扶余油田水淹層巖石物理相電阻率下降解釋方法

注水開發(fā)油田水淹層混合液的電阻率是求取剩余油飽和度的重要參數(shù),但現(xiàn)有計(jì)算水淹層混合液電阻率的獨(dú)立并聯(lián)導(dǎo)電模型和充分混合導(dǎo)電模型未得到試驗(yàn)驗(yàn)證.為此,通過模擬儲層溫度壓力條件下的巖心水驅(qū)油試驗(yàn),證實(shí)水淹過程中注入水與原生束縛水混合情況介于完全獨(dú)立與充分均勻混合2種狀態(tài)之間的基礎(chǔ)上,對獨(dú)立并聯(lián)導(dǎo)電模型進(jìn)行了改進(jìn),并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了混合液電阻率與當(dāng)前含水飽和度的函數(shù)關(guān)系,與印度尼西亞公式結(jié)合,建立了水淹層混合液電阻率和含水飽和度的數(shù)學(xué)模型,給出了求解方法及步驟.利用建立的數(shù)學(xué)模型求取了w油田x井水淹層混合液的電阻率和含水飽和度,結(jié)果表明,利用改進(jìn)的并聯(lián)導(dǎo)電模型計(jì)算出的含水飽和度與密閉取心分析結(jié)果吻合良好,平均絕對誤差為-0.3%,與獨(dú)立并聯(lián)導(dǎo)電模型和充分均勻混合導(dǎo)電模型的計(jì)算結(jié)果相比,計(jì)算精度得到較大地提高,而含水飽和度是根據(jù)混合液電阻率求取的,這也說明水淹層混合液電阻率的計(jì)算精度得到了提高.研究結(jié)果表明,利用改進(jìn)的并聯(lián)導(dǎo)電模型能夠準(zhǔn)確計(jì)算注水開發(fā)油田水淹層混合液的電阻率和含水飽和度,可進(jìn)行推廣應(yīng)用.

針對目前水淹層解釋中的難點(diǎn)問題,本文從測井資料和各種實(shí)驗(yàn)分析資料的對應(yīng)關(guān)系入手研究了安塞油田水淹層的各評價(jià)參數(shù)(含水飽和度、束縛水飽和度、殘余油飽和度、油水相對滲透率、產(chǎn)水率)的解釋圖版,巧妙的避開了求取地層水電阻率這一難以確定的參數(shù),大大提高了評價(jià)結(jié)果的可信度。

目前,國內(nèi)很多油田都進(jìn)入高含水開發(fā)期,隨著注水開發(fā)的深入,油田逐步進(jìn)入高含水階段,水淹情況日益嚴(yán)重,油田后期開采的難度越來越大。而在水淹層測井解釋中,地層水混合液電阻率是一個(gè)十分重要的基礎(chǔ)參數(shù),隨注入水礦化度的變化,混合地層水的電阻率是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化值,求取該參數(shù)的結(jié)果將直接影響水淹層模型的建立進(jìn)而影響到測井解釋的精度。特別是淡水水淹的情況下,使新打的調(diào)整井水淹層電阻率甚至高于油層電阻率,導(dǎo)致常規(guī)解釋把水淹層解釋為油層,主要原因就是水淹層內(nèi)混合液電阻率求不準(zhǔn)的原因。本文介紹了利用自然電位曲線求出混合液電阻率的方法,并且通過與實(shí)際測試水分析地層水電阻率對比,證明此方法是有效可行性的。

測井解釋評價(jià)水淹層時(shí),由于原生地層水與注入水混合后性質(zhì)多變,混合地層水電阻率變化沒有普遍規(guī)律可循.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確模擬輸入與輸出之間復(fù)雜非線性關(guān)系的特點(diǎn).重構(gòu)油層水淹前的電阻率,利用重構(gòu)電阻率曲線與實(shí)測電阻率的差異,表征注入水對電阻率曲線的影響.根據(jù)注入水性質(zhì),利用水淹前、后電阻率的變化量定性表征流體性質(zhì)的變化,利用水淹指數(shù)對水淹層進(jìn)行分級評價(jià),能夠準(zhǔn)確識別水淹層,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用效果好.

