第五章2节 储层特征与评价

1、第二节第二节 地下储层特征与评价地下储层特征与评价储层特性的研究方法储层特性的研究方法1）地质分析方法：沉积特征、成岩作用、成岩序列、微观孔隙结构、）地质分析方法：沉积特征、成岩作用、成岩序列、微观孔隙结构、 粘土矿物及其敏感性、储层物性、储层含油气性粘土矿物及其敏感性、储层物性、储层含油气性2）地球物理测井法：岩性、物性、含油气性、沉积相）地球物理测井法：岩性、物性、含油气性、沉积相3）地震方法：储层分布、几何形态、储层岩性、物性、含油气性）地震方法：储层分布、几何形态、储层岩性、物性、含油气性4）动态测试法：储层的动态表现（吸水剖面、产液剖面、环空测试、）动态测试法：储层的动态表现（吸水剖

2、面、产液剖面、环空测试、 示踪剂测试、压力监测）示踪剂测试、压力监测）非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性Pettijohn 分类：分类：油藏规模：油藏规模：110km110km100m100m层层 规规 模：模：100m 100m 10m10m砂体规模砂体规模: (110: (110）m m2 2孔隙规模：孔隙规模：(10100(10100）mmmm2 2层理规模：层理规模：(10100(10100）umum2 2非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性Weber 分类：分类：非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性Haldorsen 分类：分类

3、：非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性裘亦楠分类：裘亦楠分类：层间非均质性：层系的旋回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层层间非均质性：层系的旋回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层 分布、特殊类型层的分布。分布、特殊类型层的分布。平面非均质性：砂体成因单元的连通程度、平面孔隙度、渗透率的平面非均质性：砂体成因单元的连通程度、平面孔隙度、渗透率的 变化和非均质程度、以及渗透率的方向性。变化和非均质程度、以及渗透率的方向性。层内非均质性：包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度层内非均质性：包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度 及高渗透段位置、层内不连续薄泥质夹层的分布

4、频及高渗透段位置、层内不连续薄泥质夹层的分布频 率和大小、以及其它的渗透隔层、全层规模的水平、率和大小、以及其它的渗透隔层、全层规模的水平、 垂直渗透率比值。垂直渗透率比值。孔隙非均质性：砂体孔隙、喉道大小及其均匀程度；孔隙喉道的配孔隙非均质性：砂体孔隙、喉道大小及其均匀程度；孔隙喉道的配 置关系和连通程度置关系和连通程度非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性储层非均质性储层非均质性：指储层的基本性质，包括岩性、物性、电性、含油：指储层的基本性质，包括岩性、物性、电性、含油 性以及微观孔隙结构等特征在三维空间上分布的不均一性。性以及微观孔隙结构等特征在三维空间上分布的不均一性。

5、 层内非均质性层内非均质性：层内非均质性具体指一个单砂层内的岩性、物性和含：层内非均质性具体指一个单砂层内的岩性、物性和含油性的变化情况。层内非均质性的研究内容包括：粒度的变化、中值、油性的变化情况。层内非均质性的研究内容包括：粒度的变化、中值、分选、圆度、球度、杂基、胶结物、粒序、层理构造、微裂缝、泥质分选、圆度、球度、杂基、胶结物、粒序、层理构造、微裂缝、泥质夹层的稳定性、韵律性等的变化。夹层的稳定性、韵律性等的变化。 层间非均质性层间非均质性：层间非均质性是指砂层组内或油层组内各砂层之间的：层间非均质性是指砂层组内或油层组内各砂层之间的差异。包括层系的韵律、砂层间渗透率的非均质程度、隔层

6、分布、特差异。包括层系的韵律、砂层间渗透率的非均质程度、隔层分布、特殊类型层的分布、层组和小层的划分等。殊类型层的分布、层组和小层的划分等。 非均质类型非均质类型一、一、 储层非均质性储层非均质性平面非均质性平面非均质性：平面非均质性和三维非均质性是指储层的平面非均质性和三维非均质性是指储层的几何形态、规模、孔隙度和渗透率在平面及三维空间上的几何形态、规模、孔隙度和渗透率在平面及三维空间上的变化等引起的非均质性。变化等引起的非均质性。孔隙非均质性孔隙非均质性：砂体孔隙、喉道大小及其均匀程度；孔隙砂体孔隙、喉道大小及其均匀程度；孔隙喉道的配置关系和连通程度等喉道的配置关系和连通程度等,又此引发的

