第六章儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

1、一、儲(chǔ)層非均質(zhì)性的概念及分類 儲(chǔ)層非均質(zhì)性的概念 儲(chǔ)層非均質(zhì)性：儲(chǔ)層巖石地質(zhì)、物理性質(zhì)的空間變化。 注： 這種不均勻變化具體地表現(xiàn)在儲(chǔ)層空間分布形態(tài)、儲(chǔ)層巖性和厚度、泥巖夾層的多少及厚薄，碎屑顆粒膠結(jié)情況、孔隙結(jié)構(gòu)特征等許多方面。最為關(guān)注的是它的儲(chǔ)集滲流油氣的能力（即孔隙性與滲透性），以及具備這樣能力的巖層的巖性特征和電性特征（即測(cè)井響應(yīng)特征性） 。 四性關(guān)系圖：孔隙性、滲透性、巖性、電性特征 儲(chǔ)層非均質(zhì)性是儲(chǔ)層巖石的普遍特性，絕對(duì)的；均質(zhì)性是相對(duì)的。,6 儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究（Heterogeneity）, 儲(chǔ)層非均質(zhì)性直接影響油層的產(chǎn)能、注水效果和最終采收率。, 儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究的重點(diǎn) 滲透率

2、非均質(zhì)性的研究 二、儲(chǔ)層非均質(zhì)性的分類,國(guó)內(nèi)多采用裘懌楠提出的儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類,指砂體內(nèi)部縱向上的非均質(zhì)性。 粒度韻律性、層理構(gòu)造序列、滲透率差異程度及高滲透段位置、層內(nèi)不連續(xù)薄夾層的分布頻率和大小，以及全層的水平滲透率與垂直滲透率的比值等。,多個(gè)砂層之間的非均質(zhì)性，包括層系的旋回性、砂層間滲透率的非均質(zhì)程度、隔層分布、特殊類型層的分布等。,指砂平面上的非均質(zhì)性。砂體成因單元的連通程度、平面孔、滲變化和非均質(zhì)程度、以及砂體滲透率的方向性等。,主要指孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性。 孔隙、喉道大小及均勻程度，以及孔隙與喉道的配置關(guān)系和連通程度。,三、層內(nèi)非均質(zhì)性 層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個(gè)單砂層在垂向上的儲(chǔ)滲性質(zhì)

3、變化。包括層內(nèi)滲透率的剖面差異程度、高滲透率段所處的位置、層內(nèi)粒度韻律、滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度、層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布等。, 滲透率變異系數(shù)（Vk）,滲透率非均質(zhì)程度的定量表征,滲透率變異系數(shù)的取值范圍在0-1之間。 其值越小，說明滲透率差異小、儲(chǔ)層比較均質(zhì)；其值越大，說明滲透率差異大、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。 一般來(lái)說，當(dāng)Vk0.5時(shí)為均勻型，表示非均質(zhì)程度弱；當(dāng)0.5 Vk 0.7為較均勻；當(dāng)k0.7時(shí)為不均勻型。,式中： Ki層內(nèi)樣品的滲透率值； 層內(nèi)所有樣品滲透率的平均值； 層內(nèi)樣品個(gè)數(shù)。, 滲透率突進(jìn)系數(shù)（k）,滲透率突進(jìn)系數(shù)是一個(gè)大于1的數(shù)，其值越大表示非均質(zhì)性越強(qiáng)。一般來(lái)說

4、，當(dāng)2為均勻型，當(dāng)為-時(shí)為較均勻型，當(dāng)時(shí)為不均勻型。,滲透率非均質(zhì)程度的定量表征,滲透率突進(jìn)系數(shù)表示砂層中最大滲透率與砂層平均滲透率的比值，即 滲透率突進(jìn)系數(shù)； K max 層內(nèi)最大滲透率。,滲透率級(jí)差是一個(gè)遠(yuǎn)大于1的數(shù)。滲透率級(jí)差越大，反映滲透率的非均質(zhì)性越強(qiáng)；反之，非均質(zhì)性較弱 。,滲透率非均質(zhì)程度的定量表征, 滲透率級(jí)差 （ ）, 滲透率均質(zhì)系數(shù)（Kp）,滲透率均質(zhì)系數(shù)是滲透率突進(jìn)系數(shù)的倒數(shù)。其數(shù)值在01之間變化，K越接近1均質(zhì)性越好。,滲透率非均質(zhì)程度的定量表征, 夾層分布頻率（ ）,每米儲(chǔ)層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)隔夾層的個(gè)數(shù)。,層內(nèi)非滲透性?shī)A層個(gè)數(shù)； 層厚，。,夾層分布頻率越高，層內(nèi)非均質(zhì)性