地層水電阻率的準(zhǔn)確求取一直是制約大慶油田特高含水期水淹層剩余油飽和度計(jì)算的難點(diǎn),采用常規(guī)自然電位曲線求取地層水電阻率效果很差。通過理論推導(dǎo)闡明了井眼徑向自然電位的分布機(jī)理,通過對比實(shí)驗(yàn)改進(jìn)測量方式,得到受井眼影響更小、分辨率更高的近井壁自然電位曲線;結(jié)合大慶油田儲層普遍存在過濾電位的實(shí)際情況,通過巖石物理實(shí)驗(yàn)確定新過濾電位模型的相關(guān)參數(shù),并以此校正自然電位,實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前地層水電阻率的求取,通過與水分析資料對比,效果良好,驗(yàn)證了該方法的可靠性。

對于注水開發(fā)砂巖油田,隨著注水強(qiáng)度的增加,儲層水的變化由原始油層的束縛水特征逐漸過渡到注入水的特征,注入水與水淹層混合液之間的離子交換作用不再遵循簡單的并聯(lián)模型,相應(yīng)的水淹層地層水電阻率具有較復(fù)雜的變化規(guī)律。在分析泥質(zhì)砂巖注水開發(fā)體積模型的基礎(chǔ)上,采用一種改進(jìn)的并聯(lián)模型,推導(dǎo)出不同注水條件下的混合液地層水電阻率的理論模型,重點(diǎn)對注水開發(fā)中、后期水淹層地層水電阻率的變化規(guī)律進(jìn)行了理論分析與模擬,并結(jié)合巖心分析與激發(fā)極化電位測井解釋成果進(jìn)行應(yīng)用對比,對水淹機(jī)理研究具有一定的指導(dǎo)意義。研究表明,在實(shí)際應(yīng)用選擇水淹層混合液電阻率時(shí),可以根據(jù)含水飽和度的變化分3個(gè)不同的階段選擇不同的混合液電阻率值。

注水開發(fā)油田水淹層地層水電阻率不僅是水淹層評價(jià)十分重要的基礎(chǔ)參數(shù),也是制約水淹層評價(jià)的"瓶頸"。針對不同油藏開發(fā)需要,已經(jīng)開發(fā)出多種求取方法,在生產(chǎn)實(shí)踐中見到不同程度的應(yīng)用效果。通過對前人研究成果的分析總結(jié),認(rèn)為常規(guī)測井條件下求取水淹層地層水電阻率存在三個(gè)難以克服的問題,因而地層水電阻率計(jì)算不能期望太高的精度。估計(jì)方法必須充分結(jié)合現(xiàn)階段注水開發(fā)條件,以達(dá)到更好的地質(zhì)效果。提出水淹層地層水電阻率求取的幾點(diǎn)認(rèn)識,希望能為今后研究人員提供有益的參考和借鑒。

通過水淹層地層水電阻率變化規(guī)律的分析,認(rèn)為水淹層地層水電阻率的變化具有分段變化特征,可以近似地分段取值。通過水淹層測井響應(yīng)特征及變化規(guī)律分析,提出一種二步確定水淹層地層水電阻率的方法。確定水淹層測井電阻率的相對減小量、自然電位曲線基線偏移量和測井曲線形態(tài)特征,根據(jù)這些特征選擇地層水電阻率的值。在a油田的實(shí)際應(yīng)用證明該方法是有效的。

目前,隨著注水開發(fā)的深入,大部分油田逐步進(jìn)入高含水中后期或特高含水階段,相繼進(jìn)入二期或三期采油期,水淹情況日益嚴(yán)重,油田后期開采的難度也越來越大。水淹層地層水電阻率不僅是水淹層評價(jià)十分重要的基礎(chǔ)參數(shù),也是制約儲層評價(jià)的難點(diǎn)。求取水淹層電阻率必須充分結(jié)合現(xiàn)階段注水開發(fā)條件,注意水性的變化及礦化度因注水加強(qiáng)而帶來的影響,以達(dá)到更好的地質(zhì)效果。本文針對尕斯油田已有相關(guān)資料,通過混合地層水電阻率圖版的建立,從而為剩余油模型的建立提供依據(jù)。

