層間儲(chǔ)層非均質(zhì)性的表征參數(shù)及地質(zhì)意義

1、 層間儲(chǔ)層非均質(zhì)性層間儲(chǔ)層非均質(zhì)性 的表征參數(shù)及地質(zhì)意義的表征參數(shù)及地質(zhì)意義學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)： S0301147S0301147姓名：姓名： 王鳳剛王鳳剛導(dǎo)師：導(dǎo)師： 徐樟有徐樟有一、儲(chǔ)層非均質(zhì)的概念和分類(lèi)二、層間非均質(zhì)的定義和成因三、層間非均質(zhì)的表征參數(shù) 和地質(zhì)意義目目 錄錄定義：定義：油氣儲(chǔ)集層油氣儲(chǔ)集層由于在形成過(guò)程中由于在形成過(guò)程中受受沉積環(huán)境沉積環(huán)境、成巖成巖作用作用及及構(gòu)造作用構(gòu)造作用的的影響，在空間分布影響，在空間分布及內(nèi)部各種屬性上及內(nèi)部各種屬性上都存在不均勻的變都存在不均勻的變化，這種變化就稱(chēng)化，這種變化就稱(chēng)為儲(chǔ)層非均質(zhì)性。為儲(chǔ)層非均質(zhì)性。 儲(chǔ)層非均質(zhì)的概念儲(chǔ)層非均質(zhì)的概念 Pet

2、tijion(1973)的分類(lèi)的分類(lèi)層系規(guī)模（層系規(guī)模（100m級(jí)）級(jí)）砂體規(guī)模（砂體規(guī)模（10m）層理規(guī)模（層理規(guī)模（1-10m）紋層規(guī)模（紋層規(guī)模（10-100mm）孔隙規(guī)模（孔隙規(guī)模（10-100um）按儲(chǔ)層非均質(zhì)的規(guī)模按儲(chǔ)層非均質(zhì)的規(guī)模 Weber(1986)的分類(lèi)的分類(lèi) Weber不僅考慮了儲(chǔ)層非均質(zhì)性的規(guī)模，同時(shí)還考慮了非均質(zhì)性對(duì)流體滲流的影響。Haldorson(1983)的分類(lèi)的分類(lèi) 根據(jù)根據(jù)儲(chǔ)層儲(chǔ)層地質(zhì)建模地質(zhì)建模的需要的需要，按照與空按照與空隙平均值隙平均值有關(guān)的體有關(guān)的體積分布積分布將將其分成四其分成四種類(lèi)型。種類(lèi)型。裘亦楠(1992)將碎屑巖的儲(chǔ)層非均質(zhì)性由大到小分為四

3、類(lèi)，這也是我國(guó)油田生產(chǎn)部門(mén)通常使用的儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類(lèi)。 層間非均質(zhì)平面非均質(zhì)層內(nèi)非均質(zhì)孔隙非均質(zhì)非 均 質(zhì) 類(lèi) 型 非 均 質(zhì) 規(guī) 模 測(cè) 量 單 元 及 測(cè) 量 手 段 非 均 質(zhì) 特 征 分 層 性 （ 層 組 劃 分 對(duì)比 、 分 層 系 數(shù) 、 砂 巖密 度 ） 層 間 滲 透 率 差 異 程 度 層 間 隔 層 層 間 非 均 質(zhì) 性 多 層 規(guī) 模（ 含 油 層 系 、油 層 組 、 砂 層 組 ） 油 組 、 砂 層 組 、 小 層（ 巖 心 分 析 、 測(cè) 井 、地 震 、 試 井 ） 層 間 裂 縫 砂 體 幾 何 形 態(tài) 及 各 向連 續(xù) 性 砂 體 連 通 性 裂 縫 和

