[科普中国]-水淹层测井解释

简介

油田长期注水开发，注水层水淹状况十分复杂。不同的注水方式、注水性质和含水阶段使水淹层在测井信息的显示特征不尽相同，种类也很多。按驱动水矿化度将水淹层分为三类：

（1）淡水水淹层，是指边内注水井并由淡水驱油形成的水淹层；

（2）边水水淹层，是指靠边水或边外注水驱油形成的水淹层，多见于原始油水界面上移或原始油水关系被破坏；

（3）污水水淹层，是指污水回注或淡水、污水混合形成的水淹层，此种驱动水矿化度非常复杂，由于注入水的性质不同导致了测井解释的难度。1

水淹层物性变化油层被注入水水淹后，内部物性发生一系列变化，一般具有以下特点：

（1）Sw增大，So降低，饱和度指数改变；

（2）孔隙结构改变，孔隙度发生变化；

（3）渗透率发生变化。强水洗后，渗透率可能明显增大；水淹也可能使粘土矿物膨胀，降低产层的渗透率；

（4）注入水和原生水混合，引起Rw的变化；

（5）岩石由偏亲油转为偏亲水；

（6）产层内部油、气、水的分布和流动特点发生变化。

虽然水淹层内部物理特性的变化在测井响应中有所反映，但由于水淹状况复杂多变，使用一般测井解释方法识别水淹层具有很大困难。1

水淹层测井识别方法1、电阻率下降识别法

在注水开发过程中，注入水逐渐与地层水混合，同时不断溶解地层中的盐分，形成不同于注入水和地层水的混合液。这种混合液进入地层后，驱替了导电性能很差的油，不仅油水含量相对变化，而且水的离子浓度也在变化，改变了原始的电性对应关系，在水驱过程中，随着水驱程度的提高，地层含水饱和度增高，从而使岩石孔隙体积中总含盐量也得以增多，地层导电性能增强，电阻率下降。

图中是测得的井的部分曲线，从图中看出水淹程度最高的层，电阻率下降最明显。第26层原始地层电阻率为1.5Ω.m，现下降为0.5Ω.m，表现为强水淹。

自然电位幅度受储层渗透性、地层电阻率影响。渗透率越大，自然电位幅度越大，地层电阻率减少。油层水淹后，渗透率变大，电阻率减少，因而水淹层自然电位幅度变大。

自然电位幅度受泥浆矿化度影响，单井之间自然电位曲线幅度变化很难比较，同一口井相同物性的油层与水淹层相比较，自然电位幅度变化明显。

2、高阻水淹现象

存在淡水水淹特征。淡水水淹导致高阻现象的发生，表现为在电阻率升高的同时，自然电位幅度明显减小。

如图，图中1511～1534m为高阻强水淹层，电阻率高达110（中部正常值仅30.8）；中子伽马呈高值，声波时差减小，自然电位幅度高；如1567～1574m为厚水层中部的局部高阻水层，自然电位幅度明显升高，中子伽马显著上升。

3、自然电位形变识别法

1）自然电位幅度增大

从自然电位的原理可知，当储层物性及层厚相似的情况下，储层的电阻率越低，自然电位异常的幅度越大。

2）自然电位基线偏移

在水驱油过程中，由于地层内部的非均匀性及重力作用的影响，水在层内各部的推进速度各异，使油层部分水淹，引起自然电位基线偏移。自然电位基线偏移的程度主要取决于水淹前后地层水矿化度的比值以及储层物性的差异程度。

自然电位基线偏移的大小，主要取决于水淹前后地层水矿化度的比值，二者的比值越大，自然电位基线偏移越大，表明油层水淹程度越高，自然电位这种基线的偏移现象在指示淡水水淹层方面，往往能见到较好的效果。

水淹层自然电位基线偏移原理示意如右图，引起自然电位曲线基线偏移的主要原因在于上、下两部分地层的含水矿化度不同。对于非均质水淹层，油层被淡水水淹后，束缚水会受到局部淡化，导致基线偏移，以底部水淹为例，油层局部水淹后，三个部分产生的电动势不同

4、中子寿命测井识别水淹层

热中子寿命测井通过测量热中子的衰减速率来记录地层中的热中子俘获截面。热中子俘获截面的大小主要取决于地层中水的矿化度及化学成分，特别是氯的含量。因此，在产层注水开发过程中，热中子俘获截面的变化主要取决于注入水及地层水的类型和产层的水淹程度。注入水及地层水的氯含量越高、油层水淹程度越强，水淹油层的宏观俘获截面就越大，热中子寿命就越短。

5、碳氧比（C/O）能谱识别水淹层

油层碳含量高，水层氧含量高，计算C/O就能够指示油水层。地层孔隙度为30%、含油饱和度为100%的油层，C/O比值为1.79；而含水饱和度为100%的水层，C/O比值则为1.55，所以C/O值的大小可以识别划分水淹层段。1