李升
中石化胜利石油工程有限公司测井公司,山东 东营 257200
摘要：本文按照储层评价要点的要求，从测井响应特征出发，简单分析孤岛油田水淹油藏的测井响应特征，对于油田后期开采有着非常重要的参考意义。
关键词：水淹层；孤岛油田；测井响应
前言
孤岛油田位于山东省东营市河口区和垦利县境内，地处胜利油田东北部，黄河入海口北侧。区域构造位于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷东部，沾化凹陷北为义和庄凸起，南邻陈家庄凸起，西起无棣凸起，东与垦东—青坨子凸起相对，总体看来是一个轴向为北东的北断南超的箕状凹陷。油田内90%以上的石油储量采用注水方式进行开采。尽管注水对保持油层压力、提高采油速度和采收率等方面效果都很显著，但也会产生严重的油层水淹问题。水淹后油层测井曲线变化明显，呈现出典型的水淹特征。
1 水淹油层的测井响应特征
孤岛油气田于1971年投产后，主要依靠天然能量开采。由于孤岛油田的边、底水不活跃，天然能量弱，地层压力下降快。为及时补充地层能量，孤岛油田于1973年开始注水开发，1992年相继开始稠油热采和注聚合物三次采油。根据含水期的不同，可分为四个不同的阶段进行描述，1968至1975年为天然能量开采和注水初期，油层基本未见水，属于第一阶段。第二阶段为1975年～1986年，为中低含水阶段，第三阶段为1986～1994年，为高含水期，第四阶段为1994年之后，油层进入特高含水期。油层水淹程度主要受砂体厚度、物性、砂体韵律性、砂体内部泥质条带（即储层非均质性）以及油田注水开发时间长短的影响。通过对油田内注水开采井的测井曲线进行注水前和注水后对比分析，发现测井曲线特征变化明显。
1.1 电性测井曲线水淹特征
当油层被水淹后导致水淹部位的地层水被淡化，因此自然电位测井曲线（SP）要发生明显的变化。由于油层内部固有的非均质性，大多数油层在水淹时都具有局部水淹的特点，从而引起SP幅度变化和SP基线偏移的现象，偏移的大小取决于水淹前后地层水矿化度的比值。
油层发生强水淹后成为含油水层或纯水层时，在电性特征上表现为电阻率急剧下降，且具有明显反序的径向排列特征。研究发现油层物性越好、粒度越粗，水淹程度就越高，而电阻率越低、深浅电阻率的负差异越大。
在一般情况下，微梯度电极系的探测深度约4cm，受泥饼影响较大；微电极电极系的探测深度约10cm，受泥饼影响较小。因而在渗透性砂岩处出现明显的正幅度差（微电位视电阻率大于微梯度视电阻率），且随岩石的粒度变粗，含油性增大，正幅度差也随之增大。在注水开发中，注入水进入油层后，使水淹层的地层压力明显高于原始地层压力，故在新钻的井中，水淹层处的泥浆侵入浅，泥饼薄，微电极测井曲线受泥饼影响明显减小，受冲洗带影响明显增大，因而在水淹层处微电极测井曲线幅度和幅度差相对变小。但在某些油田的强淡水水淹层处，特别是在泥饼很薄乃至无泥饼处，微电极极板直接接触井壁情况下，微电极曲线幅度有明显增高趋势，幅度差增大或变小，有时水淹部位的微电极视电阻率要比油层高1~3倍左右。这些特性往往是某些油田定性识别水淹层或水淹部位的重要依据。
1.2 自然伽马和声波测井曲线水淹特征
油层水淹后自然伽马会出现异常高值或异常低值两种情况。油田在注水开发中，注入水可能溶解油层中某些放射性盐类。溶解于水中的U离子能被氢氧化铁吸附，且常与钙盐一起沉淀。不溶于水的放射性重晶石微晶以悬浮物的形式，在水驱油的动态条件下被胶体溶液带走，通过渗透性储集层，最后沉淀在已射孔（或尚未射开）井段的套管周围，形成放射性积垢。因此，在水淹层处，可能形成高的GR和铀曲线异常。在某些油田观察到，在水、油交替面上形成放射性前缘，镭的活度可达3.7~37Bq/L，它比通常油田水中的镭活度高一至二倍。而在注入水水洗油层时，油层中的富含放射性的粘土矿物和泥质成分被注入水溶解和冲走，使粘土和泥质含量降低，因而会造成GR测井出现异常低值。
