论文部分内容阅读
[摘 要]随着油田勘探开发的不断深入，低渗透油田已逐步成为油田增储挖潜和调整开发的重点。低渗透裂缝性油田，油层开发动用差，由于储层物性差，油层水淹后电性特征不明显，水淹层解释难度大。本文从岩电实验分析入手，着重对低渗透油层的水淹特征和水淹层定性识别方法探讨，利用定性、邻井对比分析的手段，建立低渗透油田的水淹层识别解释方法。
[关键词]水淹层 低渗透储层 水淹特征
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0344-01
1.油田地质及开发状况
低渗透油田其砂体沉积主要受三角洲沉积体系控制，砂体分布范围广，成片性好，表现为典型的三角洲外前缘相席状砂体的沉积特征。
2.低渗透储层的水淹机理研究
油层水淹后储层的物性发生了变化，储层含油饱和度、孔隙度、地层水矿化度都发生变化，反映在不同测井曲线上有不同的特点。
2.1 水淹层的形成
原始油层的内部，水是呈束缚水状态粘附在粗糙的孔壁表面上或微小的孔道内。注入水进入油层后沿着驱替前缘推进的方向以活塞式驱油。首先将相互连通的、大小均匀的孔隙中的油驱替出来，最后导致油层水淹。另外水淹层从地质学角度讲，就是油气聚集的反过程。
2.2 低渗透油层水驱油机理
油藏驱油理论认为，油层注水后，当驱动压力梯度很小时，只有大孔道中央部位的原油在流动，小孔道中的油需要较大的压力梯度才能将其驱动。从理论上讲，流体在多孔介质内流动时，均不同程度地存在启动压力梯度。但对于中高渗透性油藏，由于油层中孔道半径比较大，原油边界层的影响微弱，压力梯度值极小。当原油在孔道半径很小，情况就不同了，原油边界层的影响显著，在流动过程中出现启动压力梯度。启动压力梯度与渗透率成反比，渗透率越低，启动压力梯度越大
2.3 低渗透储层的水淹规律研究
1）高孔渗岩样淡水驱油电阻率和含水饱和度呈“U”字型变化的原因分析
在淡水驱替油的实验中，随着注入程度的加深，电阻率和含水饱和度的变化呈现“U”字型变化，产生这种现象的原因是：
“U”字型左半部分阶段：主要为驱替大孔道中的油、可动水的过程。由于岩样里的部分油被驱替，岩样的电阻率随注入水的增加而降低，这时的地层水淡化不明显。
“U”字型底部阶段：注入水主要驱替大孔道中混合液和少量剩余油。注入水开始驱替小孔道中的油，使其排除岩样、注入水和剩余的部分混合液形成新的混合液留在岩石的孔隙中，驱替油使电阻率下降，而混合液不断淡化又会使电阻率上升，电阻率上升和下降相互抵消，使电阻率随注入水增加呈缓慢的变化，这时的混合液矿化度会逐步淡化。
2）低孔渗岩样的电阻率和含水饱和度变化规律
对于低孔渗岩样：注入水会缓慢的驱替低孔渗孔隙中的油，岩样的电阻率下降的速度慢，这时的含水饱和度值大，驱油效率低，油层见水慢，弱-中期水淹期的时间长，一旦水淹后，残余油饱和度较小，整个过程呈现“V”字型变化。
3）低渗透非均质厚层的水淹规律分析
非均质性较强的厚层，在水淹初期，在地层压力的作用下，受地层非均质性强的影响，注入水是沿着孔渗条件最好、渗流阻力最小的层段向前推进，一般注入水难以在纵向上向其它的孔渗条件较差的层段扩散，导致注入水只能沿着孔渗条件最好的一段井段向前突进，等注入水将井段内的油完全驱替后，最终形成过水通道，使这一个层段形成高淹层，注入水很难波及到其它低渗透层段，整个层出现高含水的现象。这也就是为什么在低渗透地层在见水后，容易出现含水率上升过快的原因。
通过分析可以认为，非均质较强的厚层注水后，整个层内往往某一层段出现高淹，而其它层段的水淹程度较轻，这个现象与高渗透厚层的水淹规律有所差异。在测井曲线上，储层内的一段电阻率值出现明显的台阶式下降，而地层的其它部分电阻率值没有明显的变化，同时也往往出现声波曲线值变大和微电极曲线值降低等水淹特征。
另外对于裂缝性油藏，注入水会沿着裂缝方向窜进严重，垂直裂缝方向渗流阻力大，靠近裂缝两侧地区水驱效果最好，造成几米内地层视电阻率曲线出现台阶式下降。
3.水淹层定性识别方法
