水淹层测井解释研究课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水淹层测井解释方法研究,2007,年,2,月,水淹层测井解释方法研究,1,目录,水淹层的类型,水淹层的特征及响应,埕北油田概况,砂泥岩剖面水淹层段的识别,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,稠油油藏水淹层常规测井识别,地层混合液电阻率计算方法,利用电阻率的横向探测特性计算剩余油饱和度,目录水淹层的类型,2,水淹层的类型,目前水淹层的分类大体有两类：即按驱动水（注入水）特征分类和按油层水淹（水洗）程度分类。,1）按驱动水特征分类,一是按地层水淹时所产生的,混合地层水电阻率,R,wz,与原始地层水电阻率,R,w,的相对大小,，将水淹分为三种类型：即,R,wz,R,w,型；,R,wz,R,w,型；,R,wz,R,w,型。,二是按,驱动水本身的性质,，将水淹层划分为淡水水淹型、污水水淹型、地层水（边水、底水）水淹型三种类型。,水淹层的类型目前水淹层的分类大体有两类：即按驱动水（注入水）,3,水淹层的类型,2)按油层水淹程度来划分水淹级别的方法：,根据,驱油效率,划分油层水淹级别,式中，,S,w,水淹油层当前含水饱和度（%）；,S,wb,水淹油层的原始束缚水饱和度（%）。,根据,产水率,F,w,划分油层水淹级别,Q,o,和,Q,w,油相和水相的分流量；,K,ro,和,K,rw,油和水的相对渗透率；,o,和,w,油和水的粘度。,水淹层的类型2)按油层水淹程度来划分水淹级别的方法：式中，,4,水淹层的特征及响应,孔隙度、渗透率、泥质分布的变化,含油饱和度降低,油水分布复杂,在高含水期，原来好油层变成强水淹，而渗透性较差的油层，则又可能成为主力油层,地层压力的变化,地层水矿化度和电阻率的变化,淡水水淹时，,地层电阻率随含水饱和度上升呈“,U”,形变化。,污水水淹时，,随着水淹程度的增加,电阻率幅度值下降,曲线形态变得光滑,水淹层自然电位特征,在,NaHCO,3,水型条件下，自然电位负幅度随矿化度的降低而减小，在,NaCl,水型条件下，自然电位负幅度随矿化度的降低而增大。,水淹层的特征及响应 孔隙度、渗透率、泥质分布的变化,5,埕北油田概况,埕北油田位于渤海海域，发现于1972年11月，是一个已有20多年开发历史的,稠油油田,，其主要开发层系为古近系东营组上段和新近系馆陶组。该油田自2003年起进入综合调整阶段。,该油田进入,高含水阶段,以后，先后实施了东营组主力油层剩余油挖潜、东营组顶部油层上返补孔以及馆陶组新含油层系滚动开发等多项综合调整措施，已累积增油超过14万,m,3,(截至2005年4月)，取得了显著的经济效益。,高含水采油阶段历时时间较长，该阶段采油速度开始下降，而采液速度逐渐上升，边水推进速度加快，油田内部井均见水埕北油田全面开发期累积产油578万,m,3，,原油采出程度达到28.4%，综合含水率为88.1%。,埕北油田概况埕北油田位于渤海海域，发现于1972年11月，是,6,埕北油田概况,埕北油田以,砂泥岩,为主。,馆陶组油藏储层发育，横向连通性较好，为底水块状油藏。,馆陶组储层为辫状河相沉积的中粗砂岩和含砾中粗砂岩，平面上连通性较好，孔隙度为30%35%，渗透率一般为110010,-3,370010,-3,2,，具有,高孔高渗,的储集特征。,埕北油田原油性质属于较典型的,稠油,，馆陶组地面原油密度为0.980/,3,(地层条件下为0.925/,3,),地面原油粘度为47005600(地层条件下为577)，溶解气油比较低，平均为10,3,/,3,。,埕北油田概况埕北油田以砂泥岩为主。,7,砂泥岩剖面水淹层段的识别,划分淡水淹层虽然困难，但在较好的地层条件下，仍可,把水淹层识别划分出来。,（,1,）自然电位基线偏移,基线偏移的主要原因在于油层被淡水水淹以后，原始地层水矿化度局部受到淡化。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。,（,2,）地层电阻率曲线,利用径向电阻率比值，有利于识别水淹程度较高的水淹层，增阻侵入一般是中高水淹层特点，而减阻侵入则是油层和弱水淹层的特点，在双侧向测井曲线上它们都有相当清楚的显示。