CN101749012A - 一种油层开采程度的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明是利用过套管测井及相关裸眼井资料对油层开采程度的确定方法。用过套管电阻率测井方法取得测井资料，计算油层开采指数，地层水矿化度不变时开采指数大于0.7是强开采，小于0.2是未开采；地层水矿化度变化时先计算裸眼井含油饱和度、套管井含油饱和度，再计算开采指数；注水开采时产水率大于0.8，开采指数大于0.7时为强开采；产水率小于0.1，开采指数小于0.2为未开采。本发明利用过套管电阻率测井有较深的探测深度，回避了放射性测井对套管外远处油层响应特征不明显和对地层水矿化度和地层孔隙度要求，提高了测井资料确定油层开发程度的能力。

Description

一种油层开采程度的确定方法

技术领域

本发明涉及石油开发技术，是一种利用过套管测井及相关裸眼井资料对油层开采程度的确定方法。

背景技术

随着油田开发的深入，大部分油田进入开采中后期，对油气层进行监测，评价油气层开采的程度对于油公司及时调整开发方案优化油田生产，是油层管理中的关键。目前对油气层进行监测的方法有套管井中碳氧比和中子寿命测井。但是当岩石对于孔隙度小于15％时，C/O碳氧比测井则不能进行测量；当地层水矿化度小于20PPK时，中子俘获截面测井也不适用。过套管电阻率测井方法的应用，克服了上述碳氧比和中子寿命测井这种不利条件的影响。目前，现有的油气层开采程度变化的方法包括两种：一种在注水条件下在裸眼井中利用阿尔奇公式确定油气藏含油饱和度，如《勘探技术》期刊中的文献《利用测井资料计算非均质砾岩油藏单井控制储量》中所提的阿尔奇公式计算含油饱和度，这种方法未考虑孔隙中泥质对含油饱和度的影响，其次，它不能有效动态监测套管井油层开发开采情况变化。另一种方法是提出来的监测含水饱和度的变化方法，这种方法的缺点是没有定量化含油性变化与油层开采程度的等级划分之间的关系。

发明内容

本发明目的在于提供一种解决过套管电阻率测井资料在地层水矿化度未发生变化和发生变化情况下的油层开采程度的确定方法。

本发明采用以下技术方案实现：

油层开采程度的确定方法步骤是：

1)采用通常的过套管电阻率测井方法取得测井资料；

2)计算油层开采指数η：

当地层水矿化度不变时：

$\mathrm{\η}=1-{\left(\frac{R_{\mathrm{CH}}}{R_{\mathrm{OH}}}\right)}^{1/2},---\left(1\right)$

式中，R_CH为实测套管井地层电阻率，R_OH为裸眼井实测地层电阻率；

当地层水矿化度变化时：

计算裸眼井含油饱和度So，

$S_o=1-\sqrt{R_{\mathrm{OH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{R_w}})}^{-1}---\left(2\right)$

式中，Vsh为泥质含量，Rsh为泥岩的电阻率，分别由自然伽马测井和泥岩段电阻率值得到；Rw为裸眼井地层水电阻率，m为孔隙度胶结指数，由地区岩电参数实测，φ为地层的真孔隙度，利用中子、声波、密度测井三孔隙度值得到；

计算套管井含油饱和度Sor：

$S_{\mathrm{or}}=1-\sqrt{R_{\mathrm{CH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{{R^{\′}}_w}})}^{-1}---\left(3\right)$

式中，Rw’为套管井地层水电阻率；

计算油层开采指数η：

$\mathrm{\η}=1-\frac{S_{\mathrm{or}}}{S_0}---\left(4\right);$

3)确定油层的开采程度：

开采指数大于0.7时属于强开采；

开采指数在0.4～0.7属于中开采；

开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

开采指数小于0.2属于未开采；

4)当注水开采时，用产水率和开采指数确定油层的开采程度：

当产水率大于0.8，开采指数大于0.7时属于强开采；

当产水率在0.4-0.8之间，开采指数在0.4～0.7属于中开采；

当产水率在0.1-0.4之间，开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

当产水率小于0.1，开采指数小于0.2属于未开采。

本发明还通过以下技术方案实现。

步骤1)所述的资料包括套管接箍、自然伽马和套管井地层电阻率资料，裸眼井资料，裸眼井资料包括井径、自然伽马、自然电位和深浅侧向电阻率资料。

步骤2)所述的原始地层水电阻率Rw为0.05-0.8Ω·m。

步骤2)所述的注水后地层水电阻率R_w为混合液的电阻率值，取0.1-1.5Ω·m。

步骤4所述的产水率为实际试油产水率Fw，采用下式计算：

$F_w=\frac{1-S_{\mathrm{or}}-S_{\mathrm{rw}}}{1-S_{\mathrm{ro}}-S_{\mathrm{rw}}}---\left(5\right)$