本区块因为采用污水回注方式开发，且注水时间长，储层的自然电位曲线的水淹特征明显，在厚层上往往出现较大的自然电位幅度值以及偏移值；由于在长期的注水过程中，很多地层的地层水的矿化度出现明显的淡化，以及个别井裂缝发育的原因，导致电阻率下降的幅度不是很明显，给判断水淹等级带来了一定的难度。
本区块出现的测井曲线水淹特征如下：
1）自然电位曲线幅度变大
地层中含水量的上升，导致地层和井眼中的离子交换能力增强，反映到自然电位曲线上幅度值变大，主要发生在地层水矿化度降低不明显的地层。
2）自然电位曲线基线偏移
对于厚层，油层水淹后由于层内水淹程度的不同，造成地层水矿化度的差异，出现自然电位基线偏移的现象，主要发生在水淹中、后期的阶段。
3）电阻率幅值的变化
本区块的电阻率值变化比较复杂。由于不同储层内地层水矿化度差异较大，造成水淹后的电阻率值变化不同。对于地层水矿化度降低不明显的地层，油层水淹后2.5米电阻率曲线值降低明显，而对于地层水矿化度降低明显的地层，油层水淹后2.5米电阻率曲线值降低不明显。其他电阻率曲线如侧向、感应、微球曲线也出现的同样的现象。
4）声波曲线值变大
由于岩石经过注入水的长期冲刷，岩石内的泥质和胶结物被冲刷走，导致孔隙结构发生变化，孔隙度、渗透率增大，主要发生在中-高孔隙储层的水淹中、后期阶段。
5）裂缝对测井曲线水淹特征的影响
本区块裂缝比较发育，在XMACII曲线和电阻率成像曲线上会出现明显的裂缝特征，裂缝造成地层水淹后，往往会出现含水量上升很快的现象。在侧向电阻率及其他曲线上的水淹特征不明显。
4.结论与认识
（1）在低渗透水驱油渗流机理和岩电实验分析的基础上，阐述了低渗透储层注水后的水淹规律。
（2）油层水淹后，测井曲线具有以下特征：
1）自然电位相对幅度值增大，在地层水矿化度下降明显的厚层，自然电位基线出现偏移；2）对于地层水矿化度降低不明显的地层，油层水淹后电阻率曲线值降低明显，而对于地层水矿化度降低明显的地层，油层水淹后电阻率曲线值降低不明显，应结合多条曲线识别中、高水淹层；
参考文献
[1] 欧阳传湘；张昕；承宁；刘杨；低渗透储层气测与液测应力敏感性试验对比分析[J]；石油地质与工程；2011年04期.
[2] 李伟才；姚光庆；周锋德；黄郑；梁杰峰；低渗透油藏不同流动单元并联水驱油[J]；石油学报；2011年04期.
[关键词]水淹层 低渗透储层 水淹特征
中图分类号：TE358 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0344-01
1.油田地质及开发状况
低渗透油田其砂体沉积主要受三角洲沉积体系控制，砂体分布范围广，成片性好，表现为典型的三角洲外前缘相席状砂体的沉积特征。
2.低渗透储层的水淹机理研究
油层水淹后储层的物性发生了变化，储层含油饱和度、孔隙度、地层水矿化度都发生变化，反映在不同测井曲线上有不同的特点。
2.1 水淹层的形成
原始油层的内部，水是呈束缚水状态粘附在粗糙的孔壁表面上或微小的孔道内。注入水进入油层后沿着驱替前缘推进的方向以活塞式驱油。首先将相互连通的、大小均匀的孔隙中的油驱替出来，最后导致油层水淹。另外水淹层从地质学角度讲，就是油气聚集的反过程。
2.2 低渗透油层水驱油机理
油藏驱油理论认为，油层注水后，当驱动压力梯度很小时，只有大孔道中央部位的原油在流动，小孔道中的油需要较大的压力梯度才能将其驱动。从理论上讲，流体在多孔介质内流动时，均不同程度地存在启动压力梯度。但对于中高渗透性油藏，由于油层中孔道半径比较大，原油边界层的影响微弱，压力梯度值极小。当原油在孔道半径很小，情况就不同了，原油边界层的影响显著，在流动过程中出现启动压力梯度。启动压力梯度与渗透率成反比，渗透率越低，启动压力梯度越大
2.3 低渗透储层的水淹规律研究
1）高孔渗岩样淡水驱油电阻率和含水饱和度呈“U”字型变化的原因分析
在淡水驱替油的实验中，随着注入程度的加深，电阻率和含水饱和度的变化呈现“U”字型变化，产生这种现象的原因是：
“U”字型左半部分阶段：主要为驱替大孔道中的油、可动水的过程。由于岩样里的部分油被驱替，岩样的电阻率随注入水的增加而降低，这时的地层水淡化不明显。
