《儲層非均質(zhì)性》課件

儲層非均質(zhì)性探討儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻分布以及其對儲量評估和開采的影響。JY課程目標(biāo)了解儲層非均質(zhì)性掌握儲層非均質(zhì)性的定義、特點(diǎn)和分類，深入認(rèn)知非均質(zhì)性對油氣開發(fā)的重要性。分析非均質(zhì)性產(chǎn)生機(jī)理探究地質(zhì)作用下儲層非均質(zhì)性的形成過程和主導(dǎo)因素。評估非均質(zhì)性影響掌握非均質(zhì)性評價的方法和技術(shù)，深刻認(rèn)識到非均質(zhì)性對油氣開發(fā)的重大影響。優(yōu)化非均質(zhì)性應(yīng)對學(xué)習(xí)有效應(yīng)對非均質(zhì)性的技術(shù)手段，為提高油氣采收率提供理論依據(jù)。什么是儲層非均質(zhì)性儲層非均質(zhì)性是指儲層內(nèi)部的巖性、孔隙結(jié)構(gòu)、滲流能力等各種地質(zhì)特征在空間分布上不均勻或不一致的現(xiàn)象。這種不均勻性會影響流體在儲層中的運(yùn)移和儲集能力，是影響油氣田開發(fā)的重要因素。非均質(zhì)性體現(xiàn)在宏觀、中觀和微觀三個尺度上，其成因包括沉積環(huán)境、構(gòu)造活動、物理化學(xué)作用等地質(zhì)過程。準(zhǔn)確識別和定量描述非均質(zhì)性對于優(yōu)化開發(fā)方案至關(guān)重要。儲層非均質(zhì)性的特點(diǎn)1微觀尺度上的非均質(zhì)從巖石孔隙、裂縫到沉積微層面,儲層具有復(fù)雜的微觀孔隙結(jié)構(gòu)和滲流通道.2中觀尺度上的非均質(zhì)儲層巖性、孔隙度、滲透率等在橫向和垂向上存在明顯變化.3宏觀尺度上的非均質(zhì)在整個儲層范圍內(nèi),滲透率、孔隙度、含油飽和度等呈現(xiàn)復(fù)雜的隨機(jī)分布.4多尺度的耦合效應(yīng)微觀、中觀和宏觀尺度的非均質(zhì)性在巖石物理、流體力學(xué)等方面存在耦合效應(yīng).宏觀非均質(zhì)性地質(zhì)構(gòu)造宏觀非均質(zhì)性體現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造層面,如山脈、盆地、斷裂帶等地質(zhì)構(gòu)造元素呈現(xiàn)不同的巖性、厚度和分布狀態(tài)。巖性變化不同成因的地層沉積,如砂巖、泥巖、碳酸鹽巖等,呈現(xiàn)明顯的巖性差異,這種宏觀尺度上的巖性變化是造成儲層非均質(zhì)性的重要因素。構(gòu)造破壞地質(zhì)構(gòu)造活動如斷層、褶皺等,會破壞原有的沉積結(jié)構(gòu),導(dǎo)致儲層性質(zhì)在空間上的差異性。這種差異性反映了儲層的宏觀非均質(zhì)性。中觀非均質(zhì)性層序結(jié)構(gòu)中觀尺度的儲層非均質(zhì)性體現(xiàn)在巖性、孔隙度和滲透率的層序變化。這種變化受沉積環(huán)境、埋藏歷史等因素影響。流體流動影響中觀尺度的非均質(zhì)性對流體流動產(chǎn)生重要影響。會形成優(yōu)先流通通道和低滲透率屏障,影響油氣開發(fā)效果。地層對比分析通過地質(zhì)對比、地層對比等方法可以分析中觀尺度的非均質(zhì)性特征,為開發(fā)提供關(guān)鍵依據(jù)?；顒訑鄬雍蜆?gòu)造中觀尺度的斷層、褶皺等構(gòu)造也是造成儲層非均質(zhì)性的重要因素,需要重點(diǎn)關(guān)注。微觀非均質(zhì)性孔隙結(jié)構(gòu)儲層中微觀尺度的孔隙結(jié)構(gòu)存在不均勻分布,包括孔徑大小、孔隙形狀、連通性等方面的差異。礦物成分不同礦物顆粒的大小、分布狀態(tài)以及成巖過程的差異造成了礦物組成的非均質(zhì)性。微裂縫分布微裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展和分布存在不均勻特征,對儲層滲流性能產(chǎn)生重要影響。非均質(zhì)性的產(chǎn)生機(jī)理1沉積過程沉積作用過程中的顆粒大小、含量及堆積方式差異導(dǎo)致了巖石孔隙的各向異性和不均勻分布。2成巖過程溶蝕、膠結(jié)、壓實(shí)等成巖作用也會造成孔隙結(jié)構(gòu)和礦物組分的差異。3巖體改造巖體遭受的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動、熱液活動、風(fēng)化等過程會進(jìn)一步增加儲層的不均勻性。