5、就越嚴(yán)重。,夾層分布密度（ ）,每米儲(chǔ)層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)隔夾層的合計(jì)厚度。,層內(nèi)泥質(zhì)隔夾層總厚度，； 層厚，。,夾層分布密度越大，儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性就越強(qiáng)。,滲透率差異對(duì)水洗油層的影響 油層剖面滲透率的非均質(zhì)性變化情況復(fù)雜，一般可歸結(jié)為三種基本類型：滲透率下高上低的正韻律油層，滲透率下低上高的反韻律油層，滲透率呈正、反韻律交叉變化的復(fù)合韻律油層。這三種油層的剖面水洗特征具有一定的典型意義。,1. 正韻律油層剖面水洗特征,2. 反韻律油層剖面水洗特征,3.復(fù)合韻律油層水洗特征,由于滲透率和重力的作用，上部尤其頂部油層難于水洗到，油層的剖面水洗程度與強(qiáng)度的差別增大，油層剖面動(dòng)用程度降低，油藏開發(fā)效果

6、變差，最終采收率較低,在注水開發(fā)的情況下，雖然反韻律油層上部滲透率高吸水多，但由于注入水受重力作用逐漸下滲，使得吸水較少的下部油層水洗得以加強(qiáng)，從而使吸水較多的上部油層水推速度和水洗強(qiáng)度受到控制。其結(jié)果，使得油層剖面水洗差異降低，油層剖面動(dòng)用程度增大，油藏開發(fā)效果變好，最終采收率較高。,其水洗、水淹特點(diǎn)介于正韻律油層與反韻律油層之間。復(fù)合韻律油層的剖面動(dòng)用程度與開發(fā)效果好于正韻律油層，但較反韻律油層為差。,四、平面非均質(zhì)性,平面非均質(zhì)性,席狀砂體：長(zhǎng)寬比1:1 土豆?fàn)钌绑w 3:1 帶狀砂體：3:120:1 鞋帶狀砂體：20:1 不規(guī)則砂體：20:1,重點(diǎn)研究砂體的側(cè)向連續(xù)性。一般砂體的規(guī)模越大

7、、其橫向連續(xù)性也越好,指砂體在垂向上和平面上的相互接觸連通情況。 1.連通方式：多邊式、多層式、孤立式 2.表征參數(shù)：砂體配位數(shù)、連通程度和連通系數(shù)表示。 砂體配位數(shù)：與某一個(gè)砂體連通接觸的砂體個(gè)數(shù)。 連通程度：指連通的砂體面積占砂體總面積的百分?jǐn)?shù)；或以連通井?dāng)?shù)占砂體控制井?dāng)?shù)百分率表示。 連通系數(shù)：連通的砂體層數(shù)占砂體總層數(shù)的百分比。連通系數(shù)也可以用厚度來(lái)計(jì)算，稱為厚度連通系數(shù)。,通過繪制孔隙度、滲透率的平面等值線圖，來(lái)反映其平面變化情況,1.分層系數(shù),.砂層密度,3層間滲透率非均質(zhì)性的定量表征,4主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系,5隔層,五、層間非均質(zhì)性 一套含油層系內(nèi)的砂體的層間差異

8、。儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性一般用以下參數(shù)進(jìn)行描述表征：,1.分層系數(shù)（ ） 指某一層段內(nèi)砂層的層數(shù)。以平均井鉆遇砂層個(gè)數(shù)（即鉆遇率）來(lái)表示。 某井的砂層層數(shù)； 統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)。,.砂層密度（ ） 指剖面上砂巖總厚度與地層總厚度之比，以百分?jǐn)?shù)表示。 Hs砂巖總厚度，m； H地層總厚度，m。 這一參數(shù)油田上也稱作砂巖比或凈總比（砂巖凈厚度與地層總厚度之比）。一般來(lái)說，砂巖密度的數(shù)值越低，其層間非均質(zhì)性就越大。,3層間滲透率非均質(zhì)性的定量表征 仍然采用滲透率變異系數(shù)（Vk）、 滲透率突進(jìn)系數(shù)（k）、 滲透率級(jí)差(Jk) 等參數(shù)來(lái)定量描述多個(gè)油層之間的滲透率差異程度。,4主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系 注意

9、特高滲透率層在剖面上的位置及其地質(zhì)成因。 5隔層： 指穩(wěn)定分布于兩個(gè)滲透性巖層中間的不滲透巖層。油田開發(fā)過程中對(duì)流體運(yùn)動(dòng)具有隔擋作用。,六、微觀非均質(zhì)性 儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性：是指儲(chǔ)層微觀孔隙喉道內(nèi)影響流體流動(dòng)的地質(zhì)因素的空間不均一性。 地質(zhì)因素：主要包括孔隙、喉道的大小、分布、配置及連通性，以及巖石的組分、顆粒排列方式、基質(zhì)含量及膠結(jié)物的類型等。 孔隙結(jié)構(gòu)： 定義：巖石中孔隙和喉道的幾何行形狀、大小、配置及其相互連通關(guān)系。 孔隙：巖石顆粒包圍的較大的空間，主要儲(chǔ)集空間。 喉道：孔隙的縮小部分，即連通兩個(gè)孔隙的狹窄部分。是控制流體通過能力的主要通道。,1. 碎屑巖喉道類型及孔隙結(jié)構(gòu)特征 （1）孔隙

