层间储层非均质性表征参数与地质意义

1、层间储层非均质性表征参数 与地质意义 一、储层非均质的概念和分类 二、层间非均质的定义和成因 三、层间非均质的表征参数 和地质意义 目目 录录 定义：油气储集层定义：油气储集层 由于在形成过程中由于在形成过程中 受沉积环境、成岩受沉积环境、成岩 作用及构造作用的作用及构造作用的 影响，在空间分布影响，在空间分布 及内部各种属性上及内部各种属性上 都存在不均匀的变都存在不均匀的变 化，这种变化就称化，这种变化就称 为储层非均质性。为储层非均质性。 储层非均质的概念储层非均质的概念 Pettijion(1973)的分类的分类 层系规模（层系规模（100m级）级） 砂体规模（砂体规模（10m） 层理

2、规模（层理规模（1-10m） 纹层规模（纹层规模（10-100mm） 孔隙规模（孔隙规模（10-100um） 按储层非均质的规模按储层非均质的规模 Weber(1986)的分类的分类 Weber不 仅考虑了储 层非均质性 的规模，同 时还考虑了 非均质性对 流体渗流的 影响。 Haldorson(1983)的分类的分类 根据储层根据储层 地质建模地质建模 的需要，的需要， 按照与空按照与空 隙平均值隙平均值 有关的体有关的体 积分布将积分布将 其分成四其分成四 种类型。种类型。 裘亦楠(1992)将碎屑岩的储层非均质性由大到 小分为四类，这也是我国油田生产部门通常使 用的储层非均质性分类。 层

3、间非均质 平面非均质 层内非均质 孔隙非均质 非 均 质 类 型 非 均 质 规 模 测 量 单 元 及 测 量 手 段 非 均 质 特 征 分 层 性 （ 层 组 划 分 对 比 、 分 层 系 数 、 砂 岩 密 度 ） 层 间 渗 透 率 差 异 程 度 层 间 隔 层 层 间 非 均 质 性 多 层 规 模（ 含 油 层 系 、 油 层 组 、 砂 层 组 ） 油 组 、 砂 层 组 、 小 层 （ 岩 心 分 析 、 测 井 、 地 震 、 试 井 ） 层 间 裂 缝 砂 体 几 何 形 态 及 各 向 连 续 性 砂 体 连 通 性 裂 缝 和 断 层 的 平 面 分 布 孔 隙

4、度 和 渗 透 率 的 平 面 变 化 及 方 向 性 平 面 非 均 质 性 小 层 （ 岩 心 分 析 、 测 井 、 地 震 、 试 井 ） 井 间 渗 透 率 及 差 异 程 度 粒 度 韵 律 渗 透 率 韵 律 层 理 构 造 和 渗 透 率 各 向 异 性 层 内 夹 层 层 内 裂 缝 垂 直 渗 透 率 与 水 平 渗 透 率 比 值 层 内 非 均 质 性 单 层 规 模 样 品 或 层 内 相 对 均 质 层（ 岩 心 分 析 和 测 井 ） 层 内 渗 透 率 非 均 质 程 度 孔 隙 非 均 质 （ 孔 间 和 孔 内 ） 颗 粒 非 均 质 （ 粒 间 和 粒 表

5、 ） 微 观 非 均 质 性 样 品 规 模 和 孔 隙 规 模 孔 隙 、 颗 粒 、 基 质 （ 显 微 镜 ） 填 隙 物 非 均 质 储储 层层 非非 均均 质质 综综 合合 分分 类类 表表 层间非均质 平面非均质 层内非均质 微观非均质 宏观非均质宏观非均质 微观非均质微观非均质 一、储层非均质的概念和分类 二、层间非均质的定义和成因 三、层间非均质的表征参数 和地质意义 目目 录录 层间非均质性的定义层间非均质性的定义 定义：定义： 砂层之间的差异砂层之间的差异 性，包括层系的旋回性，包括层系的旋回 性、砂层间渗透率的性、砂层间渗透率的 非均质程度、隔层分非均质程度、隔层分 布及

