油气田地下地质学-第五章储层特征研究1

第五章储层特征研究大量油气勘探及开发实践已证实，地下不存在什么“油湖”、“油河”，油气是储存在那些具有互相连通的孔隙、裂隙的岩层内，好像水充满于海绵里一样。储（集）层概述1、储集层：能够储存和渗滤流体的岩层。★★2、含油气层：含有石油、天然气的储集层。★3、生产层(产层)：指已投入开发的含油气层。4、储集层的分类--一般分为3类▲碎屑岩类储集层（如各类砂岩、砾岩、粉砂岩等）▲碳酸盐岩类（如生物灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩等）▲其它类型（如火山岩、变质岩、泥岩等，比例小)储层→圈闭要素之一、油气藏形成条件之一；油气勘探、开发的目的层；与油气储量、产量、产能相关。储层研究：宏观→微观：几何形态、展布→孔隙结构静态→动态：岩性、相、成岩、孔隙特点→φ、K、So变化定性→定量：描述→建立储层参数及其三维空间展布储（集）层概述第一节储层的岩石物性参数

★★第二节储层非均质性★★★第三节储层的类型及特征★★★第四节影响储层特征的地质因素★★★第五章储层特征研究第一节储层的岩石物性参数

★★地壳上的各类岩石都具有大小不等的孔隙和渗透性能。孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能因此，岩石的孔、渗性是反映岩石储存流体和输导流体的能力的重要参数，通常把它们称为储油物性。

孔隙度、渗透率、流体饱和度地壳上所有岩石，即使是像花岗岩、玄武岩那样致密的岩石，都具有孔隙。一、岩石的孔隙及孔隙度广义的孔隙--岩石中未被固体物质所充填的空间，亦称为空隙。包括：狭义的孔隙、洞穴和裂缝。狭义的孔隙--岩石中颗粒(晶粒)间、颗粒(晶粒)内和充填物内的空隙。1、孔隙的分类⑴根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用分类可以将孔隙划分为3种类型：

超毛细管孔隙毛细管孔隙微毛细管孔隙

①超毛细管孔隙

管形孔隙直径＞0.5mm，裂缝宽度＞0.25mm；在自然条件下，流体在其中可以自由流动；岩石中一些大的裂缝、溶洞及未胶结或胶结疏松的砂层孔隙大部分属于此种类型。

②

毛细管孔隙

管形孔隙直径介于0.5～0.0002mm之间;

裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之间。流体在其中不能自由流动，只有在外力大于毛细管阻力的情况下，流体才能在其中流动。

③

微毛细管孔隙管形孔径＜0.0002mm，裂缝宽度＜0.0001mm。在通常温度和压力条件下，流体在其中不能流动；增加温度和压力，也只能引起流体呈分子或分子团状态扩散。由以上分析可知，岩石中的孔隙按其对流体渗流的影响可分为二类，即有效孔隙和无效孔隙。连通的毛细孔隙和超毛细孔隙--有效孔隙微毛细孔隙和孤立的孔隙--无效孔隙。⑵根据孔隙的成因分类

