D區塊水淹層定量解釋方法研究

陳緒，李義剛，王婉晨，魏玉梅，黃玉珍

(1．油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，湖北武漢430100;2．長江大學地球物理與石油資源學院，湖北武漢430100; 3．中國石油集團渤海鉆探有限公司，天津300457;4．中國石油集團測井有限公司長慶事業部，陜西高陵710200)

D區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教育部重點實驗室，湖北武漢430100;2．長江大學地球物理與石油資源學院，湖北武漢430100; 3．中國石油集團渤海鉆探有限公司，天津300457;4．中國石油集團測井有限公司長慶事業部，陜西高陵710200)

以D區塊M油組為研究對象，以巖心分析資料、測井資料、地質資料、生產動態資料為基礎，以可動流體分析為理論，以電阻率相對值法、數理統計為支撐，研究了水淹層“四性”關系，建立了水淹層定量解釋模型，并在以D區塊進行了應用，應用效果良好。為提高水淹層測井解釋符合率奠定了良好的基礎。

水淹層;測井解釋;定量;剩余油飽和度

1 區塊地質概況

D區塊位于B構造帶東段，是D主斷層下降盤的逆牽引背斜構造。該區塊復雜，地塹、地壘相間出現，構造形態被斷層切割復雜化［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，剖面上油氣水層間互，沒有統一的油氣水界面，屬具多油氣水系統的復雜斷層類型油氣藏。

目的區塊M油組以泥質膠結細砂巖為主，泥質含量平均8．4%。碳酸鹽巖含量平均2．9%，以孔隙式和接觸式膠結類型為主。孔隙度范圍為10%～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、高滲儲層。

D區塊自1969年10月投入注水開發，至今已開采四十多年，目前已進入高含水期。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。水淹層測井響應變化復雜，水淹層含油性難以識別。

2 “四性”關系分析

儲層的“四性”即巖性、物性、電性、以及含油性。儲層“四性”關系是建立測井解釋標準的基礎。儲層內巖性、物性、含油性之間既存在內在聯系又相互制約，其中巖性起主導作用［2］。巖性中巖石顆粒的粗細、分選的好壞、粒序縱向上的變化特征以及泥質含量、膠結類型等直接控制著儲層物性的變化。儲層的電性則是巖性、物性、水性、含油性的綜合反映。通過“四性”關系分析，充分利用測井曲線判別水淹層，是D區塊儲層分析的重要任務。

2．1巖性與物性分析

D區塊儲層巖石類型相對單一，巖心觀察巖性主要為灰色、褐灰色、綠灰色粉砂巖、細砂巖、不等粒砂巖、泥質粉砂巖，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。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，巖石中瀝青以油質瀝青為主。按照碎屑成分和相對含量對巖石類型進行劃分，取心井段巖石類型均為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖。按照雜基含量對巖石類型劃分為純凈砂巖和含泥砂巖，以純凈砂巖為主。填隙物包括泥級沉積物(雜基)和成巖自生礦物(膠結物)。其中，粘土雜基包括碎屑粘土礦物、細碎屑等;膠結物包括伊蒙混層、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，物性發生相應的變化。總體上，隨著巖性變粗，其孔隙度與滲透率逐漸變好。一般來說，孔隙度和滲透率成正相關，滲透率隨孔隙度的增大而增大。圖1為聲波時差與孔隙度交會圖。從圖中可以看出，聲波時差與孔隙度關系明顯，孔隙度隨聲波時差增大而增大。圖2為孔隙度和滲透率交會圖。從圖1～2中可以看出，孔隙度和滲透率具有很好的相關性，由于泥質填隙物的影響，在相同孔隙度下，滲透率變化范圍較大，最高可達3個數量級。

圖1聲波時差與孔隙度交會

圖2孔隙度與滲透率交會

2．2電性與含油性分析

圖3為電阻率與含油飽和度交會圖。從圖3中可看出，隨著注水開發的不斷推進，水淹層電阻率隨著含油飽和度的減小呈單調下降的趨勢，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

