井壁取芯资料在杏南开发区杏十二区的应用

刘宝萍，宋兴德

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

井壁取芯资料在杏南开发区杏十二区的应用

刘宝萍*，宋兴德

（大庆钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江大庆163411）

杏十二区纯油区自1971年基础井网萨、葡主力油层投入开发以来，先后经历了3次大的调整，目前进入聚驱开采阶段，各类储层动用状况存在很大差异，油层水淹状况差别很大，剩余油分布十分分散，挖潜难度极大。录井水淹层录井评价技术是以井壁取芯为手段，以岩石热解、饱和烃色谱、轻烃色谱、荧光显微图像等特色技术为依托，通过分析含油岩样含油饱和度及原油组分的变化以及岩石孔隙中油水分布及变化特征，综合判断油层水淹程度。该技术在薄差层增储上产、主力厚油层高含水后期深化挖潜及外围油田低渗透油层的有效动用等方面都发挥了重要作用，目前已经成为油田开发调整中不可缺少的关键技术之一。

井壁取芯；岩石热解；饱和烃色谱；轻烃色谱；荧光显微图像；杏十二区；开发效果

1 概述

油田注水开发以后，随含水率的上升，注入水波及面积及驱替效率逐渐增大，油层水淹程度逐渐增强。在此过程中，由于注入水长期对岩石的冲刷和与原油的接触，会产生一系列机械的、物理的和化学的作用，使储层物性、岩石润湿性、储层中的流体物性及相渗透性等发生变化。通过对井壁取芯样品进行岩石热解、饱和烃色谱、轻烃色谱、荧光显微图像分析，可以直接反映出含油饱和度、原油性质及孔隙中的油水分布、剩余油产状、孔隙结构等变化。目前杏十二区已进入聚驱开采阶段，各类储层动用状况存在很大差异，油层水淹状况差别很大，剩余油分布十分分散，挖潜难度大，应用录井水淹层解释评价技术可以较好地解决这一难题。

2 录井水淹层特色技术

录井水淹层评价技术2002年开始研发，经过十多年来的改进和完善，技术已趋成熟，目前已经应用到大庆油田所有采油厂以及冀东油田。该技术是根据密闭取芯井分析资料及已投产井井壁取芯分析资料，通过井壁取芯岩石热解、饱和烃气相色谱、轻烃色谱、荧光显微图像分析等单项解释资料，建立了油田开发水淹层录井综合解释评价方法。

2.1 岩石热解分析评价方法

岩石热解分析技术是通过在特殊的热解炉中对储油岩样品进行程序升温，使岩石中的烃类在不同温度下挥发和裂解，从而定量检测获得分析样品在不同温度范围内气态烃(S0)、液态烃(S1)、裂解烃(S2)的含量及色谱图。

岩石热解分析技术对单位质量岩石样品分析出的总烃量进行恢复、校正及修正之后，根据地化含油饱和度经典公式计算可得到剩余油饱和度，剩余油饱和度是目前储层含油性的实际反映，从产能角度讲，剩余油饱和度越高，挖潜增产的能力越大。有效孔隙度是反映储层储集物性的重要指标，将有效孔隙度与剩余油饱和度结合起来应用，通过二者间的对应关系综合评估油层实际的水淹状况，即，在相同孔隙度条件下，随剩余油饱和度的降低，水洗程度增大；在相同剩余油饱和度条件下，随孔隙度的增加，水洗程度增大。因此，用有效孔隙度与剩余油饱和度图版可以快速定性判断水洗程度。

2.2 饱和烃气相色谱分析评价方法

气相色谱分析技术是具有把混合物分离成单个组分的能力而在录井中得到广泛应用，目前已成为主要的录井评价技术之一。岩石样品经过冷溶或热蒸发后进样分析，样品中的烃类在载气的携带下进入色谱柱，组分就在流动相和固定相两相间进行反复多次的分配。由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同，因此，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大和信号处理后，得到各组分的色谱峰和相对含量。