論述了砂泥巖剖面的儲集層淡水水淹的機(jī)理及其在自然電位測井曲線上的顯示特征,以及如何應(yīng)用自然電位測井曲線判斷水淹,計(jì)算水淹層地層水電阻率。

通過對地層導(dǎo)電機(jī)理和水淹過程中混合液地層水電阻率的變化規(guī)律進(jìn)行研究,提出了一種基于導(dǎo)電模型計(jì)算混合液地層水電阻率的方法。首先將地層等效為體積模型,根據(jù)并聯(lián)電導(dǎo)率模型得到混合液地層水電阻率與原始地層水、注入水、泥質(zhì)含量等的計(jì)算關(guān)系,然后結(jié)合改進(jìn)的西門度公式進(jìn)行迭代求解,得到混合液地層水電阻率和含水飽和度。該計(jì)算方法在m油田的實(shí)際應(yīng)用中效果較好,證明該方法是有效的。

含水巖石的電阻率(ωm) 地質(zhì) 年代 海相砂巖 頁巖 雜砂巖 陸相砂巖 變朽粘土 巖 長石砂巖 火山巖 .玄武巖 .流紋巖 .凝灰?guī)r 花崗巖 灰長巖 等 石灰?guī)r 白云巖 硬石膏 鹽 第四紀(jì)、第三紀(jì)1---1010---5010---200500---200050---5000 中生代5---2025---10020---500500---2000100---10,000 石炭紀(jì)10---4050---30050---10001000---5000200--100,000 石炭紀(jì)以前的古生 代 40---200100---500 100---200 0 1000---5000 10,000--100,0 00 前寒武紀(jì)100---2000 300---500 0 200---500 0 5000---2000 0 10,000--100,0 00 巖石電

在淡水水淹的地層中,由于注入水的電阻率大大高于原生水電阻率,使新打的調(diào)整井水淹層的電阻率很高,有時(shí)甚至超過油層的電阻率。利用常規(guī)測井解釋方法,往往把水淹層解釋為油層,這主要是由于水淹層內(nèi)的地層水電阻率求不準(zhǔn)。為解決這一問題,提出了一種利用自然電位(sp)曲線直接求水淹層內(nèi)地層水電阻率的方法。

南海西部海域潿洲w油田經(jīng)過多年的注水開發(fā)已進(jìn)入開發(fā)中后期,如何求準(zhǔn)水淹層剩余油飽和度對開發(fā)調(diào)整具有重大意義.水淹層混合液地層水電阻率是計(jì)算剩余油飽和度的關(guān)鍵參數(shù),從水淹層不同注入水驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究出發(fā),提出一種新的水淹層動(dòng)態(tài)混合導(dǎo)電模型,該方法首次引入動(dòng)態(tài)的未被注入水混合的毛管束縛水變量,這個(gè)變量隨著儲層水淹程度變強(qiáng)逐漸從原生束縛水變?yōu)榱?該方法數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與巖心水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對比,表明新方法計(jì)算結(jié)果比常規(guī)物質(zhì)平衡方法和并聯(lián)導(dǎo)電方法精度高,研究結(jié)果可用于分析水驅(qū)油各種影響因素,并可在實(shí)際咸水、淡水水淹儲層評價(jià)中定量確定剩余油飽和度.經(jīng)南海西部油田潿洲w油田密閉取心資料的飽和度數(shù)據(jù)驗(yàn)證,文中新方法計(jì)算的含水飽和度符合實(shí)際情況,且簡單實(shí)用.

