1 注聚前后自然电位变化
大庆油田是早期注水开发的陆相砂岩油田, 在三次采油阶段之前, 葡萄花油层的自然电位形态遵守测井曲线解释的一般理论, 即砂岩段自然电位曲线负偏移, 泥岩段平直, 较少能看到正偏移的情况。大庆油田进入三次采油阶段以后, 由于注入介质的变化, 使得葡萄花油层的测井曲线, 特别是自然电位形态发生了较大的变异, 具体表现在砂岩井段自然电位曲线幅度变小、平直, 甚至反向, 与同井段的微电极、伽马等曲线指示的岩性不一致。这些变化对曲线解释特别是钻井完井压力解释影响很大, 如图。
2 自然电位异常机理分析
注聚前, 大庆油田油层水的矿化度由原始的平均7000mg/L降至平均4000mg/L左右, 使用的钻井液的平均矿化度为3500mg/L左右。进入三采阶段后, 北三区注入的聚合物采用的是清水配置, 清水注入的方式, 此时的矿化度在300-500mg/L之间, 在这个阶段, 葡萄花油层的矿化度迅速降低, 矿化度最低降至1500mg/L左右。由于面临着排污压力, 后期注入聚合物部分井采取清水配置, 污水注入的方式, 使得葡萄花油层的矿化度再度升高, 目前平均为4800mg/L。通过近年在北三区钻井数据来看, 在清水配置, 清水注入聚合物的井区自然电位曲线会发生变异, 而清水配置, 污水注入聚合物的井区自然电位基本正常。
自然电位主要由扩散吸附电位Eda和过滤电位Ef两部分叠加而成, 即E=Eda+Ef, 在钻井液性能相对稳定的情况下, 扩散吸附电位Eda主要由岩性和岩石中孔隙流体的性质决定, 扩散吸附电位可用下式来表示
式中Cm—钻井液滤液的矿化度, Cw—地层水的矿化度, 在钻井压差不变的情况下, 即过滤电位基本不变的情况下, 自然电位的变化由扩散吸附电位变化引起。地层被钻穿后, 地层水和泥浆滤液会直接接触, 由于两种溶液的矿化度不同, 它们之间会产生离子的扩散作用, 在扩散过程中, 离子会由高矿化度的一侧向低矿化度的一侧扩散, 负离子的扩散速度会大于正离子的扩散速度, 这样就导致低矿化度的一侧会聚集越来越多的负离子, 直到建立一个平衡, 形成一个稳定的电位差。在注聚之前, 地层水矿化度要大于泥浆矿化度, 这样在渗透性砂岩井壁上会聚集负离子, 测出的自然电位值也较低;在进入清水配置, 清水注入聚合物的阶段以后, 地层水矿化度急剧降低, 导致泥浆的矿化度远大于地层水矿化度, 形成了渗透性砂岩井壁上聚集正离子的现象, 使得该井段的自然电位曲线发生了变异。
3 对钻井的影响
钻井中广泛使用检测压力系数的自然电位法, 严重依赖自然电位的形态, 它认为渗透性砂岩自然电位负偏移较大, 泥浆液柱压力大于地层压力;自然电位负偏移较小、平直甚至反向时, 地层压力大于泥浆液柱压力, 这时, 地层流体会浸入井筒, 需要提高钻井液比重。注入聚合物后, 自然电位形态发生了较大变异, 如果依旧机械的沿用以前的方法, 就会使检测的压力系数严重失真, 错误的测井后提高钻井液比重, 浪费成本, 污染油层;同时在进行预测临近井的压力时, 会产生较大的误差。此时就需要对自然电位形态进行校正, 使计算出的压力系数符合钻井实际。
4 几点认识:
4.1 自然电位曲线产生变异的主要原因是清水配置, 清水注入的聚合物造成地层水的矿化度急剧降低。
4.2 自然电位曲线异常问题在大庆油田多个区块均有发生, 这是在砂岩油田注聚开发必须面对的问题。
4.3 对于注聚区自然电位曲线发生变异, 在钻井工艺上采取措施, 研究、完善适用于注聚区块的压力解释体系是今后油田调整井钻井过程中必须研究的课题。
摘要：萨尔图油田北三区经过长时间的注聚开发, 葡一组储层水性质发生了较大变化, 使得测井曲线特别是自然电位曲线发生了变异, 本文经过分析, 认为储层水矿化度降低是造成自然电位变化的主要原因。
关键词：聚合物,自然电位,变异,矿化度
参考文献
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