6、层间裂隙特征等。布及层间裂隙特征等。 沉积旋回性是指各类沉积环境形成的 不同性质砂体和隔层在纵向上的分布 规律，是储层层间非均质性的主要成 因，也是储层层组划分对比的依据。 陆相盆地沉积旋回一般可以分为五级。 一、 二级旋回是反映盆地构造演化、盆地沉降和 抬升背景上形成的沉积层，旋回之间有不整 合和(或)沉积相的明显变化，这二级旋回的 划分一般在区域储层评价中在盆地范围内解 决。在油田开发中，储层层组的划分对比主 要依据三、四、五级旋回。 层间非均质的成因层间非均质的成因 三级旋回代表湖盆水域的扩展与收缩。三级旋回代表湖盆水域的扩展与收缩。 不同三级旋回之间地层是连续的，常不同三级旋回之间地层

7、是连续的，常 有湖侵层分隔。它是形成有湖侵层分隔。它是形成油组的油组的基础。基础。 油组是在油田范围内有一定厚度的、油组是在油田范围内有一定厚度的、 分布稳定的隔层分隔的储层段，适用分布稳定的隔层分隔的储层段，适用 于开发层系的划分。油组间隔层在现于开发层系的划分。油组间隔层在现 有采油工艺技术条件下最好能达到有采油工艺技术条件下最好能达到5 5米米 以上，最小不能小于以上，最小不能小于3 3米。米。 层间非均质的成因层间非均质的成因 四级旋回是沉积条件变化所形成的沉 积层，是划分砂岩组的基础。砂岩组 是在油组内根据储层性质的差异和隔 层的稳定程度进一步划分的次一级储 层单元。它适应于开发区块

8、范围内的 分层开采工艺的实施。 层间非均质的成因层间非均质的成因 五级旋回是同一沉积环境下形成的微相单五级旋回是同一沉积环境下形成的微相单 元，如三角洲前缘的一次水下分流河道沉元，如三角洲前缘的一次水下分流河道沉 积或一次河口坝沉积，相当于开发地质研积或一次河口坝沉积，相当于开发地质研 究中的单层。单层为一个相对独立的储油究中的单层。单层为一个相对独立的储油 ( (气气) )砂层，上下有隔层分隔，砂层内部可砂层，上下有隔层分隔，砂层内部可 构成一个独立的流体流动单元。然而，由构成一个独立的流体流动单元。然而，由 于陆相沉积环境相变的复杂性，单层在横于陆相沉积环境相变的复杂性，单层在横 向上可能

9、出现分叉、合并甚至尖灭。向上可能出现分叉、合并甚至尖灭。 层间非均质的成因层间非均质的成因 由此可见，层间非均质具有由此可见，层间非均质具有 不同的层次。不同的层次。 油组之间的非均质油组之间的非均质 砂层组之间的非均质砂层组之间的非均质 单层之间的非均质单层之间的非均质 层间非均质的成因层间非均质的成因 一、储层非均质的概念和分类 二、层间非均质的定义和成因 三、层间非均质的表征参数 和地质意义 目目 录录 层间层间 非均非均 质的质的 表征表征 参数参数 1.分层系数与砂岩厚度系数 2.砂层间渗透率非均质程度 分层系数分层系数 分层系数是指一套层系内砂层的层数。分层系数是指一套层系内砂层的

10、层数。 由于相变的原因，在平面上同一层由于相变的原因，在平面上同一层 系内的砂层层数会发生变化。可用系内的砂层层数会发生变化。可用 平均单井钻遇砂层层数来表示：平均单井钻遇砂层层数来表示： 钻遇砂层总层数钻遇砂层总层数/ /统计井数统计井数 砂岩密度 国外文献中常用的净总比(NGR，即 net/gross ratio) 砂岩厚度系数指垂向剖面上的砂岩 总厚度与地层总厚度之比，以百分 数表示，相当于砂地比(%) 分层系数越大，层间非均质愈严重， 油层开采效果一般越差。 大庆油田的统计结果表明，开发层 系内砂层层数越多，单层厚度越小， 则油层的动用率越低。 层间层间 非均非均 质的质的 表征表征