3 解釋方法研究及解釋模型建立

在D區塊儲層“四性關系”分析的基礎上，結合實驗資料、地質資料、測井資料、試油資料，以數理統計方法為手段，針對該區塊建立了孔隙度、滲透率、飽和度計算模型。

3．1含水飽和度計算模型的建立

阿爾奇公式是最早提出描述地層導電特性與孔隙度、飽和度和流體電阻率關系的模型［4］。但由于注水開發后，地層孔隙空間注入了注水開發前不曾有過的流體(水、汽、化學劑等)，地層孔隙空間流體性質因各種因素發生了相應變化，儲層特征也隨著注水開發的不斷深入而發生相應的變化。因此，阿爾奇公式在水淹層的應用具有一定局限性。在這里我們以測井資料、實驗資料、試油資料為基礎，以數理統計法為手段，建立含水飽和度計算模型。

由于注入水的進入，儲層的電阻率發生了變化，該變化既有絕對性，又有相對性。故電阻率的相對變化率和水淹程度有著密切的聯系，且能反映儲層性質的相對變化。

設該區塊目的層位的純油層Rt曲線測井值為Rto、純水層Rt曲線測井值為Rtw，則電阻率相對值如式(1)所示。

式中Rt——解釋層段內R04或RILD曲線測井值

Rto——純油層R04或RILD曲線測井值

Rtw——純水層R04或RILD曲線測井值

以電阻率相對值與含水飽和度的變化關系為基礎，利用實驗資料、投產資料、測井資料，統計、分析、研究了該區塊的電阻率相對值與含水飽和度的變化規律，建立了水淹層含水飽和度計算模型(見圖4)。3．2束縛水飽和度(Swi)計算模型的建立

儲層的束縛水主要由毛細管束縛水和薄膜束縛水兩部分組成。準確計算束縛水飽和度對于確定地層的流體性質，揭示產層的原始油氣飽和度，分析水淹狀況以及計算產層的油水相對滲透率和含水率，具有十分重要的意義。實踐經驗表明，影響束縛水飽和度的因素主要有泥質含量、孔隙度、粒度中值、粉砂含量、孔喉半徑系數等。

通過對儲層物性、壓汞、相滲、測井資料的分析研究，建立了電阻率相對值、孔隙度與束縛水飽和度關系模型(見圖5)。

圖4含水飽和度計算模型

圖5束縛水飽和度計算模型

3．3殘余油飽和度(Sor)計算模型的建立

理論上講，殘余油飽和度的影響因素與束縛水飽和度相似，二者是油驅水及水驅油兩個相反過程的不同結果，也受巖性、物性等因素影響。通過對巖心物性、相滲、壓汞、測井等資料分析研究，建立了殘余油飽和度計算模型(見圖6)。

圖6殘余油飽和度計算模型

4 方法應用

利用建立的水淹層解釋模型，編制了相應的水淹層解釋程序，對目的區塊的19口井進行了處理。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用性。

為了進一步說明方法的實用性，選取G2井(見圖7)舉例分析。該井射孔層段為1 505．9～1 508．5 m，日產水:4．77方，日產油:11．95方，產水率:28．5%，試油結論為弱水淹層。利用水淹層解釋程序計算的含水飽和度為48．1%，殘余油為36%，束縛水為41．7%，可動水為6．4%，可動油為10．2%，解釋結論為弱水淹層。解釋結論與試油結論相符。充分說明了所建立的水淹層解釋模型的可靠性及實用性。

圖7G2井測井解釋成果

5 結論

1)針對D區塊M油組，以巖心分析數據、測井數據、地質數據、區域注水數據、生產動態數據為基礎，對儲層“四性”關系進行了分析。

2)以可動流體分析為理論，以電阻率相對值法、數理統計為支撐，針對目的區塊建立了水淹層定量解釋模型。

3)利用建立的飽和度、相滲、產水率計算圖版，對D區塊M油組的19口井進行了資料處理，應用效果良好，說明了水淹層解釋模型的可靠性和實用性。

［1］張會卿，趙林豐．河流相儲集層砂體精細雕刻技術在港東一區的應用［J］．中國石油和化工標準與質量，2010(14):158－159．

［2］雍世和，張超謨．測井數據處理與綜合解釋［M］．北京:中國石油大學出版社，2012．

［3］何文祥，劉逸．港東開發區明化鎮組儲集層特征及其物性差異的機理探討［J］．錄井工程，2010(4):45－48．

［4］章海寧，湯天知，劉堂晏，等．基于地層孔隙結構的飽和度評價方法［J］．地球物理學進展，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:地球物理測井，手機:18986084121，E-mail: proram1989@163．com．