7、非均质性。又此引发的非均质性。表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性层内非均质性层内非均质性1）粒度旋律（正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律）粒度旋律（正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律）2）沉积构造（平行层理、斜层理、交错层理、波状层理、递变层理、）沉积构造（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）块状层理、水平层理）3）渗透率韵律（正、反、复合韵律）（复合正韵律、复合反韵律、）渗透率韵律（正、反、复合韵律）（复合正韵律、复合反韵律、 复合正反韵律、复合反正韵律、均匀韵律）复合正反韵律、复合反正韵律、均匀韵律）4）垂直渗透率与水平渗透率的比值（）垂直

8、渗透率与水平渗透率的比值（Ke/KL)5）渗透率非均质程度）渗透率非均质程度KKKVninik12)(KKTkmaxminmaxKKJkmaxKKKp变异系数变异系数突进系数突进系数级差级差均质系数均质系数分布频率分布频率Pk=N / H6）泥质夹层的分布频率和分布密度）泥质夹层的分布频率和分布密度分布密度分布密度Dk=Hsh / H表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性层间非均质性层间非均质性1）分层系数）分层系数一定层段内砂层的层数。以平均单井钻遇砂层数表示一定层段内砂层的层数。以平均单井钻遇砂层数表示 An=Nbi / n （Nbi 某井的砂层层数，某井的砂层层数，n统计井数

9、）统计井数） 2）砂岩密度）砂岩密度剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比。以百分数表示剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比。以百分数表示 Sn=（砂岩总厚度（砂岩总厚度/地层总厚度）地层总厚度）100%3）各砂层间渗透率的非均质程度）各砂层间渗透率的非均质程度各砂层间渗透率变异系数、突进系数、各砂层间渗透率变异系数、突进系数、 渗透率级差、渗透率均质程度的层间差异渗透率级差、渗透率均质程度的层间差异表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性平面非均质性平面非均质性1）砂体几何形态（席状、土豆状、带状、鞋带状、不规则砂体）砂体几何形态（席状、土豆状、带状、鞋带状、不规则砂体）2）砂体规模及各向连

10、续性）砂体规模及各向连续性 一级：砂体延伸大于一级：砂体延伸大于2000m，连续性极好，连续性极好 二级：砂体延伸长度二级：砂体延伸长度16002000m，连续性好，连续性好 三级：砂体延伸长度三级：砂体延伸长度6001600m，连续性中等，连续性中等 四级：砂体延伸长度四级：砂体延伸长度300600m，连续性差，连续性差 五级：砂体延伸长度小于五级：砂体延伸长度小于300m，连续性极差，连续性极差3）钻遇率：）钻遇率： 钻遇率钻遇率=（钻遇砂层井数（钻遇砂层井数/总井数）总井数）100%4）砂体的连通性（多边式、多层式、孤立式）砂体的连通性（多边式、多层式、孤立式） 砂体配位数：与某砂体连通

11、接触的砂体数砂体配位数：与某砂体连通接触的砂体数 连通程度：连通砂体面积占总砂体面积的百分数连通程度：连通砂体面积占总砂体面积的百分数 连通系数：连通砂体层数占总层数的百分数连通系数：连通砂体层数占总层数的百分数5）砂体内孔隙度、渗透率非均质程度平面等值线图（宏观、微观渗透率方向性）砂体内孔隙度、渗透率非均质程度平面等值线图（宏观、微观渗透率方向性）表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性微观非均质性微观非均质性1 碎屑岩喉道的非均质性碎屑岩喉道的非均质性（1）孔隙缩小喉道（）孔隙缩小喉道（a) （2）缩颈型喉道）缩颈型喉道(b)（3）片状或弯片状喉道）片状或弯片状喉道(c,d) （

