安塞油田低渗储层剖面剩余油测井技术应用与适用性研究

安塞油田低渗储层剖面剩余油测井技术应用与适用性研究

张遂

本文通过对近年来在安塞油田实施剖面剩余油测试的RMT碳氧比测井、过套管电阻率测井、脉冲中子-中子测井测试原理的介绍，重点分析了三种剩余油测井资料成果分析以及地质应用，并对这三种剩余油测井技术在安塞油田的适用性进行了分析，认为脉冲中子-中子测井更加适用于安塞油田底孔、低渗的储层特征。

安塞油田；RMT碳氧比测井；过套管电阻率测井；脉冲中子-中子（PNN）测井

[中图分类号]P631.81[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2009)04-0040-03

一、前言

安塞油田含油层系为三叠系延长组长10、长6、长4+5、长2层，主力油层长6储层是鄂尔多斯盆地三叠湖盆由鼎盛期转入衰退期时形成的三角洲前缘亚相沉积体系。该储层具有低孔、低渗，油水接触关系复杂的特点。安塞油田长6、长2油藏纵向小层多，水驱规律复杂，水洗程度高，剩余油富集。近年来，安塞油田引进了RMT碳氧比测井、过套管电阻率测井、脉冲热中子-中子测井三种剩余油测井方法。目的是进行水淹层的判断识别，认识高含水井各小层的水淹程度，寻找剩余油分布规律，提高油藏开发水平。

二、测井技术原理

近年来，在安塞油田通过水淹层识别判断油层纵向剩余油的测试技术得到长足发展，主要是通过三种生产测井技术实现。三种测井技术均是基于核物理参数的剩余油饱和度测井，但各种测井技术原理有所差异。

1.RMT碳氧比测井

RMT测井即运用地层监测仪进行剩余油饱和度测试，主要是通过测量油层内各小层碳元素与氧元素的比值，进而确定储层的含油饱和度。测量主要采用物理方法，由中子管产生的快中子与地层的碳、氧原子发生非弹性散射，不同元素的原子要产生特定能量的伽马射线能谱，通过记录和分析这些伽马能谱，来获得储层饱和度参数，确定水淹程度，评价剩余油分布。

2.过套管电阻率测井

套管井电阻率测井仪（CHFR）测量套管井中的电阻率主要采用点测的方式。测量过程分为两个阶段：测量阶段，刻度阶段。

如图1所示，以上行测量为例，即用位于CHFR仪器上端的电流电极发射电流，回路电极置于地面。发射电流到达套管后，它有两种途径到达地面的回路电极：大多数电流直接通过钢质套管；少部分漏失电流在地层中流动到达回路电极。仪器上有三组电压电极接触套管，通过测定每对电极间的压降以测定漏失的地层电流和套管内的阻抗变化关系。此阶段为测量阶段。在刻度阶段，发射电流的位置不变，但直接经套管到达电流电极。对比这两个阶段测量电流值的差异，计算地层电阻率。

图1过套管电阻率测量原理示意图

将过套管电阻率测井得到的套管井电阻率和裸眼井测井资料结合，运用储层评价程序对测量井段进行地层评价和饱和度解释，可以得到套管井地层含油饱和度及综合成果图。该技术径向测试距离可达到1.5m，可以评价剖面小层水淹程度和剩余油潜力。

3.脉冲中子-中子（PNN）测井

脉冲中子-中子测井技术原理是：脉冲中子测井仪使用中子发生器向地层发射14MeV的快中子，经过一系列的非弹性碰撞和弹性碰撞，中子减速，快中子成为慢中子，中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子不再减速，直到与地层内其他元素原子核发生俘获反应。利用PNN测井仪器上长、短源距探测器上中子计数的比值可以计算储层的含氢指数。据此可以计算测试井近井地带含油饱和度，划分水淹级别，进而确定剩余油分布状况。

这一剩余油饱和度测井方式是通过特有的数据处理与资料解释手段，在不洗井条件下实现过套管对储层的监测，具有在低孔隙度，低矿化度情况地层俘获中子能力强，测试精度高的优点，为油田开发中后期剩余油挖潜提供了一种有效的测试方法。

三、测井资料成果地质应用

2004年以来，安塞油田运用以上三种剩余油测井方法在16口井上进行了测试。此三种剖面剩余油饱和度测井技术在安塞油田的现场应用不仅丰富了剩余油饱和度监测的手段，而且为油井下步开发调整起到了指导作用。