原生孔隙--指经受沉积、压实等成岩过程后保存

下来的孔隙空间(与岩石同时形成的孔隙)。★★如：原生粒间孔隙等。

次生孔隙--指在岩石形成后，由于重结晶、溶解、交代、构造运动、地表风化等作用形成的孔隙(孔隙、

溶洞、裂缝等)。

★★根据孔隙的成因，一般分为：原生孔隙和次生孔隙。1、孔隙的分类砂岩原生孔隙示意图

粒间孔隙残余粒间孔隙粒内孔及矿物解理缝填隙物孔隙

原生孔隙一般随埋藏时间和深度的增加，成岩作用加强而减少。原生孔隙主要包括：

粒间孔隙、矿物解理缝

层理/层间缝等，其中以粒间孔隙为主。原生粒间孔隙细粒长石砂岩兰色铸体

孔隙多被原始颗粒表面与具次生加大的自形晶面所包围，部分长石有溶蚀现象，白垩系，大庆油田北1-1-52井1120.5m绿色铸体粒间孔隙发育下第三系东营组，辽河油田海26井2385.5m粒间孔隙类亚类空间大小特征次生孔隙孔粒间溶孔＜2mm如长石、岩屑等颗粒边缘、局部溶解如方解石等胶结物、粘土杂基局部溶解颗粒及粒内溶孔如长石、岩屑等粒内溶解超大孔由胶结物及颗粒一起被溶解所致铸模孔颗粒、晶体或生物屑溶解而保留外形晶间孔晚期形成的高岭石、白云石等晶间的孔隙洞溶洞＞2mm多与表生淋滤作用有关缝收缩缝0.01～＞1mm成岩收缩作用成岩缝及其溶蚀无方向性，缝细、延伸范围小构造缝及其溶蚀平整延伸，组系分明，相互切割次生孔隙类型长条状溶蚀粒间孔港湾状溶蚀粒间孔特大溶蚀粒间孔粒内溶蚀孔隙溶蚀填隙物孔隙溶蚀裂缝孔隙次生孔隙包括：颗粒及粒内溶孔、粒间溶孔、铸模孔、超粒孔、晶间孔等。广义的次生孔隙还包括裂缝，如构造裂缝、成岩裂缝、溶洞等。粒内溶蚀孔隙细粒石英砂岩兰色铸体溶蚀颗粒以岩屑为主；石炭系，塔里木盆地河1井5481.6m细粉砂岩兰色铸体白云石被溶蚀后贯通成溶蚀孔，孔内零星分布自形方解石φ=3.2%K=72×10-3mμ2下第三系，江汉油田拖17井3189.1m杂基溶孔粉砂岩粘土杂基溶蚀形成大量粒间次生溶孔SEM，×3700Es，中原油田濮115井3228.1m生物铸模孔中粒长石砂岩兰色铸体螺碎屑被全部溶解形成铸模孔蚀粘土杂基溶蚀形成，Es胜利油田3-5-11井2114.0m次生溶孔、溶缝细粒砂岩兰色铸体伸长状粒间溶孔，孔隙中有岩屑溶蚀残留侏罗系，吐哈盆地鄯5-9井3075.9～3081.9m中-细粒砂岩兰色铸体粒间溶孔相互连接呈网格状侏罗系，吐哈盆地鄯5-9井3075.9～3081.9m微裂缝含泥不等粒石英砂岩红色铸体，缝宽0.04mmφ=16.4%K=11×10-3mμ2第三系，玉门油田G236井506.0m泥质粉砂岩黄色铸体低孔、低渗储层白垩系，二连油田哈315井1639.3m层间收缩缝为了衡量岩石中孔隙总体积的大小，表示岩石孔隙的发育程度，提出了孔隙度(率)的概念。根据孔隙的大小和连通情况，将孔隙度分为：

总孔隙度和有效孔隙度

总孔隙度(率)--岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值，以%表示--又称绝对孔隙度。★★2、孔隙度★★

有效孔隙度(率)：指那些互相连通的，在一般压力条件下允许流体在其中流动(参与渗流)的孔隙体积之和与岩样总体积的比值，以%表示。

★★

--或：指岩样中能够储集和渗滤流体的连通孔隙体积(有效孔隙体积)与岩样总体积的比值--连通孔隙度。

只有那些互相连通的孔隙才具有实际意义，它们不仅能储存油气，而且允许油气在其中渗滤。在生产实践中，提出了有效孔隙度(率)的概念。

●

一般情况下，对于同一岩石，有效孔隙度＜绝对孔隙度(总孔隙度)