10、縮小型喉道大孔粗喉型 （2）縮頸型喉道大孔細(xì)喉型 （3）片狀或彎片狀喉道小孔極細(xì)喉型 （4）管束狀喉道,2.碳酸鹽巖的喉道及孔隙結(jié)構(gòu)特征 喉道類型 A 構(gòu)造裂縫型：長(zhǎng)、寬、直、片狀、 大縫喉0.1mm 小縫喉：0.10.01 微縫喉10m B晶間隙型：窄、短、平、多種形態(tài) C孔隙縮小型 D管狀喉型 E 解理縫型 孔隙結(jié)構(gòu)特征：指孔洞與縫隙之間的組合關(guān)系，形態(tài)、大小、數(shù)量均勻程度，排列方式 A 大縫洞型：以縫寬大于0.1mm的裂縫為喉道 B 微縫孔隙型：以微裂縫及晶間隙為喉道 C 裂縫型：儲(chǔ)集空間和喉道均為裂縫，孔隙不發(fā)育 D 復(fù)合型：大洞、大縫，小孔、微縫的組合,粘土雜基 指作為雜基充填于碎屑

11、巖儲(chǔ)集層孔隙內(nèi)的粘土礦物。 1粘土含量：粒徑小于5um粘土 2粘土礦物類型：X衍射分析法蒙脫石、高嶺石、綠泥石、伊利石及其混層粘土 3粘土礦物產(chǎn)狀：掃描電鏡分散狀（如高齡石）、薄層狀（綠泥石）、搭橋狀（伊利石） 4對(duì)流體的敏感性 速敏性：因流體流動(dòng)速度變化引起地層微粒運(yùn)移，堵塞通道，導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。 水敏性：當(dāng)與儲(chǔ)層不配的外來(lái)流體進(jìn)入儲(chǔ)集層后引起粘土膨脹、分散、運(yùn)移導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。 酸敏性：酸液進(jìn)入儲(chǔ)層與酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生沉淀或釋放顆粒而使?jié)B透率下降的現(xiàn)象。 鹽敏性：地層耐受低鹽度流體能力（水化膨脹）儲(chǔ)層中的粘土礦物在接觸低鹽度流體時(shí)可能產(chǎn)生水化膨脹、分散和運(yùn)移而降低滲透率。

12、 堿敏性：堿液進(jìn)入儲(chǔ)層與堿敏性礦物發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生沉淀或釋放顆粒而使?jié)B透率下降的現(xiàn)象。,一、儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)的目的任務(wù) 1. 劃定研究地區(qū)儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層具體指標(biāo)界限。 2. 劃分出工區(qū)儲(chǔ)層基本類型，并給儲(chǔ)層優(yōu)劣等級(jí)的參數(shù)指標(biāo)界限標(biāo)準(zhǔn)。,7 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià),二、儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)參數(shù) 影響儲(chǔ)層儲(chǔ)滲能力的因素很多，如有效厚度、滲透率、孔隙度、砂體延伸長(zhǎng)度、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)、層內(nèi)非均質(zhì)程度等。一項(xiàng)參數(shù)只從一個(gè)方面表征儲(chǔ)層的特征，全面評(píng)價(jià)一個(gè)儲(chǔ)層，必須采用多項(xiàng)參數(shù)，從多個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。,一般來(lái)說，儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)都要選擇以下一些參數(shù)： 油層厚度：如沉積厚度、砂泥巖厚度、砂泥巖比例、 有效厚度等； 油層物性：如有效孔隙度、絕對(duì)孔隙度、有效滲透率、 粒度中值、分選系數(shù)、泥質(zhì)含量等； 孔隙結(jié)構(gòu)：如孔隙類型及分布狀況、平均孔隙直徑、孔 喉 比、最大連通喉道半徑、最小非飽和體 積孔喉分選系數(shù)等； 沉積相帶：所屬亞相、微相及特征 油層分布狀況：如含油面積、油砂體個(gè)數(shù)、油層連通情況、砂層鉆遇率等； 地質(zhì)儲(chǔ)量分布：各砂層儲(chǔ)量大小及其占總儲(chǔ)量的百分?jǐn)?shù)。 所選用的參數(shù)，在不同地區(qū)、不同油田、不同任務(wù)和不同的勘探開發(fā)階段是有差別的。因而評(píng)價(jià)參數(shù)的選擇范圍和參數(shù)的重要程度也有不同。,參數(shù)優(yōu)選與綜合評(píng)價(jià)方法 優(yōu)選參數(shù)方法：多元逐步回歸，R型