許明朋 王寧

（1.大慶油田有限責任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶 163413；2.東北石油大學地球科學學院，黑龍江大慶 163000）

三采區(qū)塊測井曲線變異機理分析

許明朋1王寧2

（1.大慶油田有限責任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶 163413；2.東北石油大學地球科學學院，黑龍江大慶 163000）

薩爾圖油田北三區(qū)經(jīng)過長時間的注聚開發(fā)，葡一組儲層水性質(zhì)發(fā)生了較大變化，使得測井曲線特別是自然電位曲線發(fā)生了變異，本文經(jīng)過分析，認為儲層水礦化度降低是造成自然電位變化的主要原因。

聚合物；自然電位；變異；礦化度

1 注聚前后自然電位變化

大慶油田是早期注水開發(fā)的陸相砂巖油田，在三次采油階段之前，葡萄花油層的自然電位形態(tài)遵守測井曲線解釋的一般理論，即砂巖段自然電位曲線負偏移，泥巖段平直，較少能看到正偏移的情況。大慶油田進入三次采油階段以后，由于注入介質(zhì)的變化，使得葡萄花油層的測井曲線，特別是自然電位形態(tài)發(fā)生了較大的變異，具體表現(xiàn)在砂巖井段自然電位曲線幅度變小、平直，甚至反向，與同井段的微電極、伽馬等曲線指示的巖性不一致。這些變化對曲線解釋特別是鉆井完井壓力解釋影響很大，如圖。

注水階段自然電位形態(tài)

注聚階段自然電位形態(tài)

2 自然電位異常機理分析

注聚前，大慶油田油層水的礦化度由原始的平均7000mg/L降至平均4000mg/L左右，使用的鉆井液的平均礦化度為3500mg/L左右。進入三采階段后，北三區(qū)注入的聚合物采用的是清水配置，清水注入的方式，此時的礦化度在300-500mg/L之間，在這個階段，葡萄花油層的礦化度迅速降低，礦化度最低降至1500mg/L左右。由于面臨著排污壓力，后期注入聚合物部分井采取清水配置，污水注入的方式，使得葡萄花油層的礦化度再度升高，目前平均為4800mg/L。通過近年在北三區(qū)鉆井數(shù)據(jù)來看，在清水配置，清水注入聚合物的井區(qū)自然電位曲線會發(fā)生變異，而清水配置，污水注入聚合物的井區(qū)自然電位基本正常。

自然電位主要由擴散吸附電位Eda和過濾電位Ef兩部分疊加而成，即E=Eda+Ef，在鉆井液性能相對穩(wěn)定的情況下，擴散吸附電位Eda主要由巖性和巖石中孔隙流體的性質(zhì)決定，擴散吸附電位可用下式來表示

式中Cm—鉆井液濾液的礦化度，Cw—地層水的礦化度，在鉆井壓差不變的情況下，即過濾電位基本不變的情況下，自然電位的變化由擴散吸附電位變化引起。地層被鉆穿后，地層水和泥漿濾液會直接接觸，由于兩種溶液的礦化度不同，它們之間會產(chǎn)生離子的擴散作用，在擴散過程中，離子會由高礦化度的一側(cè)向低礦化度的一側(cè)擴散，負離子的擴散速度會大于正離子的擴散速度，這樣就導致低礦化度的一側(cè)會聚集越來越多的負離子，直到建立一個平衡，形成一個穩(wěn)定的電位差。在注聚之前，地層水礦化度要大于泥漿礦化度，這樣在滲透性砂巖井壁上會聚集負離子，測出的自然電位值也較低；在進入清水配置，清水注入聚合物的階段以后，地層水礦化度急劇降低，導致泥漿的礦化度遠大于地層水礦化度，形成了滲透性砂巖井壁上聚集正離子的現(xiàn)象，使得該井段的自然電位曲線發(fā)生了變異。

3 對鉆井的影響

鉆井中廣泛使用檢測壓力系數(shù)的自然電位法，嚴重依賴自然電位的形態(tài)，它認為滲透性砂巖自然電位負偏移較大，泥漿液柱壓力大于地層壓力；自然電位負偏移較小、平直甚至反向時，地層壓力大于泥漿液柱壓力，這時，地層流體會浸入井筒，需要提高鉆井液比重。注入聚合物后，自然電位形態(tài)發(fā)生了較大變異，如果依舊機械的沿用以前的方法，就會使檢測的壓力系數(shù)嚴重失真，錯誤的測井后提高鉆井液比重，浪費成本，污染油層；同時在進行預測臨近井的壓力時，會產(chǎn)生較大的誤差。此時就需要對自然電位形態(tài)進行校正，使計算出的壓力系數(shù)符合鉆井實際。

4 幾點認識：

4.1 自然電位曲線產(chǎn)生變異的主要原因是清水配置，清水注入的聚合物造成地層水的礦化度急劇降低。

4.2 自然電位曲線異常問題在大慶油田多個區(qū)塊均有發(fā)生，這是在砂巖油田注聚開發(fā)必須面對的問題。

4.3 對于注聚區(qū)自然電位曲線發(fā)生變異，在鉆井工藝上采取措施，研究、完善適用于注聚區(qū)塊的壓力解釋體系是今后油田調(diào)整井鉆井過程中必須研究的課題。

［1］張守謙，李占堿著.石油地球物理測井.［M］石油工業(yè)出版社，1989.

［2］常明徹.利用測井資料估算調(diào)整井地層壓力.［J］測井技術(shù)，1981，（6）：13-16.

［3］Foster J.B.，Whalen H.E.Estimation of formation pressure from electrical surveys-offshore Louisiana.JPT 1966 No2.

王寧，男，黑龍江省大慶市人，東北石油大學在讀本科生。

許明朋（1983-），男，山東省鄆城縣人，碩士研究生，工程師，主要從事調(diào)整井壓力預測、壓力檢測和鉆井油層保護技術(shù)等研究工作；