●

目前，生产单位所说的孔隙度(率)，都是指有效孔隙度，但在习惯上常简称为孔隙度(率)。

●有效孔隙度与总孔隙度：

对于未胶结或胶结不甚致密的砂层，两者相差不大；

对于胶结致密的砂岩或碳酸盐岩，两者可有差别大。注意三点绝对渗透率：当单向流体充满岩石孔隙，流体不与岩石发生任何物理化学反应，流体的流动符合达西直线渗滤定律时，所测得的岩石对流体的渗透能力称为该岩石的绝对渗透率。二、渗透率★★在一定压差下,岩石允许流体通过的性质称为渗透性；在一定压差下，岩石允许流体通过的能力叫渗透率。单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积大小成正比，而与液体通过岩石的长度以及液体的粘度成反比。有效渗透率（相渗透率）：指当岩石孔隙为多相流体通过时，岩石对每一种流体的渗透率。岩石对每一种流体的有效渗透率小于该岩石的绝对渗透率。相对渗透率：岩石对各种流体的有效渗透率与该岩石的绝对渗透率的比值。随着该相流体饱和度的增加，其有效渗透率和相对渗透率均增加，直到全部为某种单相流体所饱和时，其有效渗透率＝绝对渗透率，其相对渗透率＝1。实践证明：有效渗透率和相对渗透率不仅与岩石性质有关，而且与流体的性质和饱和度有关。定义：指单位孔隙体积内油、气、水所占的体积百分数。三、流体饱和度★★应用流体饱和度时应注意：（1）油气层内流体饱和度的分布是不均质的（孔隙喉道大小、渗透率高低的不同均影响饱和度）（2）油气层中油、气、水的饱和度将随油气采出程度的不同而发生变化。（3）在油气层内，因束缚水为不可动水，故在相对渗透率实验中，可将其视为岩石的一部分。其油气饱和度常依碳氢化合物充满的孔隙表示。

分类部门储层分类孔隙度(%)渗透率(×10-3um2)分类部门储层分类孔隙度(%)渗透率(×10-3um2)评价原石油天然气总公司Ⅰ>30>2000中国石油Ⅰ>25>1000最好Ⅱ25-30500-2000Ⅱ20-25100-1000好Ⅲ15-25100-500Ⅲ15-2010-100较好Ⅳ10-1510-100Ⅳ10-151-10较差Ⅴ<10<10Ⅴ5-10-0.1-1.0差

储层分类评价标准比较储层物性分类孔隙度φ(%)渗透率k(10-3μm2)特高孔高渗φ≥30k≥2000高孔高渗25≤φ<30500≤k<2000中孔中渗15≤φ<2550≤k<500低孔低渗10≤φ<155≤k<50特低孔低渗φ<10k<5碎屑岩储层物性分类标准碎屑岩储层分类评价表家储量委员会根据国内主要油气田储层物性分布规律和相关储层分类方案研究，于1997年颁布了碎屑岩储层和非碎屑岩储层物性分级的一个标准，分类依据Ⅰ类储层Ⅱ类储层Ⅲ类储层Ⅳ类储层渗透率>10010-1001-10<1孔隙度>1812-185-12<5均值<1111-1312-13>13分选系数>21.7-21.5-1.7<1.5偏态>-0.5-1.0--0.5-1.8—1.0<-1.8变异系数>0.20.15-0.20.12-0.15<0.12中值连通孔喉半径>0.150.08-1.150.05-0.08<0.05最大连通孔喉半径>1.30.9-1.30.5-0.9<0.5最小非饱和孔隙体积百分比<1515-3535-50>50火山岩和火山碎屑岩储层分类评价表类别亚类孔隙类型粒度范围物性毛管压力特征最大连通孔喉半径

μm评价主要的次要的孔隙度

%渗透率

10-3μm2排驱压力

Mpa饱和中值压力

Mpa束缚水饱和度%Ⅰa粒间孔或溶孔微孔,晶间孔,矿物解理缝细、中（粗）>25>600<0.020.07~0.2<10>37.5非常好b粒间孔或溶孔微孔,晶间孔,层间缝,解理缝中、细20~30100~6000.02~0.10.2~1.5<207.5~37.5很

好c粒间孔或溶孔,微孔矿物解理缝中、细、极细20~30100~3000.02~0.11.5~3<307.5~37.5好Ⅱa微孔,晶间孔,剩余粒间孔粒间孔,溶孔,构造缝细、极细13~2010~1000.1~0.30.5~1.520~352.5~7.5中上等b微孔,晶间孔,剩余粒间孔粒间孔,溶孔,构造缝细、极细13~205~500.3~0.51.5~320~351.5~2.5中

