安塞特低滲透油田井間電位剩余油監(jiān)測適應性評價

李新春，王小軍，劉 淵，周文軍，王浪波，馮春艷

（1.中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室；3.中國石油長慶油田分公司油氣工藝研究院；4.中國石油長慶油田分公司第二采油廠）

安塞特低滲透油田井間電位剩余油監(jiān)測適應性評價

李新春1，王小軍1，劉 淵1，周文軍2，3，王浪波1，馮春艷4

（1.中國石油長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室；3.中國石油長慶油田分公司油氣工藝研究院；4.中國石油長慶油田分公司第二采油廠）

安塞油田王窯區(qū)目前已進入開發(fā)中后期，地層非均質性強、水驅不均等造成平面及剖面上剩余油動用難度大，單靠動態(tài)分析法難以準確判斷剩余油分布規(guī)律，需要結合動態(tài)監(jiān)測技術進一步分析判斷。利用井間電位法測試技術監(jiān)測目的層電阻率，依據(jù)電阻率分布及變化評價平面剩余油富集區(qū)。監(jiān)測結果顯示，王窯老區(qū)淡水驅開發(fā)油藏地層電阻率遵循理論上“U”型變化規(guī)律，即隨著水淹程度的提高地層電阻率先下降，而后又升高。高產(chǎn)水率地層電阻率整體呈上升趨勢，也有部分降低，其變化與產(chǎn)出水礦化度有關，遵循高礦化度低電阻、低礦化度高電阻的規(guī)律。

安塞油田；特低滲透油田；地層電阻率分布；剩余油；適應性評價

安塞油田王窯區(qū)位于陜西省延安市安塞－志丹縣境內(nèi)，區(qū)域構造屬于陜北斜坡（伊陜斜坡）。砂體呈北東－南西向展布，油層分布穩(wěn)定，主要發(fā)育長611層，為三角洲前緣水下分流河道、河口壩沉積。油藏埋深1 220～1 550 m，平均油層厚18.3 m，原始含油飽和度51.2%，屬于邊底水微弱的特低滲巖性油藏。原始地層水礦化度65.8 g／L，水型為CaCl2型。

目前國內(nèi)外應用井間電位法判斷平面剩余油分布的測試技術已在多個油田應用，從測試施工工藝到資料成果處理形成了一整套較成熟的技術。安塞油田在王窯老區(qū)應用井－地可控源大地電阻率層析成像方法（井－地ERT）實施了16個井組的監(jiān)測，監(jiān)測結果與動態(tài)資料不能完全吻合。

本次評價運用動態(tài)資料及多項油水井動態(tài)監(jiān)測成果資料，分析判斷該技術在安塞油田的適應性，并提出解釋中存在的問題及建議。

1 井－地ERT監(jiān)測原理與施工方法

1.1 監(jiān)測技術原理

三維電阻率層析成像方法是一種地球物理探測方法，全稱是井－地可控源大地電阻率層析成像方法，在石油天然氣勘探中，用于解決探測油氣藏邊界、油水邊界、井周圍油氣藏、剩余油分布等問題。地下油氣藏的電阻率與圍巖的電阻率存在明顯的差異，地面采集系統(tǒng)可監(jiān)測到目的層地層電阻率。

在測試資料解釋中，根據(jù)電測解釋原理，結合實際地質情況，含水飽和度解釋一般應用阿爾奇公式進行飽和度計算：

式中：Sw為反演面積內(nèi)某點的含水飽和度；Rt為反演面積內(nèi)某點反演計算的電阻率；φ為反演面積內(nèi)某點孔隙度；Rw為該地區(qū)的地層水電阻率。

根據(jù)反演所得的電阻率和反演計算區(qū)的孔隙度分布，利用阿爾奇公式計算出該監(jiān)測點的含水飽和度，模擬出監(jiān)測區(qū)域平面剩余油分布。

1.2 現(xiàn)場測試施工方法

井－地ERT方法采用高密度發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)對地下進行電場透視，利用大地電阻率的差異進行成像，將一個供電電極（A電極）固定在井口套管，另一個回流電極（B電極）放在地表，一般位于井口附近或油氣藏頂部。在A電極發(fā)射的電流從油氣藏之下回流到地表B電極的過程中，油氣藏對電流的流動方向和分布將產(chǎn)生明顯的影響，導致電流流動方向的改變。在這種情況下，油氣藏的分布不但決定了地下電流的分布，同時也決定了地表電場的分布，引起地表觀測電場的變化，地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收到地面電位數(shù)據(jù)。