12、4）管束状喉道）管束状喉道(e)表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性微观非均质性微观非均质性1 碎屑岩微观孔隙结构碎屑岩微观孔隙结构表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性微观非均质性微观非均质性1 碎屑岩微观孔隙结构碎屑岩微观孔隙结构表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性微观非均质性微观非均质性1 反映孔喉大小的参数（排驱压力、最大连通孔喉半径、饱和度中值压力、喉反映孔喉大小的参数（排驱压力、最大连通孔喉半径、饱和度中值压力、喉 道半径中值、平均喉道半径、主要流动孔喉半径平均道半径中值、平均喉道半径、主要流动孔喉半径平均 值、孔喉半径均值、难流动孔喉半径）

13、值、孔喉半径均值、难流动孔喉半径）2 反映孔喉分选特征的参数（孔喉分选系数、相对分选系数、均值系数、偏态、反映孔喉分选特征的参数（孔喉分选系数、相对分选系数、均值系数、偏态、 峰态、峰值）峰态、峰值）反映孔喉连通性和控制流体运动特征的参数（退汞效率、最小非饱和孔喉反映孔喉连通性和控制流体运动特征的参数（退汞效率、最小非饱和孔喉体积百分数、迂曲度、孔隙结构综合评价系数、视孔喉体积比、结构均匀体积百分数、迂曲度、孔隙结构综合评价系数、视孔喉体积比、结构均匀度、孔喉配位数）度、孔喉配位数）表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性碳酸盐岩微观孔隙结构碳酸盐岩微观孔隙结构孔隙类型孔隙类型表征参

14、数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性碳酸盐岩微观孔隙结构碳酸盐岩微观孔隙结构喉道类型喉道类型表征参数表征参数一、一、 储层非均质性储层非均质性碳酸盐岩微观孔隙结构碳酸盐岩微观孔隙结构孔隙结构特征孔隙结构特征裂缝性储层特征裂缝性储层特征二、二、 储层非均质性储层非均质性1 1 裂缝成因裂缝成因1：最大主应力2：中间主应力3：最小主应力221133 岩石中裂缝的产生，实际上就是岩石在受力作用下产生的破裂。当岩石受力岩石中裂缝的产生，实际上就是岩石在受力作用下产生的破裂。当岩石受力面处于平衡状态时，通过该岩石内部任意点总是可以截取这样一个微小单元体，面处于平衡状态时，通过该岩石内部任意点总是

15、可以截取这样一个微小单元体，使其六个面都只有正应力而无剪应力的作用。在单元体六个面上的正应力称为主使其六个面都只有正应力而无剪应力的作用。在单元体六个面上的正应力称为主应力，其性质可以是拉伸（既主张应力），也可以是挤压（主压应力）。当这六应力，其性质可以是拉伸（既主张应力），也可以是挤压（主压应力）。当这六个面上的三对主应力值都相等时，岩石只会发生体积改变，而形状不变；当三对个面上的三对主应力值都相等时，岩石只会发生体积改变，而形状不变；当三对主应力大小不等时，岩石就会发生形状变化。最大主应力主应力大小不等时，岩石就会发生形状变化。最大主应力1与最小主应力与最小主应力3之差之差称应力差。应力差

16、愈大，其所引起的形变亦最明显，当超过了岩石的抗压力强度称应力差。应力差愈大，其所引起的形变亦最明显，当超过了岩石的抗压力强度时，岩石就发生破裂。时，岩石就发生破裂。 裂缝性储层特征裂缝性储层特征二、二、 储层非均质性储层非均质性2 2 裂缝成因分类裂缝成因分类裂缝性储层特征裂缝性储层特征二、二、 储层非均质性储层非均质性3 3 裂缝地质分类裂缝地质分类（1 1）构造裂缝）构造裂缝（2 2）区域裂缝）区域裂缝（3 3）收缩裂缝（干缩裂缝、脱水裂缝、热力裂缝）收缩裂缝（干缩裂缝、脱水裂缝、热力裂缝）（4 4）矿物相变裂缝）矿物相变裂缝（5 5）与地表因素有关的裂缝）与地表因素有关的裂缝裂缝储层表征

