性、壓汞、相滲、測(cè)井資料的分析研究，建立了電阻率相對(duì)值、孔隙度與束縛水飽和度關(guān)系模型(見(jiàn)圖5)。

圖4含水飽和度計(jì)算模型

圖5束縛水飽和度計(jì)算模型

3．3殘余油飽和度(Sor)計(jì)算模型的建立

理論上講，殘余油飽和度的影響因素與束縛水飽和度相似，二者是油驅(qū)水及水驅(qū)油兩個(gè)相反過(guò)程的不同結(jié)果，也受巖性、物性等因素影響。通過(guò)對(duì)巖心物性、相滲、壓汞、測(cè)井等資料分析研究，建立了殘余油飽和度計(jì)算模型(見(jiàn)圖6)。

圖6殘余油飽和度計(jì)算模型

4 方法應(yīng)用

利用建立的水淹層解釋模型，編制了相應(yīng)的水淹層解釋程序，對(duì)目的區(qū)塊的19口井進(jìn)行了處理。在處理的19口井中，試油層共23層，解釋符合21層，不符合2層，解釋符合率91．3%，證明了研究方法的實(shí)用性。

為了進(jìn)一步說(shuō)明方法的實(shí)用性，選取G2井(見(jiàn)圖7)舉例分析。該井射孔層段為1 505．9～1 508．5 m，日產(chǎn)水:4．77方，日產(chǎn)油:11．95方，產(chǎn)水率:28．5%，試油結(jié)論為弱水淹層。利用水淹層解釋程序計(jì)算的含水飽和度為48．1%，殘余油為36%，束縛水為41．7%，可動(dòng)水為6．4%，可動(dòng)油為10．2%，解釋結(jié)論為弱水淹層。解釋結(jié)論與試油結(jié)論相符。充分說(shuō)明了所建立的水淹層解釋模型的可靠性及實(shí)用性。

圖7G2井測(cè)井解釋成果

5 結(jié)論

1)針對(duì)D區(qū)塊M油組，以巖心分析數(shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、區(qū)域注水?dāng)?shù)據(jù)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)儲(chǔ)層“四性”關(guān)系進(jìn)行了分析。

2)以可動(dòng)流體分析為理論，以電阻率相對(duì)值法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)為支撐，針對(duì)目的區(qū)塊建立了水淹層定量解釋模型。

3)利用建立的飽和度、相滲、產(chǎn)水率計(jì)算圖版，對(duì)D區(qū)塊M油組的19口井進(jìn)行了資料處理，應(yīng)用效果良好，說(shuō)明了水淹層解釋模型的可靠性和實(shí)用性。

［1］張會(huì)卿，趙林豐．河流相儲(chǔ)集層砂體精細(xì)雕刻技術(shù)在港東一區(qū)的應(yīng)用［J］．中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2010(14):158－159．

［2］雍世和，張超謨．測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋?zhuān)跰］．北京:中國(guó)石油大學(xué)出版社，2012．

［3］何文祥，劉逸．港東開(kāi)發(fā)區(qū)明化鎮(zhèn)組儲(chǔ)集層特征及其物性差異的機(jī)理探討［J］．錄井工程，2010(4):45－48．

［4］章海寧，湯天知，劉堂晏，等．基于地層孔隙結(jié)構(gòu)的飽和度評(píng)價(jià)方法［J］．地球物理學(xué)進(jìn)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

陳緒(1989－)，男，山東文登人，在讀碩士研究生，研究方向:地球物理測(cè)井，手機(jī):18986084121，E-mail: proram1989@163．com．