饱和烃气相色谱分析方法可以得到C8-C37左右的正构烷烃等组份的相对含量。各正构烷烃峰值反映岩石含油丰度，所有正构烷烃峰面积总和反映可动烃的含量，其含量的高低反映含油饱和度的变化；谱图的峰形反映各正构烷烃的相对含量，峰形的异常变化反映原油组分的变化。通过对谱峰形态、峰值、包络线形态、组份含量等参数的变化分析，定性判断水淹程度。通过优选特性参数饱和烃气相色谱总峰面积及形态因子建立饱和烃气相色谱解释图版。

2.3 轻烃气相色谱分析评价方法

轻烃分析是应用气相色谱分析基本原理分析原油中C9以前的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃共100多个单体烃。轻烃分析可以检出和定性组分有103个，其中单环芳烃6个、环烷烃34个、正构烷烃9个、异构烷烃54个。这些单体烃在水中溶解度差异较大，利用这种特征可进行水淹层评价。

轻烃组分与水的敏感性以及轻烃在水中的溶解度存在的差异是轻烃分析技术评价水淹层的基础。苯及苯系物具有较高的溶解度，其次是环戊烷和小分子烷烃（乙烷—戊烷），由于轻烃特有的高挥发性，对分析结果影响极大，直接用轻烃谱峰的响应值或面积积分值都难以建立起与含水量变化的有效关系，因而选择水敏性较强和遇水较稳定的组分含量比值作为评价水淹层的有效参数。依据新井试油资料以及密闭取芯岩芯分析资料为结论依据，通过优选特性参数TOL/ MCYC6—甲基环烷指数建立轻烃解释评价图版。

2.4 荧光显微图像评价方法

荧光显微图像分析技术是用紫外光或蓝光等光源，通过激发岩石中石油沥青物质后，产生出可见的荧光图像，可直观观察石油沥青物质在岩石中分布状况，为油层评价提供微观可视化信息，可直观判断储层油水分布特征。

荧光显微图像技术评价油层水淹的基础为连通孔隙中能够见到自由水，在原始储层为纯油层的前提下，只要连通孔隙中见到自由水，则表明储层发生水淹，自由水的含量反映油层水淹程度。识别自由水及其在孔隙中的含量和赋存状态主要依靠：荧光颜色、发光强度、发光面积（视含水面积）、孔隙清晰度、孔表光滑度等，以及油珠、孔表结膜、油水乳化等特殊现象，这些也就是判断水淹层的基本参数。通过优选特性参数油质发光面积及油胶色差建立荧光显微图像解释图版。

3 井壁取芯资料在杏十二区的应用

杏十二区纯油区位于杏南开发区纯油区中部，北起杏9-4-丙22与杏9-4-44连线，南至杏13-丁1-129与杏13-丁1-P343连线，东西两侧以葡Ⅰ3层内油水边界为边缘，含油面积37.5km2，总地质储量9705× 104t。区域内共钻遇断层22条，断层走向多为北西向。油层埋藏深度840～1200m，油层发育总厚度表现为由北向南逐渐减小，各油层属于同一水动力系统。区块发育萨尔图、葡萄花、高台子三套油层组，是外前缘相—三角洲沉积，属于白垩系中部含油组合。

3.1 水淹程度、开发状况及剩余油挖潜能力分析

杏十二区纯油区于1971年投入开发，水驱阶段主要经历基础井开采阶段、一次加密调整阶段、二次加密调整阶段、三次加密调整阶段，目前已经进入聚驱开发阶段。本区主力油层为PⅠ组，非主力油层为SⅡ。2012～2013年在杏十二区东部、西部各设计井壁取芯井18口，为分析各类油层水淹程度、开发状况及剩余油分布情况，对36口井壁取芯井水淹层解释数据进行统计分析。