南海西部海域潿洲w油田經(jīng)過多年的注水開發(fā)已進(jìn)入開發(fā)中后期,如何求準(zhǔn)水淹層剩余油飽和度對開發(fā)調(diào)整具有重大意義.水淹層混合液地層水電阻率是計(jì)算剩余油飽和度的關(guān)鍵參數(shù),從水淹層不同注入水驅(qū)替實(shí)驗(yàn)研究出發(fā),提出一種新的水淹層動(dòng)態(tài)混合導(dǎo)電模型,該方法首次引入動(dòng)態(tài)的未被注入水混合的毛管束縛水變量,這個(gè)變量隨著儲層水淹程度變強(qiáng)逐漸從原生束縛水變?yōu)榱?該方法數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與巖心水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對比,表明新方法計(jì)算結(jié)果比常規(guī)物質(zhì)平衡方法和并聯(lián)導(dǎo)電方法精度高,研究結(jié)果可用于分析水驅(qū)油各種影響因素,并可在實(shí)際咸水、淡水水淹儲層評價(jià)中定量確定剩余油飽和度.經(jīng)南海西部油田潿洲w油田密閉取心資料的飽和度數(shù)據(jù)驗(yàn)證,文中新方法計(jì)算的含水飽和度符合實(shí)際情況,且簡單實(shí)用.

地層水電阻率是確定儲層含油飽和度的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。自然電位曲線可較好指示水淹后礦化度變化情況。通過自然電位進(jìn)行厚度、吸附校正,根據(jù)效正后自然電位幅度計(jì)算地層水電阻率,可以直觀分析水淹情況,并為飽和度準(zhǔn)確計(jì)算奠定基礎(chǔ)。

地層水電阻率的確定是求準(zhǔn)水淹層剩余油飽和度的關(guān)鍵參數(shù)之一。根據(jù)非均質(zhì)砂泥巖地層的沉積微相、沉積韻律、孔隙結(jié)構(gòu)，結(jié)合溶液平衡原理和水驅(qū)油理論，提出了利用測井資料定量計(jì)算水淹層地層水電阻率方法。通過２口密閉取心井的１２個(gè)層（經(jīng)確認(rèn)巖心分析數(shù)據(jù)可靠）驗(yàn)證，所計(jì)算的地層水電阻率與巖心數(shù)據(jù)分析的地層水電阻率相當(dāng)一致。

自然電位測井是油層水淹后能夠有效識別地層混合液電阻率信息的測井方法。研究了地層水淹后利用自然電位曲線求取地層混合液電阻率的方法,給出了自然電位曲線各種影響因素的校正方法,著重討論了過濾電位和泥質(zhì)含量對自然電位曲線的影響和校正方法。通過實(shí)際資料處理和單層試油水分析資料對比,結(jié)果表明該方法可有效求取地層混合液電阻率值。

合同編號：保密 大港油田低電阻率油層 測井評價(jià)研究總結(jié)報(bào)告 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：吳錫令 報(bào)告編寫人：回雪峰 石油大學(xué)（北京） 2002年12月 主要研究人員名單 單位：石油大學(xué)（北京） 研究負(fù)責(zé)人：吳錫令 主要研究人員：吳錫令楊韋華回雪峰侯連華?；⒘?單位：大港油田分公司勘探開發(fā)研究中心 研究負(fù)責(zé)人：祝文亮 主要研究人員：肖敦清張鳳敏祝文亮 1 目錄 前言············································································1 1低電阻率油層的成因和機(jī)理分析··················································5 1.1次致低電阻率油層·····

