大庆长垣喇萨杏油田经过多年开发,已进入特高含水阶段,储层性质与测井响应特征等随着注入液的变化和开发过程的发展而处于不断的变化中。水淹层测井评价作为油藏描述和剩余油分布研究的重要技术手段,具有非常重要的实用价值。根据油田开发生产现状,本文以特高含水期油田水淹层测井评价为核心,以剩余油饱和度和产水率的定量评价为目的,针对油田调整挖潜的方向和水驱、聚驱、三元复合驱并存阶段对测井解释方法研究的技术需求,以岩石物理实验及相关理论模拟分析为基础,对不同驱替方式下水淹层混合液电阻率、储层电阻率、自然电位以及声波时差的测井响应机理进行了系统研究,提出分类考虑不同水性、物性的水淹层定性识别方法,重点基于有效介质理论建立了适合不同驱替条件下水淹层解释模型。本文的研究具有较强的系统性与一定的创新性,取得的主要成果与认识如下:(1)水淹层测井响应变化与其储层性质变化是紧密联系的,通过开展模拟油藏条件岩石物理实验分析和理论模拟,系统分析研究了水驱、聚合物驱与三元复合驱条件下水淹层电性变化机理,以及储层声波、自然电位等测井响应变化规律,为水淹层识别与定量评价奠定了基础。(2)综合岩石物理实验结果和对子井分析资料,搞清不同水性、不同物性的水淹层测井响应特征所存在的差异性,应用“逐步分类”的思想,将清水聚合物驱受效储层、三元复合驱受效储层与水驱储层分开,进而应用孔隙度-电阻率测井曲线重叠法进一步分析水驱水淹层,然后通过储层分类或厚油层细分解释,有效实现对不同物性水淹层的定性解释。(3)以有效介质理论为基础,建立了混合泥质含钙砂岩有效介质通用SATORI电阻率模型,这也正是本论文的主要创新研究成果。模型的建立基于层状泥质与分散泥质砂岩并联导电,其中将分散泥质砂岩分成导电的砂岩骨架颗粒、不导电的油气、分散粘土颗粒、钙质颗粒、微毛管孔隙水以及混合液6种成分。模型简化适用性分析以及实验测量电导率与计算电导率之间精度对比表明,模型具有很强的适用性,不但适用于不同分布形式的泥质砂岩,还适用于骨架导电的情况,而且适用于不同驱替溶液条件下的水淹层饱和度评价。另外,在模型中通过引入渗滤指数和渗滤速率参数,来描述孔隙结构及流体分布形式等影响因素,给出了阿尔奇公式a、b两个参数的定量表述形式,使其物理内涵更加丰富。(4)通过建立储层产水率与驱油效率的转换关系,实现应用驱油效率划分水淹级别和对厚油层水淹程度的细分定量评价,为特高含水期油田厚油层调整挖潜提供依据。