17、参数裂缝储层表征参数二、二、 储层非均质性储层非均质性1 1 裂缝组系裂缝组系2 2 裂缝倾角裂缝倾角3 3 裂缝张开度裂缝张开度4 4 裂缝大小裂缝大小5 5 裂缝的间距裂缝的间距6 6 裂缝密度（体积密度、裂缝密度（体积密度、面积密度、线性密度）面积密度、线性密度）7 7 裂缝产状（水平缝、低裂缝产状（水平缝、低倾角缝、高倾角缝、垂直倾角缝、高倾角缝、垂直缝）缝）8 8 裂缝孔隙度裂缝孔隙度9 9 裂缝渗透率裂缝渗透率储层裂缝评价储层裂缝评价一、一、裂缝性储层的概念裂缝性储层的概念裂缝性储层分类裂缝性储层分类 典型的分类方法为三角图分类法（图116），其顶角端元为孔隙、空洞和裂缝，共分为1

18、5类。2. 裂缝孔隙型储层的特征裂缝孔隙型储层的特征 两种储渗系统，裂缝系统和岩块系统，构成了双重介质储层。 二、二、裂缝类型及其评价内容裂缝类型及其评价内容裂缝的类型裂缝的类型 地质成因分类：构造裂缝、沉积构造裂缝、非地质成因分类：构造裂缝、沉积构造裂缝、非构造裂缝构造裂缝 力学性质分类：张性裂缝、剪切裂缝力学性质分类：张性裂缝、剪切裂缝 产状分类：立缝产状分类：立缝 750 ，斜缝，斜缝 150750，平缝，平缝 3mm ,中裂缝中裂缝 13mm ,小裂小裂缝缝 0.11mm ,微裂缝微裂缝 0.1mm 充填程度分类充填程度分类: 张裂缝，半充填缝，全充填缝张裂缝，半充填缝，全充填缝 渗流

19、性质分类：闭合缝，开启缝，局部开启缝，渗流性质分类：闭合缝，开启缝，局部开启缝，高压开启缝高压开启缝 2 2、裂缝评价内容裂缝评价内容 裂缝发育程度裂缝发育程度 线性裂缝密度线性裂缝密度LFd:指某个方向上单位指某个方向上单位距离中发育的裂缝条数，条距离中发育的裂缝条数，条/m。 面积裂缝密度面积裂缝密度AfD：指在某一横截面所：指在某一横截面所统计的裂缝累计长度与该截面积之比，统计的裂缝累计长度与该截面积之比，1/m 。 体积裂缝密度体积裂缝密度VfD：指单位岩石体积中：指单位岩石体积中所含裂缝的总表面积，所含裂缝的总表面积，1/m 。 裂缝间距：指在垂直于一组裂缝方向裂缝间距：指在垂直于一

20、组裂缝方向上所测量的各裂缝之间的平均距离，上所测量的各裂缝之间的平均距离，m 。 裂缝宽度与产状裂缝宽度与产状 裂缝宽度：又称张开度，是指裂缝壁之间的裂缝宽度：又称张开度，是指裂缝壁之间的距离。距离。 裂缝产状裂缝产状:指裂缝的走向、倾向、和倾角。走指裂缝的走向、倾向、和倾角。走向指的是裂缝的延伸方向，对油水运动轨迹有向指的是裂缝的延伸方向，对油水运动轨迹有直接的影响。直接的影响。 裂缝孔隙度裂缝孔隙度：裂缝容积与裂缝性岩石体积之：裂缝容积与裂缝性岩石体积之比，比， bVvbSvvvvfDffff或可表示为：%100rftffDffbDbbAAbLAA%100 裂缝渗透率裂缝渗透率：Kt =