4、 斷 層 的 平 面 分布 孔 隙 度 和 滲 透 率 的 平面 變 化 及 方 向 性 平 面 非 均 質(zhì) 性 小 層 （ 巖 心 分 析 、 測(cè)井 、 地 震 、 試 井 ） 井 間 滲 透 率 及 差 異 程度 粒 度 韻 律 滲 透 率 韻 律 層 理 構(gòu) 造 和 滲 透 率 各向 異 性 層 內(nèi) 夾 層 層 內(nèi) 裂 縫 垂 直 滲 透 率 與 水 平 滲透 率 比 值 層 內(nèi) 非 均 質(zhì) 性 單 層 規(guī) 模 樣 品 或 層 內(nèi) 相 對(duì) 均 質(zhì)層（ 巖 心 分 析 和 測(cè) 井 ） 層 內(nèi) 滲 透 率 非 均 質(zhì) 程度 孔 隙 非 均 質(zhì) （ 孔 間 和孔 內(nèi) ） 顆 粒 非 均 質(zhì) （

5、 粒 間 和粒 表 ） 微 觀 非 均 質(zhì) 性 樣 品 規(guī) 模 和 孔 隙 規(guī) 模 孔 隙 、 顆 粒 、 基 質(zhì) （ 顯 微 鏡 ） 填 隙 物 非 均 質(zhì) 儲(chǔ)儲(chǔ)層層非非均均質(zhì)質(zhì)綜綜合合分分類(lèi)類(lèi)表表層間非均質(zhì)平面非均質(zhì)層內(nèi)非均質(zhì)微觀非均質(zhì)宏觀非均質(zhì)宏觀非均質(zhì)微觀非均質(zhì)微觀非均質(zhì)一、儲(chǔ)層非均質(zhì)的概念和分類(lèi)二、層間非均質(zhì)的定義和成因三、層間非均質(zhì)的表征參數(shù) 和地質(zhì)意義目目 錄錄層間非均質(zhì)性的定義層間非均質(zhì)性的定義定義：定義： 砂層之間的差異砂層之間的差異性，包括層系的旋回性，包括層系的旋回性、砂層間滲透率的性、砂層間滲透率的非均質(zhì)程度、隔層分非均質(zhì)程度、隔層分布及層間裂隙特征等。布及層間裂隙特征

6、等。沉積旋回性是指各類(lèi)沉積環(huán)境形成的不同性質(zhì)砂體和隔層在縱向上的分布規(guī)律，是儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性的主要成因，也是儲(chǔ)層層組劃分對(duì)比的依據(jù)。 陸相盆地沉積旋回一般可以分為五級(jí)。 一、二級(jí)旋回是反映盆地構(gòu)造演化、盆地沉降和抬升背景上形成的沉積層，旋回之間有不整合和(或)沉積相的明顯變化，這二級(jí)旋回的劃分一般在區(qū)域儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中在盆地范圍內(nèi)解決。在油田開(kāi)發(fā)中，儲(chǔ)層層組的劃分對(duì)比主要依據(jù)三、四、五級(jí)旋回。三級(jí)旋回代表湖盆水域的擴(kuò)展與收縮。三級(jí)旋回代表湖盆水域的擴(kuò)展與收縮。不同三級(jí)旋回之間地層是連續(xù)的，常不同三級(jí)旋回之間地層是連續(xù)的，常有湖侵層分隔。它是形成有湖侵層分隔。它是形成油組的油組的基礎(chǔ)?；A(chǔ)。油組油組是

7、在油田范圍內(nèi)有一定厚度的、是在油田范圍內(nèi)有一定厚度的、分布穩(wěn)定的隔層分隔的儲(chǔ)層段，適用分布穩(wěn)定的隔層分隔的儲(chǔ)層段，適用于開(kāi)發(fā)層系的劃分。于開(kāi)發(fā)層系的劃分。油組間隔層在現(xiàn)油組間隔層在現(xiàn)有采油工藝技術(shù)條件下最好能達(dá)到有采油工藝技術(shù)條件下最好能達(dá)到5 5米米以上，最小不能小于以上，最小不能小于3 3米。米。 四級(jí)旋回是沉積條件變化所形成的沉積層，是劃分砂巖組的基礎(chǔ)。砂巖組是在油組內(nèi)根據(jù)儲(chǔ)層性質(zhì)的差異和隔層的穩(wěn)定程度進(jìn)一步劃分的次一級(jí)儲(chǔ)層單元。它適應(yīng)于開(kāi)發(fā)區(qū)塊范圍內(nèi)的分層開(kāi)采工藝的實(shí)施。 五級(jí)旋回是同一沉積環(huán)境下形成的微相單五級(jí)旋回是同一沉積環(huán)境下形成的微相單元，如三角洲前緣的一次水下分流河道沉元，如