式中：Sor为套管井地层含油饱和度，通过公式(2)计算；Sro为套管井残余油饱和度，Srw为套管井残余水饱和度，均通过实测得到。

本发明利用了过套管电阻率测井有较深的探测深度，回避了放射性测井对套管外远处油层响应特征不明显和对地层水矿化度和地层孔隙度要求，提高了测井资料确定油层开发程度的能力，用于整个油层的监测和评价可以给油层开发划分程度，给出定量标准，是一种定量确定油层开采程度的有效方法。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明采用以下技术步骤实现：

1)采用通常的过套管电阻率测井方法取得测井资料；

所述的资料包括套管接箍、自然伽马和套管井地层电阻率资料，裸眼井资料，裸眼井资料包括井径、自然伽马、自然电位和深浅侧向电阻率资料。

2)计算油层开采指数η：

当地层水矿化度不变时：

$\mathrm{\η}=1-{\left(\frac{R_{\mathrm{CH}}}{R_{\mathrm{OH}}}\right)}^{1/2};---\left(1\right)$

式中，RCH为实测套管井地层电阻率，ROH为裸眼井实测地层电阻率；

当地层水矿化度变化时：

计算裸眼井含油饱和度So，

$S_o=1-\sqrt{R_{\mathrm{OH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{R_w}})}^{-1}---\left(2\right)$

式中，Vsh为泥质含量，Rsh为泥岩的电阻率，分别由自然伽马测井和泥岩段电阻率值得到；Rw为裸眼井地层水电阻率，m为孔隙度胶结指数，由地区岩电参数实测，φ为地层的真孔隙度，利用中子、声波、密度测井三孔隙度值得到；

计算套管井含油饱和度Sor：

$S_{\mathrm{or}}=1-\sqrt{R_{\mathrm{CH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{{R^{\′}}_w}})}^{-1}---\left(3\right)$

式中，Rw’为套管井地层水电阻率；

所述的原始地层水电阻率Rw为0.05-0.8Ω·m，注水后地层水电阻率R′_w为混合液的电阻率值，取0.1-1.5Ω·m。

计算油层开采指数η：

$\mathrm{\η}=1-\frac{S_{\mathrm{or}}}{S_0}---\left(4\right);$

3)确定油层的开采程度：

开采指数大于0.7时属于强开采；

开采指数在0.4～0.7属于中开采；

开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

开采指数小于0.2属于未开采；

4)当注水开采时，用产水率和开采指数确定油层的开采程度：

当产水率大于0.8，开采指数大于0.7时属于强开采；

当产水率在0.4-0.8之间，开采指数在0.4～0.7属于中开采；

当产水率在0.1-0.4之间，开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

当产水率小于0.1，开采指数小于0.2属于未开采。

所述的产水率为实际试油产水率Fw，采用下式计算：

$F_w=\frac{1-S_{\mathrm{or}}-S_{\mathrm{rw}}}{1-S_{\mathrm{ro}}-S_{\mathrm{rw}}}---\left(5\right)$

式中：Sor为套管井地层含油饱和度，通过公式(2)计算；Sro为套管井残余油饱和度，Srw为套管井残余水饱和度，均通过实验测得到。本发明利用了过套管电阻率测井有较深的探测深度，回避了放射性测井对套管外远处油层响应特征不明显和对地层水矿化度和地层孔隙度要求，提高了测井资料确定油层开发程度的能力，用于整个油层的监测和评价可以给油层开发划分程度，给出定量标准，是一种定量确定油层开采程度的有效方法。

以下是过套管电阻率测井用开采指数判断油层确定油层开采程度的具体例子。

当地层水矿化度不变时，用开采指数定量确定油层开发程度。在井下部2713～2715米段，从裸眼井自然伽马和自然电位曲线，结合勘探资料及开发资料知这个层段被薄泥岩层封隔，未受注水影响，即地层水矿化度未变，所以用衰竭指数判断开采级别。裸眼井双侧向的深侧向测得的电阻率值为42Ω·m，套管井中的电阻率曲线知其值为32Ω·m，代入式(1)可得开采指数η为0.15。

