井壁取芯資料在杏南開發區杏十二區的應用

劉寶萍，宋興德

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

井壁取芯資料在杏南開發區杏十二區的應用

劉寶萍*，宋興德

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江大慶163411）

杏十二區純油區自1971年基礎井網薩、葡主力油層投入開發以來，先后經歷了3次大的調整，目前進入聚驅開采階段，各類儲層動用狀況存在很大差異，油層水淹狀況差別很大，剩余油分布十分分散，挖潛難度極大。錄井水淹層錄井評價技術是以井壁取芯為手段，以巖石熱解、飽和烴色譜、輕烴色譜、熒光顯微圖像等特色技術為依托，通過分析含油巖樣含油飽和度及原油組分的變化以及巖石孔隙中油水分布及變化特征，綜合判斷油層水淹程度。該技術在薄差層增儲上產、主力厚油層高含水后期深化挖潛及外圍油田低滲透油層的有效動用等方面都發揮了重要作用，目前已經成為油田開發調整中不可缺少的關鍵技術之一。

井壁取芯；巖石熱解；飽和烴色譜；輕烴色譜；熒光顯微圖像；杏十二區；開發效果

1 概述

油田注水開發以后，隨含水率的上升，注入水波及面積及驅替效率逐漸增大，油層水淹程度逐漸增強。在此過程中，由于注入水長期對巖石的沖刷和與原油的接觸，會產生一系列機械的、物理的和化學的作用，使儲層物性、巖石潤濕性、儲層中的流體物性及相滲透性等發生變化。通過對井壁取芯樣品進行巖石熱解、飽和烴色譜、輕烴色譜、熒光顯微圖像分析，可以直接反映出含油飽和度、原油性質及孔隙中的油水分布、剩余油產狀、孔隙結構等變化。目前杏十二區已進入聚驅開采階段，各類儲層動用狀況存在很大差異，油層水淹狀況差別很大，剩余油分布十分分散，挖潛難度大，應用錄井水淹層解釋評價技術可以較好地解決這一難題。

2 錄井水淹層特色技術

錄井水淹層評價技術2002年開始研發，經過十多年來的改進和完善，技術已趨成熟，目前已經應用到大慶油田所有采油廠以及冀東油田。該技術是根據密閉取芯井分析資料及已投產井井壁取芯分析資料，通過井壁取芯巖石熱解、飽和烴氣相色譜、輕烴色譜、熒光顯微圖像分析等單項解釋資料，建立了油田開發水淹層錄井綜合解釋評價方法。

2.1 巖石熱解分析評價方法

巖石熱解分析技術是通過在特殊的熱解爐中對儲油巖樣品進行程序升溫，使巖石中的烴類在不同溫度下揮發和裂解，從而定量檢測獲得分析樣品在不同溫度范圍內氣態烴(S0)、液態烴(S1)、裂解烴(S2)的含量及色譜圖。

巖石熱解分析技術對單位質量巖石樣品分析出的總烴量進行恢復、校正及修正之后，根據地化含油飽和度經典公式計算可得到剩余油飽和度，剩余油飽和度是目前儲層含油性的實際反映，從產能角度講，剩余油飽和度越高，挖潛增產的能力越大。有效孔隙度是反映儲層儲集物性的重要指標，將有效孔隙度與剩余油飽和度結合起來應用，通過二者間的對應關系綜合評估油層實際的水淹狀況，即，在相同孔隙度條件下，隨剩余油飽和度的降低，水洗程度增大；在相同剩余油飽和度條件下，隨孔隙度的增加，水洗程度增大。因此，用有效孔隙度與剩余油飽和度圖版可以快速定性判斷水洗程度。

2.2 飽和烴氣相色譜分析評價方法

氣相色譜分析技術是具有把混合物分離成單個組分的能力而在錄井中得到廣泛應用，目前已成為主要的錄井評價技術之一。巖石樣品經過冷溶或熱蒸發后進樣分析，樣品中的烴類在載氣的攜帶下進入色譜柱，組分就在流動相和固定相兩相間進行反復多次的分配。由于固定相對各組分的吸附或溶解能力不同，因此，各組分在色譜柱中的運行速度就不同，經過一定的柱長后，便彼此分離，順序離開色譜柱進入檢測器，產生的離子流信號經放大和信號處理后，得到各組分的色譜峰和相對含量。