,砂泥岩剖面水淹层段的识别 划分淡水淹层虽然困难，但在较好的地,8,砂泥岩剖面水淹层段的识别,（,3,）介电测井值增大,介电测井又称电磁波传播测井，它主要测量高频电磁波在井眼附近地层中的传播时间和衰减率，从而提供一种评价含水饱和度的手段。,这种方法,几乎不受地层水矿化度的影响,，因此有利于淡水地层和含重质油地层的油气评价。特别是能够比较有效地评价水淹层，国外广泛应用其指示地层含水量。,我们可以应用介电测井划分被不同矿化度水淹的油层。,应用介电测井的最佳条件是岩石电阻率在,40,50,m,，,泥浆电阻率,0.5,0.8,m,或更低，侵入带直径不超过,0.8,m,。,砂泥岩剖面水淹层段的识别（3）介电测井值增大,9,砂泥岩剖面水淹层段的识别,（,4,）人工极化电位曲线,在固定激励电流和其他测量条件一致时，人工极化电位随地层水电阻率和含油饱和度增加而增高，随渗透率增高而降低。,淡水水淹层将比同类储层未水淹时的人工电位读值要高，可据此划分水淹层段。但是，人工电位曲线还不能指示边水和污水回注的水淹层。,砂泥岩剖面水淹层段的识别（4）人工极化电位曲线,10,砂泥岩剖面水淹层段的识别,（,5,）声波时差曲线,一般情况下，油层和水淹层的声波时差差别不大。但当地层黏土成分中的蒙脱石含量很高时，由于蒙脱石遇水膨胀，岩石孔隙结构发生变化，以及油层水淹后长时间注入水冲刷，粒间孔隙的黏土桥被冲散，地层产生裂缝等，都可以使岩层的孔隙度增大，引起水淹层的声波时差比油层声波时差大，用以划分水淹层段。,砂泥岩剖面水淹层段的识别（5）声波时差曲线,11,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,砂砾岩储层的水淹机理,储层的实际注水开发各过程中储层流体的变化特征为：,原始状态,:仅包含油(1-,wi),和束缚水(,wi,)；,开发初期,:注入水驱替储层的可动油，并与波及区域的原始地层水混合，储层的电阻率随着,w,的增大而下降，出口端只出油不出水；,开发中期,:出口端见水后，注入水继续驱出可动油，并重新与波及区域的混合液进一步混合，该过程中混合液电阻率变化很大；,开发后期,:储层完全被水淹，注入水仅能驱出少量的油，混合液电阻率几乎达到注入水电阻率。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法砂砾岩储层的水淹机理,12,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,储层的实际注水开发过程中电阻率和自然电位等都产生相应变化。,自然电位基线的偏移主要发生在沉积韵律层段：,上基线偏移主要发生在反韵律油层，下基线偏移主要发生在正韵律油层；,上阶梯状基线偏移主要发生在复合反韵律油层，下阶梯状基线偏移主要发生在复合正韵律油层。,这主要是由于部分层段水淹、地层水电阻率发生变化引起的，基线的偏移量,取决于水淹层段水溶液电阻率与未淹层段水溶液电阻率之比。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法储层的实际注水开发过程中电阻率,13,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,以双河油田为例,1.混合水电阻率的确定,目前，直接反映地层水矿化度的常规测井资料只有自然电位(,SP),曲线。对于含泥砂砾岩储层，自然电位幅度可写成如下函数:,式中，,H,储层厚度；,D,井径；,R,i,侵入带电阻率；,R,m,泥浆电阻率；,R,mf,泥浆滤液电阻率；,R,z,地层混合水电阻率;,V,sh,储层泥质含量。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法以双河油田为例式中，H储层厚,14,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,利用自然电位影响因素校正图版，对自然电位进行厚度、井径、侵入校正，校正后的自然电位称为假静自然电位，用,PSP,代替。得,变换得混合液电阻率,：,式中,R,mf,由,求得,其中，,G,泥浆比重。,K,c,与泥质含量有关的校正系数。