第27卷・第2期 测 井 技 术・159・
注水剖面资料确定吸水层动态残余油饱和度
陈 彬 王艺景 赵伟新 郭惠霞
(中原油田分公司勘探开发科学研究院)
摘要
陈 彬,王艺景,赵伟新等.注水剖面资料确定吸水层动态残余油饱和度.测井技术,2003,27(2):159～161
通过岩心长期注水试验资料分析认为,随着注水时间的延长和注水量的增加,其注水井中各吸水层的岩性和物性发生了变化,吸水层的残余油饱和度并不是一个定值,而是缓慢减小。由此,提出了利用注水剖面测井资料来确定这种动态变化的残余油饱和度的方法。收集了12口井的油、水相对渗透率的试验数据,做有关的交会图分析发现,孔隙度、渗透率越大,其残余油饱和度越小,同时还与粒度中值和泥质含量有关;注水剖面资料确定注水层各层的注水量和有效厚度,。例举了应用实例。关键词: 吸水层 残余油饱和度 ABSTRACT
ChenBin,,Weixin,etal..UsingWaterInjectionProfileDatatoDetermineChangeableROilSaturationofWaterAcceptingLayers.WLT,2003,27(2):159-161
Theexperimentaldataofcoreswhichareinjectedbywaterforalongtimeprovedthattheresidualoilsaturationofabsorbingintervalsdecreasesslowlywiththeinjectiontimeprolongingandinjectionrateincreasing.Accordingtotheinjectionprofiledata,amethodisproposedfordeterminingthedynamicresidualoilsaturation.Crossplotsofbothresidualoilsaturationversusporosityandresidualoilsaturationversuspermeabilityshowedthatthehighertheporosityandpermeability,thelowertheresidualoilsaturation.Inaddition,theresidualoilsaturationisalsorelatedtograinsizesandshalecontent.Traditionalresidualoilsaturationsandwaterinjectionprofiledataareusedtodeter2minewaterinjectionratesandeffectivethicknessofeachinjectinglayer,basedonwhichthecurrentdynamicresid2ualoilsaturationoftheinjectinglayersareobtained.But,theabovemethodcannotbeusedinwaterΠoilbearingbedsorwaterlayerwhichhavebeeninjected.
Subjects:wateracceptinglayer residualoilsaturation injectionprofile logdata
method example
引 言
油层的残余油饱和度是指油层开发到含水率为100%时的含油饱和度,有时也将油层含水率上升到无开发价值时的含油饱和度称之为残余油饱和度。对于具体的油层其残余油饱和度是一定值,并且这一值的大小对其它水淹井的单井解释无多大帮助。但对于注水井,由于长期大量的注入水对地层的冲洗,使吸水层的岩性、物性发生变化,导致吸水层的残余油饱和度并不是一个固定值。在进行剩余油饱和度分布研究中,吸水
层的残余油饱和度作为一个边界值,其数值的准确性对剩余油饱和度分布研究是有影响的。除注水开发研究剩余油饱和度分布外,在三次采油研究剩余油饱和度分布时,吸水层的残余油饱和度也是一个重要的参数。
岩石物理实验基础
对于大部分注水井,投注层段在刚投注或投注初期,其残余油饱和度被认为是注水开发油藏的剩余油饱和度下限值。传统观念认为,对某一具体油田在一定的
・160・测 井 技 术 2003年
采油工艺条件下,水驱油效率是一个常数,对应油层的
残余油饱和度也认为是一定值。但任义宽提供的岩心
[1]
长期注水试验资料表明,长期注水可使残余油饱和度进一步下降。在测定油水相对渗透率结束时的19块岩心中,平均注水倍数为1617,其对应的剩余油饱和度可以认为是残余油饱和度,相应的驱油效率为01609,而继续水驱,当平均注水倍数达到1191时,驱油效率可达01716,提高了01107。由此可见,随着注水时间的延长和注水量的增加,注水井中各吸水层的岩性、物性发生了变化,吸水层的残余油饱和度并不是一个定值,而是缓慢减小的,即吸水层的残余油饱和度严格来说是变化的。为便于区分,将缓慢减小的残余油饱和度称为动态残余油饱和度。事实上,在分析老区调整的测井资料时发现,个别强水淹层的电阻率与岩性、物性相当的水层基本一致,明显低于其它的强水淹层,这实际上反映了注水井中吸水层的残余油饱和度是在缓慢降低的。我油效率可达0180以上,透率越大,残余油饱和度越小,同时还与粒度中值和泥质含量等有关。从图中可看出,残余油饱和度大多数在2112%～4318%范围变化,平均值为3110%,这就是说,在不考虑天然气的影响时,沙三上油藏整体开发到油层含油饱和度为3110%时,依靠水驱油方式已无法再开采了,剩余的油只有通过三次采油技术将它们开采出来。应当注意的是,由于残余油饱和度是实验室测定数据,实验室的环境和测试条件与地下有一定差别,其结果也存在一定差异。因受资料的限制,选用了孔隙度和渗透率参数来反映油层残余油饱和度的大小,经回归处理得到如式(1)所示的关系式,23个样本点的相关系数为017824,相对误差为10123%。