实际资料表明，含水储集层与含油储集层在纵横波速度的差异仅有0～20%；而对井下条件由于泥浆滤液侵入带的存在，含水储集层与含油储集层的纵横波速度的差异则更小。饱和油及饱和水的砂岩实验室测量表明，饱和不同性质流体的岩石，衰减系数的差异是相当大的；另外，岩石衰减系数与声场频率大小也有很大关系。在高频情况下，饱和不同性质流体的岩石，其衰减系数值的差异高达300～400%。
2 举例分析
2.1 C-1井为弱水淹、较强水淹典型例子
18℃钻井液电阻率0.55Ω·m，2018年完钻。4号层上部自然电位无变化，下部小幅正异常，主要是于受注水水淹和泥浆滤液矿化度较高的影响，自然电位分层能力较弱。但自然伽马明显低值，声波时差数值约410μs/m，深感应电阻率数值约11Ω·m，指示储层岩性纯，物性较好。对比邻井（1987年完钻）对应层位的岩性、物性相近，转换感应电阻率约12Ω·m，电阻率变化不大，表明4号层受注水影响较小，解释为弱水淹，投产后日液7.6t，日油5.0t，含水35%，与解释相符。
1号层自然电位明显正异常，自然伽马明显低值，声波时差平缓，数值约410μs/m，指示储层岩性物性较好。泥岩基线在底部发生偏移，深感应电阻率数值约7Ω·m，对比邻井，对应层位的转换感应电阻率约约16Ω·m，1号层电阻率下降明显，表明1号层已经受到注入水影响，计算含水率75%，解释较强水淹层。
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图1 C-1井馆3～馆6砂层组测井曲线图
2.2 C-2井为注聚水淹典型例子
该井18℃钻井液电阻率0.55Ω·m，2018年完钻。该井馆3-4砂组的储层与非储层测井响应特征差异明显，从自然伽马、自然电位、电阻率曲线上很容易完成储层划分。储层处自然电位负异常幅度大，最大达到30mV，自然伽马数值中等，与泥岩层有15个左右的值差，表明储层具有较好的渗透性。其中1、2号层深中感应电阻率形态饱满、明显高值，分别为20Ω·m、13Ω·m，仅从电阻率曲线分析，1、2号层电阻率与开发初期同层位电阻率率变化不大，可以解释为油层或弱水淹层。但翻阅井史发现，该井区先注水开发，后三次采油，多口井曾为注聚井。由于储层横向连通，聚合物扩散到砂组中。因此，本井电阻率明显高值，应为聚合物引起电性变化。再分析补偿声波与其它测井曲线间的对应关系发现，1号层声波约为500μs/m，明显高于其他两层，是长期水淹造成储层泥质流失、孔隙结构变好的表现。综合分析，1、2号层为注聚引起的强水淹层。试油后：日液40.2t，日油2.8t，含水85.8%，为强水淹级别。
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图2 c-2井馆4注聚水淹层测井曲线图
3 结论与建议
本文只是进行了粗浅的分析工作，存在很多瑕疵和不足。实际上每个小层、每个小区块都存在岩性、原油性质、地层水、水淹程度等的差异。孤岛油田已经进入后期的高含水期，在测井资料精细划分沉积单元、多井储层评价分析砂体横向变化、判断非均质性对层内水淹的影响方面还有很多工作需要进一步研究。
参考文献：
[1]李双应,等.胜利油区孤岛油田馆上段沉积模式研究.沉积学报[J],2001,19(3):386-393.