8、三角洲前緣的一次水下分流河道沉積或一次河口壩沉積，相當(dāng)于開(kāi)發(fā)地質(zhì)研積或一次河口壩沉積，相當(dāng)于開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究中的單層。究中的單層。單層單層為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的儲(chǔ)油為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的儲(chǔ)油( (氣氣) )砂層，上下有隔層分隔，砂層內(nèi)部可砂層，上下有隔層分隔，砂層內(nèi)部可構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的流體流動(dòng)單元。然而，由構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的流體流動(dòng)單元。然而，由于陸相沉積環(huán)境相變的復(fù)雜性，單層在橫于陸相沉積環(huán)境相變的復(fù)雜性，單層在橫向上可能出現(xiàn)分叉、合并甚至尖滅。向上可能出現(xiàn)分叉、合并甚至尖滅。 由此可見(jiàn)，層間非均質(zhì)具有由此可見(jiàn)，層間非均質(zhì)具有不同的層次。不同的層次。 油組之間的非均質(zhì)油組之間的非均質(zhì)砂層組之間的非均質(zhì)砂層組之間的

9、非均質(zhì) 單層之間的非均質(zhì)單層之間的非均質(zhì)一、儲(chǔ)層非均質(zhì)的概念和分類(lèi)二、層間非均質(zhì)的定義和成因三、層間非均質(zhì)的表征參數(shù) 和地質(zhì)意義目目 錄錄層間層間非均非均質(zhì)的質(zhì)的表征表征參數(shù)參數(shù)1.分層系數(shù)與砂巖厚度系數(shù)2.砂層間滲透率非均質(zhì)程度分層系數(shù)分層系數(shù)是指一套層系內(nèi)砂層的層數(shù)。是指一套層系內(nèi)砂層的層數(shù)。 由于相變的原因，在平面上同一層由于相變的原因，在平面上同一層系內(nèi)的砂層層數(shù)會(huì)發(fā)生變化?？捎孟祪?nèi)的砂層層數(shù)會(huì)發(fā)生變化?？捎闷骄鶈尉@遇砂層層數(shù)平均單井鉆遇砂層層數(shù)來(lái)表示：來(lái)表示：鉆遇砂層總層數(shù)鉆遇砂層總層數(shù)/ /統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)國(guó)外文獻(xiàn)中常用的凈總比(NGR，即net/gross ratio) 砂巖厚

10、度系數(shù)指垂向剖面上的砂巖總厚度與地層總厚度之比，以百分?jǐn)?shù)表示，相當(dāng)于砂地比(%)分層系數(shù)越大，層間非均質(zhì)愈嚴(yán)重，油層開(kāi)采效果一般越差。 大慶油田的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，開(kāi)發(fā)層系內(nèi)砂層層數(shù)越多，單層厚度越小，則油層的動(dòng)用率越低。 層間層間非均非均質(zhì)的質(zhì)的表征表征參數(shù)參數(shù)1.分層系數(shù)與砂巖厚度系數(shù)2.2.砂層間滲透率非均質(zhì)程度砂層間滲透率非均質(zhì)程度 在一套儲(chǔ)集層內(nèi)，由于在一套儲(chǔ)集層內(nèi)，由于砂體沉砂體沉積環(huán)境積環(huán)境和和成巖變化的差異成巖變化的差異，可能導(dǎo)，可能導(dǎo)致不同砂體滲透率的較大差異。致不同砂體滲透率的較大差異。 1.層間滲透率分布型式4.層間滲透率級(jí)差3.層間滲透率突進(jìn)系數(shù)2.層間滲透率變異系數(shù) 在一

