储层非均质性

1、第二节 储层非均质性 由于在形成过程中受沉积作用、成岩作用和构造 作用的影响，含油气储层在空间分布及其内部各种属 性都存在不均匀的变化，这种变化就称为储层非均质 性。 储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内 容。 裘怿楠先生（19921992）将碎屑岩储层非均质性由大 到小分为4 4类，这也是我国油田生产部门通用的 储层非均质性分类： 层间非均质性； 平面非均质性； 层内非均质性； 孔隙非均质性。 层内非均质性、平面非均质性、层间非均质性又 称宏观非均质性，孔隙非均质性称为微观非均质 性。 （一）层内非均质性 是指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化。 包括层内垂向上渗透率的差异程度、最高

2、渗透率段 所处的位置。 层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、 层内不连续的泥质薄夹层的分布。 层内非均质性是直接控制和影响单砂层储层内注入 剂波及厚度的关键地质因素。 一、宏观非均质性描述内容 1 1、粒度韵律 单砂层内碎屑颗粒的粒度在垂向上的变化称为 粒度韵律。它受沉积环境和沉积方式的控制。 粒度韵律一般分为正韵律、反韵律、复合韵律 和均质韵律四类。 正韵律：颗粒粒度自下而上由粗变细者称为正韵律。往往导致物性自下 而上变差。 反韵律：颗粒粒度自下而上由细变粗者称为反韵律。如三角洲前缘河口 坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致岩石物性自下而上变好。 复合韵律：即正、反韵律的组合。正韵

3、律的叠置称为复合正韵律。反韵 律的叠置称为复合反韵律。上、下细，中间粗者称之为反正复合韵律， 上、下粗，中间细者称为正反复合韵律。 均质韵律：颗粒粒度在垂向上变化无韵律者称之为无规则序列或均质韵 律。 2 2、沉积构造 在碎屑岩储层中，大都具有不同类型的层理构造， 常见的层理有平行层理、斜层理、交错层理、波状 层理、递变层理、块状层理、水平层理等。 层理类型受沉积环境和水流条件的控制，需要研究 各类纹层的岩性，各类纹层的产状，组合关系及分 布规律以及由此而引起的渗透率的方向性。 不同层理类型对渗透率方向性的影响不同。 3 3、渗透率韵律 渗透率韵律模式 A-正韵律；B-反韵律； C-均质韵律层

4、；D-复合 正韵律；E-复合反韵律 ；F-复合正反韵律；G- 复合反正韵律 渗透率大小在纵向 上的变化所构成的 韵律性称为渗透率 韵律。 4 4、垂直渗透率与水平渗透率的比值（K Kv v/ /K KH H） 这一比值对油层注水开发中的水洗效果有 较大的影响。K Kv v/ /K Kh h小，说明流体垂向渗 透能力相对较低，层内水洗波及厚度可能 较小。 5 5、渗透率非均质程度 表征渗透率非均质程度的定量参数有: : 渗透率变异系数（V Vk k）是一数理统计的概念，用 于度量统计的若干数值相对于其平均值的分散程 度或变化程度. . 渗透率突进系数（T Tk k）表示砂层中最大渗透率与 砂层平

5、均渗透率的比值。 渗透率级差（J Jk k）为砂层内最大渗透率与最小渗 透率的比值。 渗透率均质系数（K KP P）表示砂层中平均渗透率与 最大渗透率的比值。 1 1）渗透率变异系数（V Vk k） K nKK V n i i k 1 2 /)( 一般地说，当（VkVk0.50.5时为均匀型，表示非 均质程度弱。当（0.5Vk0.70.5Vk0.7）时为较均 匀型，表示非质程度中等。当（VkVk0.70.7）时 为不均匀型，表示非均质程度强 Poettnann F.H.Poettnann F.H.介绍了一种求得渗透率变异系数 介于0-10-1的方法： 取岩心分析数据 将岩心渗透率从大到小排队，

6、得各种岩心的顺序号。 将岩心渗透率对（顺序号/ /岩心总数）10102 2的值在对数概率坐标纸上做图，得图 3-53-5。 由图3-53-5读出 和 ，按下式求渗透率变异系数： K K K KK Vk 统计偏差点（指( (顺序号 岩心总数) )10102 2为8484 1 1的点）渗透率 标准点（指（顺序号/ /岩心 总数）10102 2为5050的点）渗透 率 6 6、泥质隔夹层的分布频率（Pk）和分布密 度（Dk） 不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透或极低渗 透作用。影响着垂直和水平方向上渗透率的变化， 它的分布具有随机性，很难横向追踪，通常定量参 数。 夹层分布频率（P Pk k）:

7、:每米储层内非渗透性泥质夹层 的个数。 夹层分布密度（D Dk k）: :每米储层内非渗透性泥质夹层 的厚度。 陆相湖盆典型微相砂体的 层内非均质特征 砂体微相沉积方式粒度韵律渗透率韵律 渗透率非均 质程度 夹层 曲流河点坝侧积正韵律正韵律强泥质侧积层 辫状河心滩坝垂积均质韵律均质韵律中少 分流河道填积正韵律正韵律强 泥质薄层分 布于中上部 河口沙坝前积反韵律反韵律中一弱 泥质薄层分 布于中下部 滩坝进积反韵律反韵律弱少 浊积岩浊积正韵律反正韵律中一强 泥质薄层分 布于中上部 （二）平面非均质性 平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、 规模、连续性，以及砂体内孔隙度、渗透率的 平面变化所引起