地質(zhì)過程與非均質(zhì)性形成1沉積過程沉積層的不同粒度、成分、壓實(shí)度等導(dǎo)致滲透能力差異。2構(gòu)造運(yùn)動斷層、褶皺等形成的破碎和變形帶分布不均.3侵蝕過程差異侵蝕作用造成巖性和孔隙度的差異。儲層的非均質(zhì)性主要是由地質(zhì)過程造成的。沉積過程中物性參數(shù)的差異、構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致的破碎帶分布不均、以及侵蝕過程中的選擇性侵蝕都可以造成儲層的宏觀、中觀和微觀非均質(zhì)性。這些非均質(zhì)性對儲層的物理特性和開發(fā)效果產(chǎn)生重要影響。非均質(zhì)性的評價方法地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用變差函數(shù)、克里金插值等方法定量描述儲層空間變化規(guī)律?？煞治龇蔷|(zhì)性的強(qiáng)度、范圍和方向。流動模擬方法基于數(shù)值模擬的方法評價非均質(zhì)性對產(chǎn)能和采收率的影響?？赡M復(fù)雜的非均質(zhì)分布對流體流動的影響。綜合評價方法將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、流動模擬、現(xiàn)場測試等多種方法相結(jié)合,全面定量評價儲層非均質(zhì)性?？蔀楹侠黹_發(fā)提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室測試方法通過室內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)分析孔隙度、滲透率等參數(shù)的空間分布。為建立精細(xì)的數(shù)值模型提供依據(jù)。非均質(zhì)性檢測技術(shù)井測技術(shù)利用鉆井工藝及測井手段,對地層屬性進(jìn)行測量和評價?？色@得地層孔隙度、滲透率等各種物性數(shù)據(jù)。地震勘探通過人工振源產(chǎn)生地震波,利用反射波特征來分析地層結(jié)構(gòu)和巖性的變化?？勺R別地層非均質(zhì)性的空間分布。巖心分析通過實(shí)驗(yàn)室對巖心樣品的測試分析,獲得精確的孔隙度、滲透率等參數(shù),有利于識別微觀非均質(zhì)性。滲透率分布模型儲層滲透率分布是評估儲層性能的重要參數(shù)。如圖所示,儲層大多分布在0-50md的低滲透率區(qū)間,表明整體儲層具有相對較低的滲透性能,需要采取相應(yīng)的開采措施。滲透率各向異性0.1垂向滲透率與水平滲透率差異可達(dá)10倍30%滲透率各向異性過高各向異性影響油氣藏開發(fā)3D三維滲透率分布宏微觀尺度上呈現(xiàn)復(fù)雜不均勻性儲層的滲透率各向異性是指儲層在不同空間方向上的滲透率存在明顯差異。這是由于地質(zhì)沉積過程、構(gòu)造變形、成巖作用等因素造成的。滲透率各向異性對于油氣藏的開發(fā)生產(chǎn)有重要影響,需要進(jìn)行深入研究與評價。蓋層非均質(zhì)性1蓋層性質(zhì)復(fù)雜蓋層通常由頁巖、泥巖等構(gòu)成,其成因、沉積環(huán)境、成熟度等差異,導(dǎo)致其性質(zhì)和性能存在較大非均質(zhì)性。2滲透率變化顯著蓋層滲透率可由微達(dá)達(dá)數(shù)個密西達(dá)米量級不等,致使其隔油性能差異懸殊。3裂縫發(fā)育普遍蓋層常發(fā)育不同類型和規(guī)模的裂縫,進(jìn)一步增加了其非均質(zhì)性。4成熟度影響隔油性不同成熟度的蓋層其隔油性能差異較大,需要予以重點(diǎn)考慮。碳酸鹽巖儲層非均質(zhì)性成巖過程復(fù)雜碳酸鹽巖經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖歷史,包括沉積、溶蝕、膠結(jié)等過程,這些過程會導(dǎo)致儲層性質(zhì)的強(qiáng)烈變化和非均質(zhì)性。多重孔隙系統(tǒng)碳酸鹽巖儲層通常擁有孔洞、裂縫、晶間孔隙等多重孔隙系統(tǒng),這些孔隙類型的分布和連通性差異導(dǎo)致非均質(zhì)性。溶蝕發(fā)育不均碳酸鹽巖中的溶蝕作用常局部發(fā)育,形成溶洞、溶蝕通道等,導(dǎo)致儲層性質(zhì)的強(qiáng)烈差異。構(gòu)造活動影響構(gòu)造變形會導(dǎo)致碳酸鹽巖儲層發(fā)育不同程度的斷裂、褶皺,從而造成儲層的強(qiáng)烈非均質(zhì)性。裂縫非均質(zhì)性裂縫儲層的特點(diǎn)裂縫儲層由于受地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)演化過程的影響,往往存在嚴(yán)重的非均質(zhì)性。