11、套儲(chǔ)集層內(nèi)，由于砂體沉積環(huán)境在一套儲(chǔ)集層內(nèi)，由于砂體沉積環(huán)境和成巖變化的差異，可能導(dǎo)致不同砂體滲和成巖變化的差異，可能導(dǎo)致不同砂體滲透率的較大差異。透率的較大差異。 表征參數(shù) 統(tǒng)計(jì)方法和胡狀集油田沙三中段10砂組各小層滲透率分布型式圖050100150200250123456789小層序號(hào)平均滲透率主要描述各砂層的平均滲透率在剖面上的分布情況，表現(xiàn)各砂層平均滲透率的差異程度及最高滲透率層在剖面上的分布位置。 層間滲透率變異系數(shù)為各砂層滲透率均方差與平均滲透率之比值，其值愈大，非均質(zhì)程度愈強(qiáng)。 公式為： knkkVniik12)(式中：ki某單砂層滲透率值； 所有單砂層滲透率的平均值；n總層數(shù)。

12、 k層間滲透率突進(jìn)系數(shù)（Tk） 層間滲透率突進(jìn)系數(shù)為各砂層中最大滲透率與平均滲透率的比值。其值愈大，非均質(zhì)程度愈強(qiáng).公式為：Tk=Kmax/ / k式中：kmax最大單層平均滲透率值； 所有單砂層滲透率的平均值；k層間滲透率級(jí)差（Jk ） 層間滲透率級(jí)差為各砂層中最大滲透率與最小滲透率的比值，滲透率級(jí)差愈大，反 映 滲 透 率 的 非 均 質(zhì) 性 愈 強(qiáng) 。 公式為： Jk=Kmax/KminK Kmax max 最大單層平均滲透率最大單層平均滲透率K Kmin min 最小單層平均滲透率最小單層平均滲透率砂層間滲透率的非均質(zhì)程度是劃分開(kāi)發(fā)層系和決定開(kāi)采工藝的關(guān)鍵。在劃分開(kāi)發(fā)層系時(shí)，必須充分注

13、意二點(diǎn)： 一、是開(kāi)發(fā)層系之間必須有穩(wěn)定的隔層(且無(wú)裂縫貫穿) 二、是開(kāi)發(fā)層系內(nèi)砂層間滲透率的差異不能太大，否則會(huì)嚴(yán)重影響開(kāi)發(fā)效果砂層間滲透率非均質(zhì)程度的地質(zhì)意義 如若對(duì)幾個(gè)滲透性差異較大的油層采用合層注水開(kāi)發(fā)的話(huà)，注入水會(huì)優(yōu)先進(jìn)入高滲透層驅(qū)油，而往往會(huì)在較低滲透層中形成剩余油區(qū)，因?yàn)楦邼B層水驅(qū)啟動(dòng)壓力低，容易水驅(qū)，而較低滲透率層由于水驅(qū)壓力相對(duì)較高，吸水能力相對(duì)較弱，水驅(qū)油效率相對(duì)較低，從而造成不同油層的水驅(qū)程度有較大的差異，形成剩余油區(qū)，影響總體開(kāi)發(fā)效果。這就是所謂的“單層突進(jìn)” 砂層間滲透率非均質(zhì)程度的地質(zhì)意義 層間干擾，單層突進(jìn)層間干擾，單層突進(jìn)砂層間滲透率非均質(zhì)程度的地質(zhì)意義 大慶油田用流管法進(jìn)行了研究，將原大慶油田用流管法進(jìn)行了研究，將原油性質(zhì)相同的兩個(gè)油層同時(shí)開(kāi)采油性質(zhì)相同的兩個(gè)油層同時(shí)開(kāi)采 若滲透率相差一倍，采收率為若滲透率相差一倍，采收率為52.29%52.29%；若滲透率相差四倍；采收率為若滲透率相差四倍；采收率為49.27%49.27%，若滲透率相差八倍，則采收率為若滲透率相差八倍，則采收率為4