1.利用剖面剩余油测井技术进行侧钻井射孔层位优选

对于水驱规律复杂，剩余油富集区块，应用剩余油测井技术进行侧钻、更新井射孔层位的优选，取得了较好的效果。

2004年，安塞油田引进了RMT碳氧比测井技术。这一技术采用点测方式，测速为50m/h,对测试井井筒状况要求高，需要进行洗井作业，并通井至人工井底。对地层孔隙度要求在20.0%以上，径向探测半径为30cm。

王窑老区注水开发时间长，地下油水接触关系复杂，注入水水驱方向不明显，在高含水区域剩余油富集规律认识难度大。为了了解王窑老区剩余油分布状况，对9口井进行RMT碳氧比测井，测试之后，依据测试成果，进行了隔采、侧钻等措施，取得了一定的效果。

实例：王24-19井。王24-19油井于1991年10月1日完井，11月26日投产。投产初期日产油3.53t，见效后日产油5.85t，95年10月见注入水，含水达到42.9%，判断来水方向为王24-018注水井来水，累计产油6231t，累计产水8377m3。该井于2004年9月16日进行RMT测井。测试结果如右图：结果显示：1191.0-1192.5m油层段为低水淹；1173.0-1173.5m油层段和1183.5-1188.0m油层段中等水淹；1147.5-1150.5m油层段和1174.5-1177.0油层段为强水淹。分析认为该井近井地带剩余油较为富集。2005年6月下旬在王24-19周围部署侧钻井王侧24-19，在王24-19测试结果显示的未水淹层段进行射孔，射孔段为两段，为1160.0-1164.0m和1188.0-1192.0m，共8.0m。王侧24-19自2005年6月生产至今，累积产油3554.0t,累积产水955m3，目前该井生产动态：日产液2.54m3，日产油1.74t，含水17.9%。侧钻取得了较好的效果，进而验证了王24-19的测试结果。

2.利用剖面剩余油测井技术进行措施选井

在以剩余油挖潜为目的的油井措施中，运用剖面剩余油测井技术资料成果，进行措施实施井的优选，可取得显著的地质效果。

过套管电阻率剩余油测井技术测井以点测方式测试，可直接进行测试，测井仪器与套管内壁的接触程度影响测试精度，这一测井技术工艺简单，无须洗井作业，测试成果便于应用，存在缺陷是测试费用高，每井次测试费用在15万元,地层含油饱和度的判断受地层矿化度的影响大，注水时间长，地层水矿化度降低，对测试目的层含油饱和度会出现误差。2007年在安塞油田杏河、坪桥进行了两口井的测试。

杏河油藏多油层发育，层间矛盾突出。为了认识主向油井杏2-13剩余油分布状况，对该井进行过套管电阻率测井。

实例：杏2-13

杏2-13井于1996年12月投产，射开三叠系延长组长611-2油层1504.8-1505.8m；1508.0-1510.0m；1511.0-1512.0m三个射孔段，长612油层1532.0-1534.0m；1536.0-1538.0m两个射孔段，初期日产液4.32m3,日产油3.47t，含水4.3%。周围对应水井为杏2-12、杏82-26，目前注水情况见下表：

表1杏2-13周围注水井基本情况表

杏82-26水井注水10个月之后，杏2-13井含水由3.0%上升到83.1%，2007年9月，该井进行过套管电阻率测井，

运用过套管电阻率测井资料现场测试出的储层电阻率值与裸眼井电阻率值之间的差值来判断测试井各油层段的水淹情况，当储层电阻率值小于裸眼井电阻率值时，表明层段已水淹，差值越大，水淹越严重；当储层电阻率值接近于裸眼井电阻率值，表明未水淹或水淹弱。依据过套管测井水淹层判断标准，杏2-13油井长611-2层为中等水淹；长612层为油层，剩余油比较富集。结合周围水井对应情况，杏2-13只有长611-2层与周围对应注水井注水层位对应，下部长612射孔段无注水层位对应，分析认为该层没有动用。2007年11月，测得杏2-13近井地带地层压力为14.59MPa,压力保持水平146.0%，认为地层能量充足。2008年4月中旬对该井进行酸化解堵措施，8月隔采长611-2层，目前长612层,措施前日产液0.45m3,日产油0.34t,含水7.7%，措施后日产液3.08m3,日产油1.33t,含水48.8%，目前日产液2.01m3,日产油1.56t,含水8.1%。该井进行酸化解堵后，累积增油210t,有效天数190天，效果明显。