“U”字型底部阶段：注入水主要驱替大孔道中混合液和少量剩余油。注入水开始驱替小孔道中的油，使其排除岩样、注入水和剩余的部分混合液形成新的混合液留在岩石的孔隙中，驱替油使电阻率下降，而混合液不断淡化又会使电阻率上升，电阻率上升和下降相互抵消，使电阻率随注入水增加呈缓慢的变化，这时的混合液矿化度会逐步淡化。
2）低孔渗岩样的电阻率和含水饱和度变化规律
对于低孔渗岩样：注入水会缓慢的驱替低孔渗孔隙中的油，岩样的电阻率下降的速度慢，这时的含水饱和度值大，驱油效率低，油层见水慢，弱-中期水淹期的时间长，一旦水淹后，残余油饱和度较小，整个过程呈现“V”字型变化。
3）低渗透非均质厚层的水淹规律分析
非均质性较强的厚层，在水淹初期，在地层压力的作用下，受地层非均质性强的影响，注入水是沿着孔渗条件最好、渗流阻力最小的层段向前推进，一般注入水难以在纵向上向其它的孔渗条件较差的层段扩散，导致注入水只能沿着孔渗条件最好的一段井段向前突进，等注入水将井段内的油完全驱替后，最终形成过水通道，使这一个层段形成高淹层，注入水很难波及到其它低渗透层段，整个层出现高含水的现象。这也就是为什么在低渗透地层在见水后，容易出现含水率上升过快的原因。
通过分析可以认为，非均质较强的厚层注水后，整个层内往往某一层段出现高淹，而其它层段的水淹程度较轻，这个现象与高渗透厚层的水淹规律有所差异。在测井曲线上，储层内的一段电阻率值出现明显的台阶式下降，而地层的其它部分电阻率值没有明显的变化，同时也往往出现声波曲线值变大和微电极曲线值降低等水淹特征。
另外对于裂缝性油藏，注入水会沿着裂缝方向窜进严重，垂直裂缝方向渗流阻力大，靠近裂缝两侧地区水驱效果最好，造成几米内地层视电阻率曲线出现台阶式下降。
3.水淹层定性识别方法
本区块因为采用污水回注方式开发，且注水时间长，储层的自然电位曲线的水淹特征明显，在厚层上往往出现较大的自然电位幅度值以及偏移值；由于在长期的注水过程中，很多地层的地层水的矿化度出现明显的淡化，以及个别井裂缝发育的原因，导致电阻率下降的幅度不是很明显，给判断水淹等级带来了一定的难度。
本区块出现的测井曲线水淹特征如下：
1）自然电位曲线幅度变大
地层中含水量的上升，导致地层和井眼中的离子交换能力增强，反映到自然电位曲线上幅度值变大，主要发生在地层水矿化度降低不明显的地层。
2）自然电位曲线基线偏移
对于厚层，油层水淹后由于层内水淹程度的不同，造成地层水矿化度的差异，出现自然电位基线偏移的现象，主要发生在水淹中、后期的阶段。
3）电阻率幅值的变化
本区块的电阻率值变化比较复杂。由于不同储层内地层水矿化度差异较大，造成水淹后的电阻率值变化不同。对于地层水矿化度降低不明显的地层，油层水淹后2.5米电阻率曲线值降低明显，而对于地层水矿化度降低明显的地层，油层水淹后2.5米电阻率曲线值降低不明显。其他电阻率曲线如侧向、感应、微球曲线也出现的同样的现象。
4）声波曲线值变大
由于岩石经过注入水的长期冲刷，岩石内的泥质和胶结物被冲刷走，导致孔隙结构发生变化，孔隙度、渗透率增大，主要发生在中-高孔隙储层的水淹中、后期阶段。
5）裂缝对测井曲线水淹特征的影响
本区块裂缝比较发育，在XMACII曲线和电阻率成像曲线上会出现明显的裂缝特征，裂缝造成地层水淹后，往往会出现含水量上升很快的现象。在侧向电阻率及其他曲线上的水淹特征不明显。
4.结论与认识
（1）在低渗透水驱油渗流机理和岩电实验分析的基础上，阐述了低渗透储层注水后的水淹规律。
（2）油层水淹后，测井曲线具有以下特征：
1）自然电位相对幅度值增大，在地层水矿化度下降明显的厚层，自然电位基线出现偏移；2）对于地层水矿化度降低不明显的地层，油层水淹后电阻率曲线值降低明显，而对于地层水矿化度降低明显的地层，油层水淹后电阻率曲线值降低不明显，应结合多条曲线识别中、高水淹层；
参考文献
[1] 欧阳传湘；张昕；承宁；刘杨；低渗透储层气测与液测应力敏感性试验对比分析[J]；石油地质与工程；2011年04期.
[2] 李伟才；姚光庆；周锋德；黄郑；梁杰峰；低渗透油藏不同流动单元并联水驱油[J]；石油学报；2011年04期.