Sor=621440-113212・
(1)
——,-—吸水层动态残余油饱和度降低的速度与注水量、储层的非均质性、压力、渗流能力、厚度、原油粘度、注水水质和岩石的润湿性等多种因素有关。但每米累计注水量最能反映注水层的吸水情况,而这个参数利用历次注水剖面测井资料是可以确定的,根据吸水层动态残余油饱和度的自然缓慢递减过程,采用式(2)来描述动态残
余油饱和度的变化
1.残余油饱和度确定
残余油饱和度除受岩石的润湿性、岩性、物性等方面因素影响外,还与采油配套工艺技术有关,采油技术(如目前正在研究的三次采油技术)越先进,残余油饱和度越小(在此仅考虑水驱后的残余油饱和度)。残余油饱和度与岩石的润湿性有着密切的关系,在其它条件相同时,亲水性岩石的残余油饱和度低于亲油性岩石的残余油饱和度,这可从有关的试验或现场采收率资料得到证实。对于一个油藏或一组油层,其岩石的润湿性在开发初期是相对稳定的,如东濮凹陷的储层岩石主要是亲水性的,加之测井资料本身不能有效地反映岩石的润湿性,因此,对于具体油藏的残余油饱和度解释研究过程中,不考虑岩石润湿性的影响。
在强水淹区无有效的密闭取心分析饱和度资料时,一般可通过油、水相对渗透率曲线的数据获得残余油饱和度。为此,收集了东濮凹陷沙三段层位12口井的油、水相对渗透率试验数据。这些数据是采用地层真实岩心和模拟地层油、水测定的,在油、水相对渗透率曲线上,对应油相相对渗透率为0处的饱和度即为残余油饱和度。通过做有关的交会图分析发现,残余油饱和度与孔隙度、渗透率有着密切的关系。图1、图2分别给出了残余油饱和度与孔隙度、渗透率的关系图。孔隙度、渗
图1
残余油饱和度与孔隙度关系图
图2 残余油饱和度与渗透率关系图
第27卷・第2期 陈 彬等:注水剖面资料确定吸水层动态残余油饱和度
表1 确定因子A基础数据表注 水 井
流动单元
井号
ES3ES3上8ν4上7ν4下5ν1
・161・
邻井
%[1**********]3
3
孔隙度
%14191218-A・QΠD
渗透率
μm
1312318-3
2
投注时残余油饱和度累计注水量
井号
P5ν112P5ν147剩余油饱和度
%30193317P5ν112P5ν6117731Sor,c=Sor・e(2)
式中 Sor,c———吸水层当前残余油饱和度,%;
Q———单层累计吸水量,m;D———单层厚度,m;
A———与储层的非均质性和原油性质等有关的
3
因子。
单层累计注水量Q利用注水剖面测井资料求取。其方法是先确定历次注水剖面测井资料中每个吸水层的相对吸水量,根据不同时期的相对吸水量将注水井的注水过程分为若干时期,的注水量,邻近的调整井、选取,其电阻率比一般强水淹层的还要低,且计算的剩余油饱和度低于计算的残余油饱和度。将这种强水淹层的剩余油饱和度视为吸水层的当前动态残余油饱和度,然后根据吸水层的每米累计吸水量和转注时的残余油饱和度进行计算来确定因子A。根据P油田P5ν5921、P5ν6111和P3ν127井的注水剖面资料和邻井P5ν112、P5ν147和PQ11井测井资料的解释处理数据(见表1),因子A取值为412983×-5
10。
利用式(2)计算注水层的动态残余油饱和度时,首先要计算注水层投注时各层的残余油饱和度值,该值即为传统观念上的残余油饱和度值,然后根据历次的注水剖面资料确定注水层各层累计注水量和有效厚度,在这基础上才能确定注水层当前的动态残余油饱和度值。图3所示的是P油田沙三上注水井中116个吸水层因水驱造成的残余油饱和度渐变图。从图3可以看出,大部分层点的残余油饱和度减少不大,只有少量的层点由于长期大量吸水,其残余油饱和度降低明显。
残余油饱和度渐变图
剩余油饱和度。在有CΠO等套管井测井资料时,还可以
利用CΠO等测井资料确定老油井的剩余油饱和度。在此基础上,结合注水剖面资料确定的吸水层动态残余油饱和度,并选取少数含油饱和度低或接近为0的边界井,可及时研究各流动单元的剩余油饱和度的平面分布。剩余油饱和度分布与构造有较密切的关系,整体分析,构造的高部位剩余油饱和度高,在构造的低部位,剩余油饱和度明显偏低。这一特征在注水井中也有反映,即高部位的注水井其动态残余油饱和度普遍高于低部位的注水井。P5ν9井由于该层位自1986年9月以来长期大量吸水,残余油饱和度下降至1412%,造成该井周围剩余油饱和度为低值。
结论
1.受长期大量的注入水影响,吸水层的残余油饱和度是缓慢递减的;
2.吸水层的动态残余油饱和度可通过注水剖面测井资料来确定;
3.含油水层或水层投注后不能用上述方法确定动
态残余油饱和度。
参考文献
[1] 冈秦麟.高含水期油田改善水驱效果新技术(上).北京:石
油工业出版社,1999
(修改稿收稿日期:2002ν06ν10 本文编辑 李总南)
应用实例
动态残余油饱和度的解释主要是应用在剩余油饱
和度的分布研究中。根据剩余油饱和度解释方法,对新钻调整井的测井资料进行定量解释,
确定纵向上各层的
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