21、Kr + Kf 其中其中Kr由达西定律由达西定律求得，多裂缝组系的求得，多裂缝组系的Kf则可据下式求出：则可据下式求出： 单裂缝组系岩石的裂缝渗透率：单裂缝组系岩石的裂缝渗透率： 裂缝系统、岩块基质系统含流体饱和度裂缝系统、岩块基质系统含流体饱和度 裂缝系统中流体的饱和度几乎是裂缝系统中流体的饱和度几乎是100；而岩块；而岩块基质系统中束缚水的饱和度一般都超过基质系统中束缚水的饱和度一般都超过30。 裂缝孔隙系统之间的相通性和采收率裂缝孔隙系统之间的相通性和采收率 相通性评价：两种介质之间有的存在窜流，有相通性评价：两种介质之间有的存在窜流，有的则窜流不容易发生，因此，相通性对可采储量的则窜流

22、不容易发生，因此，相通性对可采储量和实际产能的评价产生很大的影响。和实际产能的评价产生很大的影响。 采收率评价：裂缝系统的采收率一般高达采收率评价：裂缝系统的采收率一般高达90左右；而岩块基质系统则一般小于左右；而岩块基质系统则一般小于30。 22322131cos12cos12DbDbKf23cos12 DbKf 三、三、地下裂缝的评价方法地下裂缝的评价方法 地下裂缝十分复杂很难评价，评价的方法地下裂缝十分复杂很难评价，评价的方法很多，诸如岩性测量法、测井法、试井法、地很多，诸如岩性测量法、测井法、试井法、地震法、地应力分析法、示踪剂测试法、油水井震法、地应力分析法、示踪剂测试法、油水井生产

23、动态分析法，但都有一定的局限性。生产动态分析法，但都有一定的局限性。 1、岩性观测法岩性观测法：用定向取心技术，对所取的：用定向取心技术，对所取的岩心进行全岩心直接观察和测量，或通过岩心岩心进行全岩心直接观察和测量，或通过岩心薄片观测，或薄片观测，或CT扫描技术，求出有关裂缝的参扫描技术，求出有关裂缝的参数。数。 2、地应力分析法地应力分析法：根据地质力学原理，从构：根据地质力学原理，从构造与裂缝的生成关系、主应力的方向等，可以造与裂缝的生成关系、主应力的方向等，可以预测主要裂缝的分布方向。预测主要裂缝的分布方向。 3 3、现代试井方向与测井解释法现代试井方向与测井解释法 现代试井法可判断是否

24、存在双重现代试井法可判断是否存在双重介质储层，利用脉冲试井可确定裂缝介质储层，利用脉冲试井可确定裂缝的方向性和其发育程度；测井解释法的方向性和其发育程度；测井解释法是根据井眼周围的裂缝对测井仪器所是根据井眼周围的裂缝对测井仪器所产生的异常响应来探测裂缝，如地层产生的异常响应来探测裂缝，如地层倾角测井、电阻率测井、声波测井、倾角测井、电阻率测井、声波测井、密度测井、中子测井等。响应特点：密度测井、中子测井等。响应特点：密度减小、声波增大、电阻率低异常密度减小、声波增大、电阻率低异常显示等。显示等。 储层敏感性研究储层敏感性研究一、储层敏感性评价的意义一、储层敏感性评价的意义 1、概念概念 储层敏

25、感性储层敏感性是储层对于各种地层损害的敏感性程度，而评价则是指对损害程度和规律的认识。 目的目的：在各个施工环节防止储层损害、保护好储层，以便充分发挥储层产能，达到科学开发油田的目的；另一方面，探索改造储层的敏感性的途径和方法。二、储层损害机理二、储层损害机理 参见表1-4，可归纳为四类（P35） 三、储层敏感性评价程序及方法三、储层敏感性评价程序及方法岩石基本性质的测试研究与潜在的敏感性分析岩石基本性质的测试研究与潜在的敏感性分析（表（表1-5）（包括测试的重点内容和测试采用的）（包括测试的重点内容和测试采用的技术方法技术方法 ）流体接触岩心流动实验评价敏感程度流体接触岩心流动实验评价敏感程