飽和烴氣相色譜分析方法可以得到C8-C37左右的正構烷烴等組份的相對含量。各正構烷烴峰值反映巖石含油豐度，所有正構烷烴峰面積總和反映可動烴的含量，其含量的高低反映含油飽和度的變化；譜圖的峰形反映各正構烷烴的相對含量，峰形的異常變化反映原油組分的變化。通過對譜峰形態、峰值、包絡線形態、組份含量等參數的變化分析，定性判斷水淹程度。通過優選特性參數飽和烴氣相色譜總峰面積及形態因子建立飽和烴氣相色譜解釋圖版。

2.3 輕烴氣相色譜分析評價方法

輕烴分析是應用氣相色譜分析基本原理分析原油中C9以前的正構烷烴、異構烷烴、環烷烴、芳烴共100多個單體烴。輕烴分析可以檢出和定性組分有103個，其中單環芳烴6個、環烷烴34個、正構烷烴9個、異構烷烴54個。這些單體烴在水中溶解度差異較大，利用這種特征可進行水淹層評價。

輕烴組分與水的敏感性以及輕烴在水中的溶解度存在的差異是輕烴分析技術評價水淹層的基礎。苯及苯系物具有較高的溶解度，其次是環戊烷和小分子烷烴（乙烷—戊烷），由于輕烴特有的高揮發性，對分析結果影響極大，直接用輕烴譜峰的響應值或面積積分值都難以建立起與含水量變化的有效關系，因而選擇水敏性較強和遇水較穩定的組分含量比值作為評價水淹層的有效參數。依據新井試油資料以及密閉取芯巖芯分析資料為結論依據，通過優選特性參數TOL/ MCYC6—甲基環烷指數建立輕烴解釋評價圖版。

2.4 熒光顯微圖像評價方法

熒光顯微圖像分析技術是用紫外光或藍光等光源，通過激發巖石中石油瀝青物質后，產生出可見的熒光圖像，可直觀觀察石油瀝青物質在巖石中分布狀況，為油層評價提供微觀可視化信息，可直觀判斷儲層油水分布特征。

熒光顯微圖像技術評價油層水淹的基礎為連通孔隙中能夠見到自由水，在原始儲層為純油層的前提下，只要連通孔隙中見到自由水，則表明儲層發生水淹，自由水的含量反映油層水淹程度。識別自由水及其在孔隙中的含量和賦存狀態主要依靠：熒光顏色、發光強度、發光面積（視含水面積）、孔隙清晰度、孔表光滑度等，以及油珠、孔表結膜、油水乳化等特殊現象，這些也就是判斷水淹層的基本參數。通過優選特性參數油質發光面積及油膠色差建立熒光顯微圖像解釋圖版。

3 井壁取芯資料在杏十二區的應用

杏十二區純油區位于杏南開發區純油區中部，北起杏9-4-丙22與杏9-4-44連線，南至杏13-丁1-129與杏13-丁1-P343連線，東西兩側以葡Ⅰ3層內油水邊界為邊緣，含油面積37.5km2，總地質儲量9705× 104t。區域內共鉆遇斷層22條，斷層走向多為北西向。油層埋藏深度840～1200m，油層發育總厚度表現為由北向南逐漸減小，各油層屬于同一水動力系統。區塊發育薩爾圖、葡萄花、高臺子三套油層組，是外前緣相—三角洲沉積，屬于白堊系中部含油組合。

3.1 水淹程度、開發狀況及剩余油挖潛能力分析

杏十二區純油區于1971年投入開發，水驅階段主要經歷基礎井開采階段、一次加密調整階段、二次加密調整階段、三次加密調整階段，目前已經進入聚驅開發階段。本區主力油層為PⅠ組，非主力油層為SⅡ。2012～2013年在杏十二區東部、西部各設計井壁取芯井18口，為分析各類油層水淹程度、開發狀況及剩余油分布情況，對36口井壁取芯井水淹層解釋數據進行統計分析。