針對我國大多數(shù)陸相非均質(zhì)老油田注水開發(fā)的特點(diǎn)及其在高含水期測井解釋所遇到的諸多問題,通過模擬開發(fā)過程的巖石物理實(shí)驗(yàn),研究了水驅(qū)過程中油藏性質(zhì)變化對巖石地球物理特征的影響及作用機(jī)理,在巖石物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上研究了水驅(qū)方式下不同開發(fā)階段水淹層的測井響應(yīng)特征,并提出了相應(yīng)的識別評價(jià)方法。研究結(jié)果表明:①水驅(qū)油方式下的i-sw關(guān)系不再是一條直線,而呈現(xiàn)出與飽和度大小相關(guān)的兩段式,當(dāng)含水飽和度達(dá)到一定值(swp)以后,電阻率對飽和度變化的反映不敏感。②在不同的濃度范圍內(nèi),地層水礦化度對巖石表面雙電層厚度及平衡離子活動(dòng)性的影響不同,導(dǎo)致膠結(jié)指數(shù)m和飽和度指數(shù)n的值以及waxman-smits模型中的b參數(shù)在不同的礦化度范圍內(nèi)表現(xiàn)出不同的特征。③注入介質(zhì)在高滲透條帶中線性突破形成的電阻率宏觀各向異性使儲層在仍具有相當(dāng)產(chǎn)能的情況下電阻率顯著降低。④動(dòng)電現(xiàn)象是特定油藏環(huán)境下的一種特殊巖石物理現(xiàn)象,開發(fā)過程導(dǎo)致的壓力異常是其產(chǎn)生的本質(zhì)原因,流動(dòng)電位的大小與壓差、多相流動(dòng)特征及地層水礦化度有關(guān),流動(dòng)電位的存在使自然電位曲線表現(xiàn)異常。

隨著油氣資源勘探及開發(fā)難度加大,由陸相、高孔滲、均質(zhì)、淺層逐漸過渡到海相、低孔滲、非常規(guī)、深層油氣資源,其\"復(fù)雜非均質(zhì)\"特性使得對地層流體特別是地層水及其導(dǎo)電特性評價(jià)尤為關(guān)鍵.利用試井分析數(shù)據(jù)可獲得精確的地層水礦化度信息,但試井?dāng)?shù)據(jù)有限,不能獲得每個(gè)儲層的地層水礦化度及電阻率信息,且試井分析成本高、時(shí)間長,而測井曲線通過一定的理論計(jì)算公式能夠提供地層水電阻率信息.在地層水特性分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)地層水電阻率評價(jià)技術(shù)研究進(jìn)展,本文將其分為三種主要計(jì)算類型:水樣分析評價(jià)方法、常規(guī)測井評價(jià)方法和成像及核磁測井評價(jià)方法,總結(jié)和討論不同測井評價(jià)地層水電阻率的方法原理,并闡述其應(yīng)用過程中的優(yōu)勢和不足,同時(shí)對地層水電阻率測井儀器國內(nèi)外進(jìn)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述.

地層水電阻率是水淹層精確識別的重要參數(shù)之一,對儲層的定量評價(jià)起著關(guān)鍵性作用.在油田實(shí)際開發(fā)過程中,隨著注入水一直在變化,地層水礦化度也隨之發(fā)生改變,導(dǎo)致混合地層水電阻率與原始地層電阻率不一致,利用傳統(tǒng)方法求取混合地層水電阻率結(jié)果誤差較大,目前尚沒有一個(gè)通用合理的廣泛應(yīng)用的方法,如何準(zhǔn)確求取混合地層水電阻率成為國內(nèi)各大高含水階段油田面臨的關(guān)鍵問題.從地層水的動(dòng)態(tài)混合過程出發(fā),提出一種基于離子交換的動(dòng)態(tài)分析方法,其實(shí)質(zhì)就是忽略注入水礦化度的變化性,將混合地層水分為無離子交換、離子交換完全以及離子交換未充分完成三個(gè)階段,利用物質(zhì)平衡方程和并聯(lián)電阻關(guān)系式推導(dǎo)出計(jì)算模型,最終計(jì)算出混合地層水電阻率.利用該方法在大港油田g區(qū)塊進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,將計(jì)算出的結(jié)果與利用自然電位資料計(jì)算方法的結(jié)果進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明:基于離子交換的水淹層地層水電阻率計(jì)算方法誤差較小,有效的提高了計(jì)算精度,證實(shí)該方法的有效性,為實(shí)現(xiàn)水淹層的定量評價(jià)奠定了良好基礎(chǔ).