裂縫的走向、密度、開度和充填物等特征的差異會導(dǎo)致儲層性質(zhì)的顯著差異。裂縫分布的復(fù)雜性裂縫的分布在三維空間中具有極強(qiáng)的不規(guī)則性和復(fù)雜性,這是造成裂縫儲層非均質(zhì)性的重要因素。準(zhǔn)確描述裂縫的空間分布是評價裂縫儲層的關(guān)鍵。裂縫的動態(tài)特性裂縫儲層中的裂縫會隨著地應(yīng)力、地溫和流體壓力的變化而發(fā)生動態(tài)變化,導(dǎo)致儲層性能隨時間而變化,這也是裂縫儲層非均質(zhì)性的重要特征。沙泥巖界面非均質(zhì)性發(fā)現(xiàn)界面異質(zhì)性沙泥巖界面往往存在沉積結(jié)構(gòu)、孔隙度和滲透率的明顯差異，這是由于不同環(huán)境下的沉積作用造成的。這種界面非均質(zhì)性是儲層整體性能的重要影響因素。界面斷裂與滲漏在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動過程中，沙泥巖界面可能會發(fā)生斷裂和錯動，形成界面滲漏通道，嚴(yán)重影響儲層封閉性和開發(fā)效率。鉆遇界面難題在鉆井過程中，穿越沙泥巖界面時常會遇到各種鉆井問題，如卡鉆、噴油、塌孔等，需要采取針對性的預(yù)防措施。界面非均質(zhì)性評價通過地質(zhì)、地球物理和工程測試手段對沙泥巖界面的發(fā)育情況、斷裂特征及滲漏傾向進(jìn)行定性和定量評價是非常必要的。非均質(zhì)性對開發(fā)影響影響開發(fā)效率儲層非均質(zhì)性會增加開發(fā)難度,降低開發(fā)效率。需要采用針對性的技術(shù)手段來提高開采量,提升開發(fā)效率。影響產(chǎn)能預(yù)測非均質(zhì)性會增加油藏產(chǎn)能預(yù)測的不確定性,需要采用先進(jìn)的地質(zhì)模型和模擬技術(shù)來提高預(yù)測準(zhǔn)確性。影響開發(fā)方案優(yōu)化非均質(zhì)性會增加開發(fā)方案優(yōu)化的復(fù)雜性,需要采用多參數(shù)綜合考慮的方法來制定最優(yōu)的開發(fā)方案。非均質(zhì)性對開發(fā)方式的影響1開發(fā)計(jì)劃調(diào)整非均質(zhì)性情況的復(fù)雜性要求開發(fā)計(jì)劃不斷調(diào)整,以最大限度地提高產(chǎn)能和注采效果。2工藝方案優(yōu)化針對不同類型的非均質(zhì)性,采用個性化的開發(fā)工藝和技術(shù),如封隔防水、酸化增產(chǎn)等。3信息反饋更新通過實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋,動態(tài)調(diào)整開發(fā)方案,提高開發(fā)效率和產(chǎn)能。4精細(xì)化管理建立精細(xì)化的管理機(jī)制,及時發(fā)現(xiàn)和處理各種非均質(zhì)性問題。非均質(zhì)性對采收率的影響降低采收率儲層非均質(zhì)性會降低原油采收率,因?yàn)殡y以實(shí)現(xiàn)均勻注采,容易造成早水、早氣突破。影響驅(qū)替效率非均質(zhì)性會降低驅(qū)替過程的效率,提高驅(qū)替劑的使用量,增加采油成本。增加開發(fā)難度非均質(zhì)性會增加對采油技術(shù)的要求,提高開發(fā)難度和投資成本,限制開發(fā)潛力。非均質(zhì)性的認(rèn)知與挑戰(zhàn)認(rèn)知挑戰(zhàn)深入理解儲層復(fù)雜的非均質(zhì)性,識別其影響因素,是有效開發(fā)和管控的前提。測量難題從宏觀到微觀尺度的非均質(zhì)性參數(shù)測量和定量描述,是有待解決的關(guān)鍵問題。綜合應(yīng)用將非均質(zhì)性研究成果與實(shí)際開發(fā)實(shí)踐有效融合,對提高開發(fā)效率至關(guān)重要。優(yōu)化管控基于非均質(zhì)性的有效評價與精準(zhǔn)預(yù)測,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能優(yōu)化管控。非均質(zhì)性識別與評價詳細(xì)分析通過巖心觀察、薄片分析等方法深入了解儲層微觀結(jié)構(gòu)和物性分布特征。地質(zhì)測井利用聲波、電阻率、密度等測井?dāng)?shù)據(jù)評價儲層的宏觀與中觀非均質(zhì)性。地震測量采用反射地震技術(shù)分析地層結(jié)構(gòu)與巖性分布,定量描述儲層非均質(zhì)性。