京11斷塊剩余油監(jiān)測方法分析和應(yīng)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(fā)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(jiān)測方法分析和應(yīng)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(fā)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(jìn)入開發(fā)中后期的京11斷塊累計使用了8種剩余油監(jiān)測方法，各種方法原理不同、使用規(guī)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(jìn)行實驗分析、解釋方法分析，并利用解釋結(jié)果對剩余油分布特點進(jìn)行描述，提出今后的挖潛目標(biāo)。

剩余油監(jiān)測；室內(nèi)實驗；方法研究；剩余油描述

1 剩余油監(jiān)測的基本原理

華北油田京11斷塊目前使用的剩余油監(jiān)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(yīng)用于裸眼井中的電阻率測井應(yīng)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(chǎn)測井方法。核測井方法利用脈沖中子發(fā)生器，測量中子和地層原子核發(fā)生的彈性碰撞、非彈性碰撞所產(chǎn)生的伽馬射線，得到不同能級的伽馬射線記數(shù)率和中子計數(shù)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(shù)據(jù)分析

采用京264、271、276、344、617、715井的1803塊巖心分析數(shù)據(jù)。根據(jù)統(tǒng)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(shù)為泥質(zhì)含量和碳酸鹽含量，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，碳酸鹽含量集中分布在3%～12%之內(nèi)，對孔隙大小有所影響、但規(guī)律性較差，對滲透率有所影響、規(guī)律性更差。泥質(zhì)含量集中分布在10%～20%之內(nèi)，對孔隙度、滲透率有所影響，但影響規(guī)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(chǎn)量，它與孔隙度成正比、與滲透率成反比。當(dāng)某個地區(qū)膠結(jié)物含量穩(wěn)定在某個較小的數(shù)值范圍內(nèi)時，穩(wěn)定的膠結(jié)物含量造成的孔隙復(fù)雜程度也是穩(wěn)定的，即孔隙的彎曲度也穩(wěn)定的、集中分布在某個數(shù)值區(qū)間內(nèi)。經(jīng)計算京11斷塊孔隙彎曲度數(shù)值集中分布在2-5，平均為4.2，該數(shù)值在1124個統(tǒng)計數(shù)據(jù)中占了1 060個，這種孔隙彎曲度或者孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)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(fā)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(nèi)；兩井的分析滲透率，京271的數(shù)據(jù)點相對集中，京617的較分散，有數(shù)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(zhì)含量都集中分布于7%～17%的范圍內(nèi)，說明兩井所處的沉積相帶一致，長期水淹對京617井的泥質(zhì)含量改變不大。

3 剩余油監(jiān)測重點方法的室內(nèi)實驗研究

3.1 注硼中子壽命測井室內(nèi)實驗

為了更好的應(yīng)用該方法，利用中子反應(yīng)堆進(jìn)行了兩次室內(nèi)實驗，以分析巖石的俘獲截面與各種因素的關(guān)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(guī)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(guān)。

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(jié)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(dá)到最大值且數(shù)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(kuò)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(yīng)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(dá)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(guān)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(shù)據(jù)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(shù)值也高。兩組數(shù)據(jù)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(jìn)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(guān)。

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(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(qū)油過程中，注入水礦化度15 000mg/L時只表現(xiàn)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(guī)律不同：電阻率降低過程屬于弱水淹，電阻率達(dá)到最低值時屬于中水淹，由降低轉(zhuǎn)為升高時經(jīng)達(dá)到中水淹的頂峰，高于原始油層電阻率后都表現(xiàn)為強(qiáng)水淹。電阻率恢復(fù)到原始油層數(shù)值這個階段時，水淹強(qiáng)度的解釋難度最大，弱水淹、中水淹、和強(qiáng)水淹的情況都可能出現(xiàn)。

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(guān)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(guī)律基本相似，拋物線基本重疊；SW總>50%后的中強(qiáng)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(guī)律不再相似，拋物線呈現(xiàn)發(fā)散狀。分析認(rèn)為電阻率先期都呈現(xiàn)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(yán)重抬升的幅度越大。

4 幾種剩余油監(jiān)測方式的解釋方法

4.1 注硼中子壽命測井解釋方法

根據(jù)施工經(jīng)驗和室內(nèi)實驗，初步給出了華北油田施工參考經(jīng)驗和參數(shù)數(shù)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(yīng)在3小時，多級測量時間隔大于1小時，并根據(jù)兩次相鄰測井曲線觀察其變化。對低滲透地層，不論是室內(nèi)實驗還是現(xiàn)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(qū)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(jìn)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(yīng)的均是強(qiáng)水淹層；電阻率升高對應(yīng)的有中水淹層和強(qiáng)水淹層；電阻率基本不變時，注水受效越好水淹強(qiáng)度越高。

實際測井解釋和室內(nèi)實驗的規(guī)律基本相同，都存在電阻率降低、基本不變、升高三個區(qū)域。其中最難解釋的為基本不變的區(qū)域，該區(qū)域的儲層必須結(jié)合本井、鄰井動靜態(tài)資料詳細(xì)分析。強(qiáng)水淹層電阻率變化最復(fù)雜，升高現(xiàn)象說明注入水礦化度較低或者水淹程度很高，降低現(xiàn)象說明注入水礦化度較高或者水淹強(qiáng)度稍低。最有潛力可挖的部分為基本不變的區(qū)域，也是多解性較強(qiáng)的區(qū)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(jìn)行分析，以未射孔的水層段、厚泥巖段、厚玄武巖段為準(zhǔn)，分段重疊。理論上，一般自然伽馬升高為泥質(zhì)部分吸附的放射性元素被堆積所致，基本不變對應(yīng)放射性元素含量變化不大，降低一般為放射性元素被沖刷?？傮w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(fā)生明顯變化就可能水淹；各參數(shù)增加或降低量很大的層，中強(qiáng)水淹的把握性較強(qiáng)。

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(zhì)、測井、動態(tài)、數(shù)模等多方面綜合分析了京11斷塊的剩余油分布規(guī)律。該斷塊剩余油分為斷層控制型、微構(gòu)造控制型、低滲油層潛力型、注采井網(wǎng)不完善型、儲層物性控制型五種類型。根據(jù)以上分析，剩余油分布特征有三個：一是套變造成注采井網(wǎng)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(fā)初期由于存在氣頂氣而一直未動用，目前已經(jīng)具備了采油條件；已經(jīng)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(jù)解釋結(jié)果確定各井具體挖潛措施。新方法測井進(jìn)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(chǎn)量變化的京712、902、609、386、730等五口井已經(jīng)累計增油451t。

6 結(jié)論

剩余油監(jiān)測新方法在華北油田已經(jīng)取得了較大成功，但在應(yīng)用規(guī)模方面只有個別斷塊進(jìn)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(jiān)測方法，在有卡舊補(bǔ)新余地的斷塊進(jìn)行網(wǎng)格化批量測井，達(dá)到整體解剖剩余油的目的。

[1]李春鴻，王少鶴，等.CHFR 測井技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用[J].測井技術(shù)，2004，28(1).

[3]趙培華，等.油田開發(fā)水淹層測井技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)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(fā)研究院油氣藏評價所地球物理室，專業(yè)：剩余油測井解釋