3.利用剖面剩余油测井技术判断油水界面

2008年，为了认识塞152底水油藏，进一步判断底水发育区油井近井地带油水接触关系以及油水界面的上升情况，在贺15-10、贺15-8井进行了脉冲中子-中子测井；为了认识王窑孔隙区剩余油分布规律，在王15-14、王15-19、王14-9三口井上进行脉冲中子-中子测井。

实例：贺15-10井。贺15-10于2003年5月投产，开采层位长213，射孔两段，为1111.0-1113.5m和1115.5-1117.5m，共4.5m。初期生产动态：日产液16.02m3，日产油4.46t,含水66.86%。2008年10月，在贺15-10进行脉冲中子-中子测井。

监测结果显示：进行脉冲中子-中子测井时该井油水界面从1141.1m上升到1134.4m，较投产初期抬升6.8m。成果图上的15号层（1117.7-1120.6m）剩余油饱和度（60%）较完井含油饱和度（49.8%）大，分析是由于1117.5m处泥质隔层的遮挡作用，加之下部油水界面抬升，使得剩余油在该井纵向上重新分布形成。分析塞152区块其余油井原始测井资料，发现1117.5m附近的隔层只是在贺15-10近井地带发育，针对这一现状与测井结果，预备对该井上部射孔段1111.0-1113.5m进行封堵，在隔层以下（1118.0-1120.0m）处重新射孔，进一步动用剩余油。

4.利用剖面剩余油测井技术进行水淹层识别

对安塞油田王窑区块中西部生产时间长的油井，利用剩余油测井技术可以对油井射孔层段进行水淹层判别，2008年在王15-14进行脉冲热中子-中子测井。

实例：王15-14。王15-14于89年11月投产，开采层位长611-2、(射孔1199.4-1200.8m;1203.0-1205.2m;1205.8-1207.2m;1208-1210.6m;共7.6m)和长611-3(1211.6-1214m;1216.0-1220.4m；共6.4m)，初期生产动态：日产液6.25m3，日产油5.07t含水3.4%，目前动态：日产液6.39m3，日产油0.58t含水89.4%，长期以来，该井含水上升，水淹层位判断不明确。

2008年11月，该井生产动态为：日产液4.0m3，日产油0.41t含水88.5%，进行脉冲热中子-中子测井结果显示：长611-2层中部，1205.4-1207.1m处）剩余油饱和度为58.0%，完井含油饱和度为55.8%；长611-3层两个射孔段存在水淹，为了动用剩余油，下步对水淹层长611-3层封堵，只生产长611-2层。

脉冲中子-中子（PNN）测井适用于低矿化度、低孔隙度地层，测试速度一般为400m/h。工艺技术简单，在不洗井的情况下起出原井油管，下入测井仪器至目的层段，经过供电，预热即可直接进行测试，录取数据，采集地层特征信息完成，测试即可结束。该测井技术具有测试占井时间短，节省作业费用，精确度高的优点。

四、剖面剩余油测井技术适用性分析

对三项剖面剩余油测井技术进行比较，每项剩余油测试技术在安塞油田的适用性进行逐一分析：

1.RMT剩余油测井对于地层孔隙度要求在15.0%以上，径向测试半径在30cm,径向探测距离偏小,要求测试前进行洗井、通井作业。测试费用为每井次7.5万元。另外,这一测试方法在安塞油田的测试准确度受到资料成果中未显示裸眼完井时测试的含油饱和度，不便于与油井生产时测试的含油饱和度进行对比，在安塞油田各区块现场测试以及后期资料应用存在一定的局限。

2.过套管电阻率测井径向探测半径在1.5m，测试准确度比较高，但是测试费用为每井次15万元，测试成本费用高。

3.脉冲中子-中子测井径向探测半径为50cm,测试费用较过套管电阻率测井便宜，为每井次7.1万元；对测试井的井况要求比较低，不需进行洗井作业，剩余油测试准确度高。这一测试技术在安塞油田有良好的应用前景。

4.三种测井技术进行横向对比，测试精度均可达到要求，认为脉冲热中子-中子(PNN)测井技术从测试费用还是剩余油测试资料应用来说，都较其他两种测试技术具有优势，另外这一测试技术不用洗井，仪器仅一次起下，可以大大节约作业费用，减少测试占井时间，因而有较好的应用前景。

五、结论

安塞油田低渗储层剩余油测井技术是近年来在生产现场监测油井剖面剩余油过程中不断完善形成的技术系列。三种测试技术相比较，脉冲中子-中子（PNN）测井更适用于安塞油田低孔隙度、低渗透的储层特点。

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