京11斷塊剩余油監測方法分析和應用

趙國瑞，侯翠芬 ，劉 萍 ，于沛州 ，高 麗

1.華北油田公司勘探開發研究院，河北任丘 062552

2.華北油田公司第四采油廠，河北廊坊 065000

京11斷塊剩余油監測方法分析和應用

趙國瑞1，侯翠芬1，劉 萍1，于沛州1，高 麗2

1.華北油田公司勘探開發研究院，河北任丘 062552

2.華北油田公司第四采油廠，河北廊坊 065000

進入開發中后期的京11斷塊累計使用了8種剩余油監測方法，各種方法原理不同、使用規模不同、測后實施效果不同。近些年剩余油的研究重點在于對其中幾種工作量較大的方法進行實驗分析、解釋方法分析，并利用解釋結果對剩余油分布特點進行描述，提出今后的挖潛目標。

剩余油監測；室內實驗；方法研究；剩余油描述

1 剩余油監測的基本原理

華北油田京11斷塊目前使用的剩余油監測方法有過套管電阻率、脈沖中子-中子測井、儲層飽和度測井、高精度碳氧比和注硼中子壽命等8種。測量方法工作量較多的有過套管電阻率、注硼中子壽命、孔隙度測井等，其它方法目前工作量少。

過套管電阻率測井方法是將目前廣泛應用于裸眼井中的電阻率測井應用于套管井,透過套管測量地層電阻率特性，并對套管井地層做出評價的一種生產測井方法。核測井方法利用脈沖中子發生器，測量中子和地層原子核發生的彈性碰撞、非彈性碰撞所產生的伽馬射線，得到不同能級的伽馬射線記數率和中子計數率，從而得到目的元素的含量。

2 京11斷塊儲層孔滲特征

2.1 巖石物性實驗數據分析

采用京264、271、276、344、617、715井的1803塊巖心分析數據。根據統計，孔隙度的最高頻率分布在28%～34%之間，滲透率高頻范圍分布在（37-186）×10-3μm2之間，說明整個京11斷塊主力含油段儲層具有高孔中滲的特點。

影響孔滲的主要參數為泥質含量和碳酸鹽含量，根據數據統計和分析，碳酸鹽含量集中分布在3%～12%之內，對孔隙大小有所影響、但規律性較差，對滲透率有所影響、規律性更差。泥質含量集中分布在10%～20%之內，對孔隙度、滲透率有所影響，但影響規律不明顯。

2.2 孔隙彎曲度分析

孔隙彎曲度直接影響原油的產量，它與孔隙度成正比、與滲透率成反比。當某個地區膠結物含量穩定在某個較小的數值范圍內時，穩定的膠結物含量造成的孔隙復雜程度也是穩定的，即孔隙的彎曲度也穩定的、集中分布在某個數值區間內。經計算京11斷塊孔隙彎曲度數值集中分布在2-5，平均為4.2，該數值在1124個統計數據中占了1 060個，這種孔隙彎曲度或者孔隙結構復雜程度屬于中等。

2.3 水淹對巖石物性的影響

京271井完鉆于1985年（開發初期），京617井1994完鉆（水淹期）。兩井的分析孔隙度大部分集中于15%～33%的范圍內；兩井的分析滲透率，京271的數據點相對集中，京617的較分散，有數值增大和降低兩種趨勢，說明水淹后滲透率有所改變；兩口井的分析泥質含量都集中分布于7%～17%的范圍內，說明兩井所處的沉積相帶一致，長期水淹對京617井的泥質含量改變不大。

3 剩余油監測重點方法的室內實驗研究

3.1 注硼中子壽命測井室內實驗

為了更好的應用該方法，利用中子反應堆進行了兩次室內實驗，以分析巖石的俘獲截面與各種因素的關系。樣品的物性分為高孔滲、中孔滲、低孔滲三類。

3.1.1 孔滲對俘獲截面測量的影響

含水飽和度基本一致時，俘獲截面在不同等待時間下隨孔隙度的增加而增加，也隨滲透率的增加而增加，但規律性較差。即孔滲對測量有一定影響，孔滲越高，影響也越大。由于所測量的地層在注硼前后孔滲條件是不變的，因此在不改變該條件的情況下，注硼前后俘獲截面的變化僅與地層的水淹程度有關。