統(tǒng)計(jì)分析利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對非均質(zhì)性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和概率描述。非均質(zhì)性定量描述定量描述儲層非均質(zhì)性是評估和應(yīng)用的關(guān)鍵。通過建立各向異性滲透率模型、frac-cal模型等方法,可以精確定量各尺度的非均質(zhì)性特征,包括平均值、方差、相關(guān)性長度等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。滲透率分布模型準(zhǔn)確描述儲層各向異性滲透率分布frac-cal模型定量刻畫多尺度孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括平均值、方差、相關(guān)性長度等非均質(zhì)性定量研究方法統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)定量描述非均質(zhì)特征。空間分析利用Kriging插值、分形理論等方法研究非均質(zhì)性的空間特征。數(shù)值模擬建立基于隨機(jī)場的數(shù)值模型模擬非均質(zhì)性對流體流動的影響。解析方法采用氣動/水動力學(xué)方程進(jìn)行非均質(zhì)介質(zhì)的解析研究。非均質(zhì)性預(yù)測分析1數(shù)據(jù)收集整合地質(zhì)、地球物理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)2模型建立選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析或人工智能模型3模型校驗(yàn)使用歷史數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性4預(yù)測分析預(yù)測未來儲層非均質(zhì)性變化趨勢非均質(zhì)性預(yù)測分析是一個系統(tǒng)性的過程。首先需要收集地質(zhì)、地球物理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)等多源信息。然后選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析或人工智能模型對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模。最后使用歷史數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行校驗(yàn),以確保其預(yù)測準(zhǔn)確性,并基于模型預(yù)測未來儲層非均質(zhì)性的變化趨勢。這對于指導(dǎo)合理的開發(fā)模式和提高采收率至關(guān)重要。非均質(zhì)性綜合應(yīng)用探測與評估綜合運(yùn)用各種非均質(zhì)性檢測技術(shù),全面準(zhǔn)確地評估儲層的非均質(zhì)性特征。數(shù)值模擬基于非均質(zhì)性描述,建立精細(xì)的數(shù)值模型,模擬非均質(zhì)性對開發(fā)的影響。優(yōu)化決策針對不同儲層條件,采用合理的開發(fā)措施,最大限度提高開發(fā)效率。動態(tài)管控結(jié)合實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù),實(shí)時監(jiān)測非均質(zhì)性變化,動態(tài)調(diào)整開發(fā)方案。非均質(zhì)性控制與優(yōu)化精細(xì)建模采用先進(jìn)的地質(zhì)建模技術(shù),深入描述儲層的復(fù)雜非均質(zhì)性特征,為后續(xù)優(yōu)化開發(fā)奠定基礎(chǔ)。智能優(yōu)化利用數(shù)字孿生、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),針對非均質(zhì)儲層特點(diǎn),優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和井網(wǎng)布置,提高采收率。差異化驅(qū)替采用水、氣、化學(xué)等差異化驅(qū)替技術(shù),針對不同非均質(zhì)區(qū)域采取分區(qū)開發(fā),最大限度提高注采效率。結(jié)論與展望結(jié)論儲層非均質(zhì)性是復(fù)雜地質(zhì)過程的結(jié)果,表現(xiàn)為多尺度、多指標(biāo)、多形式的特征。正確認(rèn)知