11、参数参数 1.分层系数与砂岩厚度系数 2.2.砂层间渗透率非均质程度砂层间渗透率非均质程度 在一套储集层内，由于砂体沉在一套储集层内，由于砂体沉 积环境和成岩变化的差异，可能导积环境和成岩变化的差异，可能导 致不同砂体渗透率的较大差异。致不同砂体渗透率的较大差异。 1.层间渗透率分布型式 4.层间渗透率级差 3.层间渗透率突进系数 2.层间渗透率变异系数 在一套储集层内，由于砂体沉积环境在一套储集层内，由于砂体沉积环境 和成岩变化的差异，可能导致不同砂体渗和成岩变化的差异，可能导致不同砂体渗 透率的较大差异。透率的较大差异。 表征参数 统计方法和 胡状集油田沙三中段10砂组各 小层渗透率分布型

12、式图 0 50 100 150 200 250 123456789 小层序号 平均渗透率 主要描述各砂层 的平均渗透率在 剖面上的分布情 况，表现各砂层 平均渗透率的差 异程度及最高渗 透率层在剖面上 的分布位置。 层间渗透率变异系数为各砂层渗 透率均方差与平均渗透率之比值， 其值愈大，非均质程度愈强。 公式为： k nkk V n i i k 1 2 )( 式中：ki某单砂层渗透率值； 所有单砂层渗透率的平均值； n总层数。 k 层间渗透率突进系数（Tk） 层间渗透率突进系数为各砂层中最 大渗透率与平均渗透率的比值。其 值愈大，非均质程度愈强. 公式为：Tk=Kmax/ / k 式中：kma

13、x最大单层平均渗透率值； 所有单砂层渗透率的平均值；k 层间渗透率级差（Jk ） 层间渗透率级差为各砂层中最大渗透率 与最小渗透率的比值，渗透率级差愈大， 反 映 渗 透 率 的 非 均 质 性 愈 强 。 公式为： Jk=Kmax/Kmin K Kmax max 最大单层平均渗透率 最大单层平均渗透率 K Kmin min 最小单层平均渗透率 最小单层平均渗透率 砂层间渗透率的非均质程度是划分开发层系 和决定开采工艺的关键。 在划分 开发层 系时， 必须充 分注意 二点： 一、是开发层系之间必须有稳 定的隔层(且无裂缝贯穿) 二、是开发层系内砂层间渗透率 的差异不能太大，否则会严重影 响开发

14、效果 砂层间渗透率非均质程度的地质意义 如若对几个渗透性差异较大的油层采用合层 注水开发的话，注入水会优先进入高渗透层 驱油，而往往会在较低渗透层中形成剩余油 区，因为高渗层水驱启动压力低，容易水驱， 而较低渗透率层由于水驱压力相对较高，吸 水能力相对较弱，水驱油效率相对较低，从 而造成不同油层的水驱程度有较大的差异， 形成剩余油区，影响总体开发效果。 这就是所谓的“单层突进” 砂层间渗透率非均质程度的地质意义 层间干扰，单层突进层间干扰，单层突进 砂层间渗透率非均质程度的地质意义 大庆油田用流管法进行了研究，将原大庆油田用流管法进行了研究，将原 油性质相同的两个油层同时开采油性质相同的两个油层同时开采 若渗透率相差一倍，采收率为若渗透率相差一倍，采收率为52.29%52.29%； 若渗透率相差四倍；采收率为若渗透率相差四倍；采收率为49.27%49.27%， 若渗透率相差八倍，则采收率为