26、度 流速敏感性评价实验（包括正向、反向流动流速敏感性评价实验（包括正向、反向流动实验）实验） 流速敏感性流速敏感性是指储层中各种微粒因流体流动速是指储层中各种微粒因流体流动速度增加而引起颗粒运移并堵塞孔道而造成储层度增加而引起颗粒运移并堵塞孔道而造成储层渗透率下降的现象。通过实验，可找出临界流渗透率下降的现象。通过实验，可找出临界流速或临界流量，以便指导采油、注水，确定合速或临界流量，以便指导采油、注水，确定合理工作制度。理工作制度。 这是一项新技术，其资料的解释能解决五个方面的问题（P5）。4.4.测试资料测试资料 这是认识储层最重要的动态信息，它可解决五个方面的问题。 上述四方面的资料，岩

27、心是基础，地球物理（测井与地震）是手段，测试是验证。 水敏性评价实验水敏性评价实验 水敏水敏是指地层不配伍的外来流体进入储是指地层不配伍的外来流体进入储层后引起储层中的粘土矿物发生水化膨层后引起储层中的粘土矿物发生水化膨胀和分散运移而造成的储层渗透率下降胀和分散运移而造成的储层渗透率下降的现象。评价指数为水敏指数的现象。评价指数为水敏指数Iw；实验；实验目的在于选择合适的外来流体性质。目的在于选择合适的外来流体性质。 盐敏性实验盐敏性实验 盐敏盐敏是指地层渗透率随流过的注水液矿是指地层渗透率随流过的注水液矿化度降低而变化的现象。该实验目的在化度降低而变化的现象。该实验目的在于寻找使地层渗透率急

28、剧下降的临界矿于寻找使地层渗透率急剧下降的临界矿化度，以便选择合适的外来流体（如注化度，以便选择合适的外来流体（如注入水等）。入水等）。 酸敏性实验酸敏性实验 酸敏酸敏是指酸液进入储层后与储层中是指酸液进入储层后与储层中的酸敏性矿物发生反应，产生沉淀的酸敏性矿物发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使储层渗透率下降或释放出微粒，使储层渗透率下降的现象。测定的现象。测定Kwa/Kws比值，可指导比值，可指导酸液的选择。酸液的选择。 系列流体评价实验系列流体评价实验 地层水地层水泥浆泥浆完井液完井液地层水地层水注入水注入水地层水，可以了解单项损地层水，可以了解单项损害情况和最终的综合损害程度。害情况和最

29、终的综合损害程度。 二、开发储层评价二、开发储层评价 概概 述述 储层沉积微相与构造特征研究储层沉积微相与构造特征研究 储层的非均质性研究储层的非均质性研究 储层裂缝评价储层裂缝评价 储层敏感性研究储层敏感性研究 利用不稳定试井研究储层利用不稳定试井研究储层 储层地质模型与储层综合评价储层地质模型与储层综合评价概概 述述勘探储层评价（区域储层评价）勘探储层评价（区域储层评价）：主要研究储集体的时空分布和油气聚集带内在地质规律的揭示，以便指导油气勘探工作，目的在于找到新的油气田。开发储层评价开发储层评价：是指从油气田发现后直到开发终了的整个过程中的储层 评价工作，它是直接为油气田开发工程服务的，目的是合理开发油气田，提高采收率。 开发储层评价的开发储层评价的主要特点主要特点： 阶段性阶段性: :开发阶段不同，开发储层评价工开发阶段不同，开发储层评价工作的任务和要求也不同，具有阶段性。总作的任务和要求也不同，具有阶段性。总体上说，随着开发进程，储层评价工作从体上说，随着开发进程，储层评价工作从储层宏观特征逐渐深入到小层内部的微观储层宏观特征逐渐深入到小层内部的微观非均质特征，从定性描述向定量表征和预非均质特征，从定性描述向定量表征和预测发展。测发展。实用性实用性：开发储层评价的目的是为油气田：开发储层评价的目的是为油气田开发方案设计、开发动态分析、调整挖潜开发方案设计、开