2王窯區(qū)監(jiān)測成果及適應性評價方法

王窯區(qū)開發(fā)層系單一，監(jiān)測到的電阻率可靠性相對較高，本次研究以王窯老區(qū)為對象，評價的重點是地層電阻率的影響因素及其隨著注水開發(fā)變化規(guī)律，并評價該技術監(jiān)測結果與解釋的合理性，為下步技術改進提供思路。

2.1電阻率與含水飽和度關系［1］

注水開發(fā)地層的電阻率與含水飽和度之間存在著復雜的變化關系，這種變化與注水礦化度有關，其理論關系如圖1所示，當Rwp＞Rw即注入水礦化度低于地層水礦化度時，Rt隨著Sw增加呈不對稱“U”型變化；隨著Rwp／Rw比值變大，U形不對稱越顯著。

圖1 油層水淹含水飽和度Sw與電阻率Rt理論變化關系

安塞油田長6層注入水是洛河層淡水，為CaCl2型，氯根離子質量分數(shù)（50～70）×10－6，最大277×10－6。當洛河層低礦化度水注入長6高礦化度地層時，長6地層水在不同程度上被淡化，理論上來說，其變化應該符合第一種變化規(guī)律［2］。

2.2 安塞油田王窯區(qū)完井電測電阻率與水淹層響應特征

王窯區(qū)長6層注淡水巖電實驗見圖2，加密井完井電測電阻率與試油產(chǎn)水率交會圖見圖3，可以看出隨著產(chǎn)水率的升高，電阻率稍下降，然后就開始急促上升，其形態(tài)近似“反L”形。

2.3 井間電位監(jiān)測地層電阻率變化規(guī)律

井地ERT監(jiān)測技術依據(jù)地層電阻率來判斷剩余油分布，判斷監(jiān)測到的地層電阻率的真實性是評價該技術可行性的關鍵。統(tǒng)計分析監(jiān)測區(qū)內(nèi)88口采油井監(jiān)測電阻率與開發(fā)動態(tài)資料的關系，與理論變化規(guī)律做對比，對監(jiān)測結果進行評價。

2.3.1 監(jiān)測電阻率與動態(tài)資料的關系

圖2 王窯區(qū)長6油藏注淡水巖電實驗

圖3 王窯區(qū)長6儲層試油產(chǎn)水率與電阻率交會圖

對于淡水注水開發(fā)油藏，理論和完井電測都顯示其地層電阻率與油井水淹程度呈不對稱“U”型關系，那么井間電位監(jiān)測法得到的地層電阻率是否也遵循這樣的規(guī)律？為了說明這個問題，做了王窯監(jiān)測區(qū)內(nèi)88口采油井監(jiān)測電阻率與產(chǎn)水率交會圖（圖4）。從圖上可以看出，隨著產(chǎn)水率的升高，電阻率稍微下降，然后就開始上升，并且隨著產(chǎn)水率的升高，電阻率上升幅度增大，與理論及完井電測解釋結論基本一致。

圖4 王窯區(qū)油井產(chǎn)水率與監(jiān)測電阻率交會圖

油井產(chǎn)出水礦化度與電阻率交會圖（圖5）表明，水淹層地層電阻率與油井水淹類別即產(chǎn)出水礦化度有關，隨著產(chǎn)出水礦化度的升高，高產(chǎn)水地層電阻率有明顯下降趨勢，這正是引起高含水率地層電阻率出現(xiàn)高阻和低阻分支的重要原因。從理論上講，地層水礦化度與電阻率有直接關系，電阻率隨著產(chǎn)出水礦化度的增長呈線性下降。

圖5 王窯區(qū)產(chǎn)出水礦化度與監(jiān)測電阻率交會圖

以監(jiān)測區(qū)油井王14－15井為例，實施監(jiān)測時該井含水97.2%，產(chǎn)出水礦化度15 210 mg／L，屬于低礦化度類型，井間電位監(jiān)測到其電阻率值高達50Ω·m，遠高于油藏原始電阻率值28.4Ω·m，這是由于地層水淹引起的地層電阻率異常高。

高含水油井礦化度普遍低于60 000 mg／L，低于油藏原始礦化度89 200 mg／L，低礦化度引起高含水率地層電阻率升高在井間電位監(jiān)測中和理論是一致的。