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法利用自然电位影响因素校正图版，,15,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,2.剩余油饱和度解释模型,根据双河油田不同开发期取心分析的饱和度数值以及试油、测井等资料，结合油层物理及油田地质特点，建立了复杂岩性、复杂地层水条件下的饱和度方程：,式中,A、B,常数，应分别油组求得；,S,w,目前含水饱和度；,R,t,储层深侧向电阻率；,R,z,混合水电阻率；,F,地层因素；,kR,t,影响因素的校正系数。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法2.剩余油饱和度解释模型式中,16,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法,该模型具有以下特点:,(1)适应所有的砂砾岩储层，模型中消除了岩性(泥质、钙质)及粒度结构对储层电阻率的影响；,(2)适用于地层水电阻率变化极大的油田，以及油层被淡水水淹的复杂情况；,(3)解释模型是根据阿尔奇公式思路建立的，但模式的地质、物理意义超出阿尔奇公式的功能。,砂砾岩厚油层水淹层测井解释方法该模型具有以下特点:,17,稠油油藏水淹层常规测井识别,1、稠油油田水淹层的测井响应,声波时差测井响应,稠油油藏在高温注汽吞吐过程中，使得孔隙增大，甚至产生“空洞”，储层的结构变化在声波测井中的响应是声波时差明显增大。,自然电位测井响应,自然电位测井响应幅度明显增加。,深浅侧向电阻率测井响应,稠油油藏水淹层常规测井识别1、稠油油田水淹层的测井响应,18,有人,1,给出了阿尔奇公式中的个参数对含水饱和度的影响程度：其中,地层水电阻率,的影响程度为%，,孔隙度,的影响程度为%，饱和度指数的影响程度为%,胶结指数的影响程度为%，地层电阻率影响程度为%。,地层水电阻率和孔隙度的取值误差占据了常规电法测井解释地层含水饱和度误差的首位；但是，,孔隙度的确定比地层水电阻率的确定要容易，而且其取值误差相对也较小,，所以,地层水电阻率的确定非常重要,。,1周渤然,田中原，注水过程中岩石物理性质的试验研究,水驱油田开发测井年国际学术讨论会论文集,石油工业出版社（北京）,。,有人1给出了阿尔奇公式中的个参数对含水饱和度的影响程度,19,地层混合液电阻率计算方法,在常规测井资料中，,自然电位,是唯一能够用于计算地层混合液电阻率的测井信息。,通过对自然电位的深入研究，对自然电位曲线进行井眼、侵入、层厚及过滤电位等影响,校正,后，可以较准确地计算水淹层混合液电阻率，进而利用,阿尔奇公式,求准剩余油饱和度、产水率等水淹层评价中的几个关键性参数。,地层混合液电阻率计算方法 在常规测井资料中，自然电位是唯一能,20,地层混合液电阻率计算方法,1,、自然电位的校正,、地层分层的方法,在实际程序中，为了便于处理，采用以下离散形式的线性化和规范化的活度函数表达式：,式中：,N,半窗长所包含采样点数；,Xmax,、,Xmin,分别为测井曲线工程刻度的最大值和最小值；,TRACK,绘图道宽（,cm,）；,SCALE,绘图的深度比例（,cm/100m,）；,RLEV,采样间距（,m,）。,根据上式，用自然电位曲线确定地层界面的具体作法是：,a,、,根据曲线特征及质量选择合适的窗长及活度截止值。,b,、,计算自然电位曲线各采样点的活度函数值，并找出其值大于活度截止值的局部相关点，确定其对应深度，即为欲求的地层界面的深度,。,地层混合液电阻率计算方法1、自然电位的校正 式中：N半窗长,21,地层混合液电阻率计算方法,、自然电位曲线的校正方法,利用活度曲线进行分层的同时，要对自然电位曲线进行井眼、侵入、层厚等影响的校正。对于由个薄互层组成的地层，根据电场的线性可加性，在任一采样点深度，可得以下线性方程组,：,式中：是第层在第层中点的单位响应；是第层的自然电位特征值；是欲求的第层的真自然电位值；其中：,i,j,1,2,n,。,单位响应可由它与自然电位层厚校正图版所给出的单层校正系数的关系来确定。,地层混合液电阻率计算方法、自然电位曲线的校正方法 式中：,22,地层混合液电阻率计算方法,2、应用校正后的自然电位曲线计算混合液电阻率,对,SP,曲线进行井眼、侵入、层厚等影响因素校正以后，可以利用,SP