结合地层产水率等，根据开采指数，可知未开采。射孔试油后，结果为日产油5.9吨，证明划分结果正确。

当剩余油饱和度和原始的含油饱和度变化时，结合产水率定量判断油层开采程度。从井裸眼井的自然伽马和自然电位曲线和注水资料知道从相邻的注水井给层段注水，层段利用裸眼井深侧向电阻率值，根据公式(2)计算出含油饱和度为68％变到利用套管井电阻率值根据公式(3)计算出的套管井含油饱和度30％，并根据公式(4)计算出油层开采指数为0.44。

根据开采指数，结合根据公式(5)计算出的产水率0.5，可判断为中度开采级别。经射孔测试，日出油2.1吨，含水率为82％。

Claims (5)

1.一种油层开采程度的确定方法，其特征在于采用以下技术步骤：

1)采用通常的过套管电阻率测井方法取得测井资料；

2)计算油层开采指数η：

当地层水矿化度不变时：

$\mathrm{\η}=1-{\left(\frac{R_{\mathrm{CH}}}{R_{\mathrm{OH}}}\right)}^{1/2};---\left(1\right)$

式中，R_CH为实测套管井地层电阻率，R_OH为裸眼井实测地层电阻率；

当地层水矿化度变化时：

计算裸眼井含油饱和度So，

$S_o=1-\sqrt{R_{\mathrm{OH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{R_w}})}^{-1}---\left(2\right)$

式中，Vsh为泥质含量，Rsh为泥岩的电阻率，Rw为裸眼井地层水电阻率，m为孔隙度胶结指数，由地区岩电参数实测，φ为地层的真孔隙度，利用中子、声波、密度测井三孔隙度值得到；

计算套管井含油饱和度Sor：

$S_{\mathrm{or}}=1-\sqrt{R_{\mathrm{CH}}}{(\frac{V_{\mathrm{sh}}}{\sqrt{R_{\mathrm{sh}}}}+\sqrt{\frac{{\mathrm{\φ}}^m}{{R^{\′}}_w}})}^{-1}---\left(3\right)$

式中，Rw’为套管井地层水电阻率；Vsh为泥质含量，Rsh为泥岩的电阻率，分别由自然伽马测井和泥岩段电阻率值得到；

计算油层开采指数η：

$\mathrm{\η}=1-\frac{S_{\mathrm{or}}}{S_0}---\left(4\right);$

3)确定油层的开采程度：

开采指数大于0.7时属于强开采；

开采指数在0.4～0.7属于中开采；

开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

开采指数小于0.2属于未开采；

4)当注水开采时，用产水率和开采指数确定油层的开采程度：

当产水率大于0.8，开采指数大于0.7时属于强开采；

当产水率在0.4-0.8之间，开采指数在0.4～0.7属于中开采；

当产水率在0.1-0.4之间，开采指数在0.2～0.4属于弱开采；

当产水率小于0.1，开采指数小于0.2属于未开采。

2.根据权利要求1所述的油层开采程度的确定方法，其特征在于步骤1)所述的资料包括套管接箍、自然伽马和套管井地层电阻率资料，裸眼井资料，裸眼井资料包括井径、自然伽马、自然电位和深浅侧向电阻率资料。

3.根据权利要求1所述的油层开采程度的确定方法，其特征在于步骤2)所述的原始地层水电阻率Rw为0.05-0.8Ω·m。

4.根据权利要求1所述的油层开采程度的确定方法，其特征在于步骤2)所述的注水后地层水电阻率R′_w为混合液的电阻率值，取0.1-1.5Ω·m。

5.根据权利要求1所述的油层开采程度的确定方法，其特征在于步骤4所述的产水率为实际试油产水率Fw，采用下式计算：

$F_w=\frac{1-S_{\mathrm{or}}-S_{\mathrm{rw}}}{1-S_{\mathrm{ro}}-S_{\mathrm{rw}}}---\left(5\right)$

式中：Sor为套管井地层含油饱和度，通过公式(2)计算；Sro为套管井残余油饱和度，Srw为套管井残余水饱和度，均通过实测得到。