3.1.2 等待時間對俘獲截面測量的影響

等待時間影響到記錄結果是否能真正反映樣品或地層的俘獲能力。實驗中回壓開放、硼酸能夠少量流出、注硼壓力5MPa的條件下，對低孔滲樣品施加壓力注硼后，等待40min后俘獲截面就已達到最大值且數值增加不大，即在極低孔滲的地層如果沒有改造措施，注硼中子壽命測井效果較差。對于其中的中等孔滲樣品，注硼前后俘獲截面變化較大，部分樣品在較短的等待時間后趨于平衡，部分樣品的擴散過程較長，但在一定的等待時間后變化趨于平緩，說明中等孔滲地層的等待時間應為1小時～2小時。

3.1.3 注硼壓力對俘獲截面測量的影響

加壓8MPa～15MPa、回壓密閉條件下記錄中低孔滲樣品俘獲截面的變化過程，加壓后也幾乎看不到俘獲截面值的變化，10min時的測量值即已達到最大，加壓效果不明顯。即低孔低滲地層在加壓測量的條件下，硼酸的滲透能力是有限的。

實驗中對中孔中滲樣品的加壓實驗，加壓后飽和度變化很小；高孔高滲樣品加壓2MPa后可動水飽和度由0突增到近50%，俘獲截面也突增了34c.u，說明對于高孔滲樣品或儲層，加壓能夠推動可動油，測量得到的俘獲截面和可動水飽和度不再反映樣品的真實情況。

3.1.4 飽和度和俘獲截面的關系

對于低孔滲樣品，在各種含水飽和度條件下俘獲截面與等待時間交會后，數據點基本分為兩組，高飽和度為一組、低飽和度為一組。即儲層為干層或油層時含水飽和度低，測量得到的俘獲截面也低；儲層為水層或油水同層時，含水飽和度高，測量得到的俘獲截面數值也高。兩組數據都有俘獲截面隨等待時間延長而升高的特征，說明硼酸是慢慢進入地層或樣品的；低飽和度時俘獲截面隨時間增加不明顯，高飽和度時增加明顯，與樣品中的含水量直接相關。

3.2 過套管電阻率測井巖石物理實驗

水淹層測井解釋基于含油地層在注入水沖刷過程中會引起一系列變化，這些變化主要是地層水礦化度和含油飽和度的變化。原始水采用了地區統計數據25 000mg/L，注入水礦化度采用了15 000mg/L、10 000mg/L、5 000mg/L、3 000mg/L、2 000mg/L 等 5個級別。

水驅油過程中，注入水礦化度15 000mg/L時只表現為電阻率降低，10 000mg/L時電阻率有所抬升，5 000mg/L時電阻率U 形基本對稱，3 000mg/L時可高于原始油層電阻率，2 000mg/L時樣品較少。不同水淹階段電阻率的變化規律不同：電阻率降低過程屬于弱水淹，電阻率達到最低值時屬于中水淹，由降低轉為升高時經達到中水淹的頂峰，高于原始油層電阻率后都表現為強水淹。電阻率恢復到原始油層數值這個階段時，水淹強度的解釋難度最大，弱水淹、中水淹、和強水淹的情況都可能出現。

考察各種礦化度比值情況下總含水飽和度和電阻率變化率的關系，總含水飽和度SW總<50%的弱水淹過程中，電阻率比值隨含水飽和度升高而下降的規律基本相似，拋物線基本重疊；SW總>50%后的中強水淹過程中，隨含水飽和度的升高，電阻率比值從基本平坦到逐漸升高的規律不再相似，拋物線呈現發散狀。分析認為電阻率先期都呈現下降趨勢的主要原因為可動水飽和度增加，后期抬升的主要原因為地層水被淡化，淡化越嚴重抬升的幅度越大。