（1）SⅡ组水淹状况分析（见表1）。杏十二区东部层内解释井壁取芯135颗，水淹级别以中水淹为主，中水淹以下解释厚度占总解释厚度84.7%；西部层内解释井壁取芯172颗，水淹级别以中水淹为主，中高淹次之，中水淹以下解释厚度占总解释厚度68.8%，说明SⅡ组水淹程度较低，具有很大的开发潜力。

表1 杏十二区SⅡ组水淹解释情况统计表

（2）PⅠ组水淹状况分析（见表2）。杏十二区东部层内解释井壁取芯363颗，水淹程度以高水淹为主，其次为中高淹，中高淹以上解释厚度占总解释厚度79.0%；西部层内解释井壁取芯591颗，水淹程度以高水淹为主，其次为中水淹、特高淹、中高淹，中高淹以上解释厚度占总解释厚度82.3%，说明PⅠ组水淹程度较高，开发效果较好。综合以上分析，杏十二区SⅡ组水淹程度较低，动用状况较差，仍存在一定剩余油，具有很大的开发潜力；而PⅠ组水淹程度较高，开发效果较好，剩余油相对集中在厚油层的中上部，厚油层的中上部存在一定开发潜力。

3.2 应用效果分析

表2 杏十二区PⅠ组水淹解释情况统计表

通过对井壁取芯实物观察及各项单项资料、图版综合分析，录井水淹层技术可以分析出水淹程度、开发状况、剩余油分布情况，准确提供出剩余油富集层及特高淹避射层，为采油厂射孔选层提供依据。

2012年在杏十二区西部对18口井进行井壁取芯录井解释工作，其中15口井为采油井，2013年在杏十二区东部对18口井进行井壁取芯录井解释工作，其中7口井为采油井。该区块发育萨尔图、葡萄花油层。主力产层为PⅠ组厚油层。井壁取芯目的是认别油层岩性、含油性，了解葡萄花油层水淹状况，为确定剩余油的分布情况提供参考资料。

该区块2013～2014年全区共投产642口井，22口井壁取芯采油井也全部投产。通过井壁取芯井与普通采油井投产数据对比（见表3），杏十二区东部平均单井日产油量增加0.3t，日产水下降12.1m3，综合含水下降3.5%；西部平均单井日产油量增加0.6t，日产水下降2.6m3，综合含水下降1.7%。由此可以看出，应用井壁取芯资料选层的井投产效果明显好于未用井壁取芯资料选层的井。

4 结束语

应用井壁取芯技术，可以直接取得储层样品，不受层薄、非均质性影响，能够准确落实油层、薄层及非均质层的岩性、物性及含油性。以岩石热解、饱和烃气相色谱、轻烃色谱、荧光显微图像分析技术为手段，可以对注水开发区水淹状况进行精细评价，找到含油性好的剩余油富集层以及特高淹避射层。通过录井资料的应用，可以了解水淹状况、开发效果、剩余油分布，为采油厂射孔选层提供依据，对提高油田开发效果具有重要意义。

表3 杏十二区应用录井技术的效果

[1]赵晨颖，耿长喜，左铁秋，马德华.气相色谱分析资料评价水淹层方法研究[J].录井工程，2005（1）：21-23.

[2]马德华，耿长喜，左铁秋，唐庆梅，杨静波.荧光图像技术在水淹程度评价中的应用研究[J].录井工程，2005（1）：17-20.

[3]郎东升，岳兴举，耿长喜，等.油气水层定量评价录井新技术[M].北京：石油工业出版社，2004：1-106.

[4]郎东升，张文生，岳兴举，等.油田开发录井水淹层评价技术[M].北京：石油工业出版社，2006：1-149.

TE357.6

B

1004-5716(2015)05-0022-03

2014-10-23

2014-10-29

刘宝萍（1974-），女（汉族），山东鱼台人，工程师，现从事资料解释评价工作。