為劃分不同水淹程度地層電阻率范圍，做了監(jiān)測電阻率與油井礦化度和產(chǎn)水率比值交會圖（圖6）。從圖上可以看出，當監(jiān)測范圍內(nèi)監(jiān)測點油井產(chǎn)出水礦化度和產(chǎn)水率的比值高于1 200時，地層為弱水洗地層，在資料處理中無論監(jiān)測電阻率高低都按剩余油富集區(qū)處理；當比值低于1 200時，地層為中高水洗地層，在資料處理中無論監(jiān)測電阻率高低都按中高水洗地層處理。在這一區(qū)域中，中水洗與高水洗地層無法識別。

2.3.2 井間電位剩余油監(jiān)測結果評價

上述論證表明，井間電位監(jiān)測地層電阻率值符合實際，對于安塞特低滲透注水開發(fā)油藏，地層電阻率隨著開發(fā)時間的推移，其變化規(guī)律符合理論上的不對稱“U”型模型［3－5］。

圖6 王窯區(qū)監(jiān)測電阻率與油井礦化度和產(chǎn)水率比值交會圖

該測試項目原用的傳統(tǒng)阿爾奇公式適用于注入水礦化度高于地層水礦化度地質條件，對于安塞淡水驅油藏不能反應真實剩余油分布，應引入反演計算地層含水飽和度的阿爾奇公式修正系數(shù)，進一步完善資料處理方法。

3 結論

（1）井間電位監(jiān)測技術能反映安塞油田注水開發(fā)區(qū)塊地層真實電阻率，但僅憑電阻率值的高低不能準確評價已注水開發(fā)區(qū)塊平面剩余油分布狀況。

（2）測試顯示安塞油田電阻率在28Ω·m到30 Ω·m時，地層呈中低水洗；電阻率值低于18Ω·m或者高于40Ω·m時，地層為高水洗，利用測試電阻可以判斷平面上高水洗區(qū)分布情況。

（3）監(jiān)測范圍內(nèi)油井產(chǎn)出水礦化度與產(chǎn)水率的比值可作為劃分弱水洗與中高水洗地層的標準，當比值高于1 200時為弱水洗地層，當比值低于1200時為中高水洗地層。

（4）傳統(tǒng)的阿爾奇公式不適應安塞油田井間電位監(jiān)測資料解釋，需引入阿爾奇修正公式做好后期資料處理工作。

［1］ 張金成.電位法井間監(jiān)測技術［J］.地震地質，2001，（2）：292－300.

［2］ 靳文奇.安塞油田長6油層組長期注水后儲層變化特征［J］.地球科學與環(huán)境學報，2010，（3）：618－624.

［3］ 王愛國.電位法井間監(jiān)測剩余油技術在江漢油田的應用［J］.江漢石油學院學報，2004，（4）：126－127.

［4］ 王小軍.如何應用電測參數(shù)判別儲層水淹程度［J］.西北大學學報（自然科學版），2007，37（1）：28－31.

［5］ 吳柏志，李軍.電位法井間監(jiān)測技術在壓裂裂縫監(jiān)測中的應用［J］.石油地質與工程，2001，25（2）：126－128.

Ansai oilfield Wangyao area has entered the middle and late stage of development，the formation heterogeneity is strong，water flooding is not equal，which caused difficulty of residual oil production degree in the plane and the profile.Dynamic analysis method is difficult to accurately determine the residual oil distribution law.A combination of dynamic monitoring technique is required for further analysis.Using cross－well potential to test target layer resistivity，and using resistivity distribution and change to evaluate residual oil enrichment zone.Monitoring results show that Wangyao area fresh water flooding reservoir formation resistivity followed the theory of"U"type change，that is the formation resistivity decrease firstly，then increase with the increasing of water flooding degree.High water flooding strata resistivity show rising trend，with which small parts reduce.The change is related with output water salinity，which followed the law of high salinity with low resistance and low salinity with high resistance.

127Evaluation of cross－well potential residual oil in Ansai ultra low permeability oilfield

Li Xinchun（No.1 Production Plant of Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi'an，Shaanxi 716000）

Ansai oilfield；ultra low permeability oilfield；strata resistivity distribution；residual oil；adaptability evaluation

TE33

A

1673－8217（2012）04－0127－03

2012－03－03

李新春，工程師，1983年生，2007年畢業(yè)于中國石油大學（華東），現(xiàn)從事油田開發(fā)研究工作。

李金華