4 幾種剩余油監測方式的解釋方法

4.1 注硼中子壽命測井解釋方法

根據施工經驗和室內實驗，初步給出了華北油田施工參考經驗和參數數值：以中高孔滲儲層為主的地層，最佳等待時間在0.5小時～1小時，多級測量時間間隔在半小時以上。低滲透儲層為主的二連油田，第一次等待時間應在3小時，多級測量時間隔大于1小時，并根據兩次相鄰測井曲線觀察其變化。對低滲透地層，不論是室內實驗還是現場實驗都說明低滲透儲層的測量效果較差，今后在低滲透地區選擇有酸化壓裂的井測量，可以防止低滲透造成的地層不進硼和測量效果差。

4.2 過套管電阻率解釋方法

與裸眼電阻率比較，過套管電阻率的變化趨勢可分為降低、基本不變、升高三種特征。電阻率降低對應的均是強水淹層；電阻率升高對應的有中水淹層和強水淹層；電阻率基本不變時，注水受效越好水淹強度越高。

實際測井解釋和室內實驗的規律基本相同，都存在電阻率降低、基本不變、升高三個區域。其中最難解釋的為基本不變的區域，該區域的儲層必須結合本井、鄰井動靜態資料詳細分析。強水淹層電阻率變化最復雜，升高現象說明注入水礦化度較低或者水淹程度很高，降低現象說明注入水礦化度較高或者水淹強度稍低。最有潛力可挖的部分為基本不變的區域，也是多解性較強的區域。

4.3 自然伽馬時間推移曲線分析

利用裸眼和過套管測量的不同時期的自然伽馬曲線GR進行分析，以未射孔的水層段、厚泥巖段、厚玄武巖段為準，分段重疊。理論上，一般自然伽馬升高為泥質部分吸附的放射性元素被堆積所致，基本不變對應放射性元素含量變化不大，降低一般為放射性元素被沖刷。總體上，各類時間推移測井后基本特征都不變的屬于弱水淹，只要其中一項發生明顯變化就可能水淹；各參數增加或降低量很大的層，中強水淹的把握性較強。

5 剩余油分布和挖潛措施

5.1 剩余油分布特點

近幾年來先后從地質、測井、動態、數模等多方面綜合分析了京11斷塊的剩余油分布規律。該斷塊剩余油分為斷層控制型、微構造控制型、低滲油層潛力型、注采井網不完善型、儲層物性控制型五種類型。根據以上分析，剩余油分布特征有三個：一是套變造成注采井網不完善形成的剩余油；二是受微高控制的剩余油；三是三角帶控制的剩余油。

5.2 挖潛措施

挖潛主要考慮以下幾個方面：部分井在開發初期由于存在氣頂氣而一直未動用，目前已經具備了采油條件；已經高含水的老井，各層動用程度不一，有弱水淹和未水淹層存在的可能。

京11斷塊的挖潛為先行測量新方法，根據解釋結果確定各井具體挖潛措施。新方法測井進行了67井次的解釋。測后采取卡水增油措施的井有31口224層，其中較易計算產量變化的京712、902、609、386、730等五口井已經累計增油451t。

6 結論

剩余油監測新方法在華北油田已經取得了較大成功，但在應用規模方面只有個別斷塊進行了有目的、有計劃的整體性測量，其它方法都處于零星的、無整體目的的階段。建議選擇其它重點監測方法，在有卡舊補新余地的斷塊進行網格化批量測井，達到整體解剖剩余油的目的。

[1]李春鴻，王少鶴，等.CHFR 測井技術的應用[J].特種油氣藏，2006，13(3).

[2]林旭東，譚輝紅.過套管地層電阻率測井及其應用[J].測井技術，2004，28(1).

[3]趙培華，等.油田開發水淹層測井技術[M].北京：石油工業出版社，2003.

TE3

A

1674-6708（2012）59-0096-02

趙國瑞，高級工程師，工作單位：華北油田公司勘探開發研究院油氣藏評價所地球物理室，專業：剩余油測井解釋