（1）SⅡ組水淹狀況分析（見表1）。杏十二區東部層內解釋井壁取芯135顆，水淹級別以中水淹為主，中水淹以下解釋厚度占總解釋厚度84.7%；西部層內解釋井壁取芯172顆，水淹級別以中水淹為主，中高淹次之，中水淹以下解釋厚度占總解釋厚度68.8%，說明SⅡ組水淹程度較低，具有很大的開發潛力。

表1 杏十二區SⅡ組水淹解釋情況統計表

（2）PⅠ組水淹狀況分析（見表2）。杏十二區東部層內解釋井壁取芯363顆，水淹程度以高水淹為主，其次為中高淹，中高淹以上解釋厚度占總解釋厚度79.0%；西部層內解釋井壁取芯591顆，水淹程度以高水淹為主，其次為中水淹、特高淹、中高淹，中高淹以上解釋厚度占總解釋厚度82.3%，說明PⅠ組水淹程度較高，開發效果較好。綜合以上分析，杏十二區SⅡ組水淹程度較低，動用狀況較差，仍存在一定剩余油，具有很大的開發潛力；而PⅠ組水淹程度較高，開發效果較好，剩余油相對集中在厚油層的中上部，厚油層的中上部存在一定開發潛力。

3.2 應用效果分析

表2 杏十二區PⅠ組水淹解釋情況統計表

通過對井壁取芯實物觀察及各項單項資料、圖版綜合分析，錄井水淹層技術可以分析出水淹程度、開發狀況、剩余油分布情況，準確提供出剩余油富集層及特高淹避射層，為采油廠射孔選層提供依據。

2012年在杏十二區西部對18口井進行井壁取芯錄井解釋工作，其中15口井為采油井，2013年在杏十二區東部對18口井進行井壁取芯錄井解釋工作，其中7口井為采油井。該區塊發育薩爾圖、葡萄花油層。主力產層為PⅠ組厚油層。井壁取芯目的是認別油層巖性、含油性，了解葡萄花油層水淹狀況，為確定剩余油的分布情況提供參考資料。

該區塊2013～2014年全區共投產642口井，22口井壁取芯采油井也全部投產。通過井壁取芯井與普通采油井投產數據對比（見表3），杏十二區東部平均單井日產油量增加0.3t，日產水下降12.1m3，綜合含水下降3.5%；西部平均單井日產油量增加0.6t，日產水下降2.6m3，綜合含水下降1.7%。由此可以看出，應用井壁取芯資料選層的井投產效果明顯好于未用井壁取芯資料選層的井。

4 結束語

應用井壁取芯技術，可以直接取得儲層樣品，不受層薄、非均質性影響，能夠準確落實油層、薄層及非均質層的巖性、物性及含油性。以巖石熱解、飽和烴氣相色譜、輕烴色譜、熒光顯微圖像分析技術為手段，可以對注水開發區水淹狀況進行精細評價，找到含油性好的剩余油富集層以及特高淹避射層。通過錄井資料的應用，可以了解水淹狀況、開發效果、剩余油分布，為采油廠射孔選層提供依據，對提高油田開發效果具有重要意義。

表3 杏十二區應用錄井技術的效果

[1]趙晨穎，耿長喜，左鐵秋，馬德華.氣相色譜分析資料評價水淹層方法研究[J].錄井工程，2005（1）：21-23.

[2]馬德華，耿長喜，左鐵秋，唐慶梅，楊靜波.熒光圖像技術在水淹程度評價中的應用研究[J].錄井工程，2005（1）：17-20.

[3]郎東升，岳興舉，耿長喜，等.油氣水層定量評價錄井新技術[M].北京：石油工業出版社，2004：1-106.

[4]郎東升，張文生，岳興舉，等.油田開發錄井水淹層評價技術[M].北京：石油工業出版社，2006：1-149.

TE357.6

B

1004-5716(2015)05-0022-03

2014-10-23

2014-10-29

劉寶萍（1974-），女（漢族），山東魚臺人，工程師，現從事資料解釋評價工作。