8、的非均质性。 它直接关系到注入剂的平面波及效率。 1 1、砂体几何形态 砂体几何形态是砂体各向大小的相对反 映。砂体几何形态的地质描述一般以长 宽比进行分类。 席状砂体：长宽比近似于1:11:1，平面上呈等轴状， 大片分布，面积从几kmkm2 2至几十kmkm2 2。 土豆状砂体：长宽比小于3:13:1，分布面积小，形似 “土豆”零星分布，多为小透镜状砂体。 条状砂体：长宽比介于3 3：1 1和2020：1 1之间，一些 顺直型分流河道砂体即属于此类。 鞋带状砂体：长宽比大于20:120:1。 树枝状砂体：属伸长状砂体，通常较为弯曲并有 分枝。树枝状分流河道砂体即属此类。 不规则砂体：形态不规

9、则，一般有一个主要延伸 方向，但其它方向也有一定的延伸，为多次水流 改道形成的复杂成因的砂体。 2 2、砂体规模及连续性 砂体规模是各向延伸的实际大小，通常用砂体长 度、砂体宽度或宽厚比、钻遇率、砂岩密度来表 征，是决定井网型式和井距的关键地质因素。 钻遇率：钻遇砂层井数与总井数之比，表示在一 定井网下对砂体的控制程度。 按延伸长度可将砂体分为五级 一级：砂体延伸大于2000m2000m，连续性极好。 二级：砂体延伸160016002000m2000m，连续性好。 三级：砂体延伸6006001600m1600m，连续性中等。 四级：砂体延伸300300600m600m，连续性差。 五级：砂体延

10、伸小于300m300m，连续性极差。 三角洲前缘带（包括河流一三角洲和吉尔伯特 型扇三角洲）砂体的连续性都较好，一般都能 达到千米级的规模。当砂体达到1000m1000m以上的规 模时，决定开发注采井网中连续性已不是主要 的制约因素。 各种河流砂体和水道型砂体，包括三角洲平原 上的分流河道砂体、扇三角洲的水下分流河道 砂体、湖底扇的扇中水道砂体等，其侧向连续 性往往是百米级的数量级，这时砂体宽度就成 为决定注采井网的关键因素。 3 3、砂体的连通性 指砂体在垂向上和平面上的相互接触 渗透程度。可用砂体配位数、连通程 度、连通系数、砂岩密度表示。 确定了各类微相砂体连通程度后，还 需要研究砂体之

11、间的连通方式。通过 各种方式连接的砂体，最终组成了油 田开发过程中可供流体流动的单元。 砂体配位数：与某一个砂体连通接触的 砂体数。 连通程度：砂体与砂体连通部分的面积 占砂体总面积的百分数。 连通系数：连通的砂体层数占砂体总层 数的百分比。连通系数亦可用厚度来计 算，称之为厚度连通系数。 砂体连通连通方式有: : 多边式（侧向上相互连通为主）、 多层式（或称叠加式）垂向上相互连通为主、 孤立式（未与其它砂体连通者）。 成因单元砂体连通方式 示意图 4 4、平面孔隙度、渗透率非均质性 及渗透率方向性 平面孔隙度、渗透率非均质性是指砂体内孔隙度和 渗透率平面上的变化。 它们的变化程度可用平面变异

12、系数、平面突进系数、 平面级差、平面均质系数等统计参数来描述和评价。 渗透率方向性是沿某一方向渗透率大大于其它方向 的渗透率，是直接影响到注入剂的平面波及效率的 储层非均质因素，是引起平面矛盾的主要原因。 造成渗透率方向性的主要原因 1 1）平面上不同砂体微相渗透率的差异。 2 2）同一微相不同部位渗透率的差异。 3 3）条带状高渗透带。 4 4）古水流主流方向。 5 5）存在开启的裂缝。 （三）层间非均质性 层间非均质性是指油层之间的砂体特 征与储油物性的差异。 层间非均质性是划分开发层系、决定 开采工艺的依据，同时层间非均质性 是注水开发过程中层间干扰和水驱差 异的重要原因。 我国陆相湖盆

13、中大多数油田的储层由 流程短、相带窄、相变快、成因类型 多的砂体叠加而成，因而层间非均质 性一般都比较突出。 1 1、分层系数（An） 指一定层段内砂层的层数，以平均单井 钻遇砂层数表示。分层系数愈大，表 明层间非均质性愈严重。 2 2、砂岩密度（Sn） 指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比，以百分 数表示，反映砂体发育程度和砂体间的连通程度。 S Sn n= =（砂岩总厚度/ /地层总厚度）100%100% 裘怿楠先生根据我国湖盆河道砂体的实际资料， 对AllenAllen的河道砂体密度临界值作了补充修改， 提出河道砂体连通程度的河道砂体密度界限值。 河道砂体连通程度示意图 3 3、有效厚度系

14、数（CE） 4 4、分布系数（CD D） 储层总厚度 有效厚度 E C m i iD SmSC 1 / SS般选用油层的最大含油面积；S Si i第i i个 小层的含油面积；m-m-小层的层数 5 5、层间渗透率的非均质程度 层间渗透率的非均质程度是指油层 间渗透率的差异和变化程度。可用 层间渗透率变异系数（V Vk k）、层间渗 透率突进系数（T Tk k）、层间渗透率级 差（J Jk k）、层间渗透率均质程度（K Kp p） 等统计参数描述和评价。 6 6、主力油层与非主力油层在剖面 上的配置关系 主力油层的相对集中与分散，在层系剖面上所 处的位置，也是决定开发措施需要注意的依 据。特别要注意识别特高吸水层的分布，即 所谓“贼层”的位置及其地质成因，才能有 针对性地制定措施 7 7、层间隔层 隔层是指分隔不同砂体的