等c微孔,晶间孔,剩余粒间孔溶孔细、粉12~181~200.5~0.71.5~525~351.07~1.5中下等Ⅲa微孔或晶间孔,溶孔层间缝,构造缝细、极细9~120.2~10.7~0.93~625~450.83~1.07差b微孔或晶间孔层间缝,收缩缝,溶孔细、粉7~90.1~0.50.9~1.16~935~450.68~0.83很

差Ⅳ微孔或晶间孔收缩缝极细、粉<6（油）

<4（气）<0.1>1.1>9>45<0.68非储集岩第一节储层的岩石物性参数★★第二节储层非均质性★★★第三节储层的类型及特征★★★第四节影响储层特征的地质因素★★★第五章储层特征研究

储层的非均质性--指油气储层在沉积、成岩以及后期构造作用的综合影响下，储层的空间分布及内部各种属性的不均匀变化(或：储层的基本性质包括岩性、物性、含油性及微观孔隙结构等特征在三维空间上的不均一性）。★★非均匀变化具体地表现储层空间分布形态储层岩性和厚度储层内部的物性储层内部孔隙结构泥岩夹层的多少及厚度………

陆相沉积的储层稳定性差，岩性、厚度及物性等变化大，非均质性比海相储层强，了解和掌握储层非均质性特征尤为重要---对提高油气采收率影响极大。第二节储层非均质性研究★★★

一、储集层非均质性的分类二、储层非均质性的研究内容和方法三、储层非均质性与油气采收率的关系一、储集层非均质性的分类可根据非均质规模大小、成因和对流体的影响程度等来进行分类。目前，较为流行的分类方法基本上都是按规模、大小来分。(一)Pettijohn分类(1973)(二)Weber分类(1986)(三)裘亦楠的分类(1992)★★★Pettijohn储层非均质性分类(一)Pettijohn分类(1973)油藏规模

1～10km×100m

层规模100m×10m砂体规模

1～10m2

层理规模10～100mm2孔隙规模

10～100μm2Pettijohn对河流储层，按非均质性规模的大小，提出的五种规模储层非均质性：Weber的储层非均质分类

(1986)

Weber根据Pettijohn的思路，不仅考虑非均质性规模，同时考虑非均质性对流体渗流的影响，将储层的非均质性分为七类：(二)Weber分类(1986)非均质性规模＋对渗流影响⑴封闭、半封闭、未封闭断层

是一种大规模的储层非均质属性，断裂的封闭程度对油区内大范围的流体渗流具有很大影响。

●断层若封闭(隔断两盘间流体的渗流)→起遮挡作用；

●断层未封闭→则为一个大型的渗流通道。⑵成因单元边界

成因单元边界为岩石变化边界，

→通常是渗透层与非渗透层的分界线

→至少是渗透性差异的分界线控制着较大规模的流体渗流⑶成因单元内渗透层：

在成因单元内部，具不同渗透性的岩层在垂向上呈网状分布→因而导致储层在垂向上的非均质性。河流相砂体⑷成因单元内隔夹层：

成因单元内，不同规模的隔夹层对流体渗流影响很大，

→主要影响流体垂向渗流，也影响流体的水平渗流。⑸纹层和交错层理：

层理构造内部纹层方向具较大的差异，这种差异对流体渗流有较大影响→从而影响注水开发后剩余油的分布。⑹微观非均质性：

--是最小规模的非均质性，即由于岩石结构和矿物特征差异导致的孔隙规模的储层非均质性。⑺封闭、开启裂缝：

储层中若存在裂缝，裂缝的封闭和开启性质亦可导致储层的非均质性。(三)裘亦楠的分类(1992)★★★根据我国陆相储层特征(规模)及生产实际，裘亦楠提出了一套较完整且实用的分类方案(国内已普遍采用)。⑴层间非均质性⑵平面非均质性⑶层内非均质性⑷孔隙非均质性宏观非均质性--

微观非均质性第二节储层非均质性研究★★★

一、储集层非均质性的分类二、储层非均质性的研究内容和方法三、储层非均质性与油气采收率的关系二、储层非均质性的研究内容和方法(一)层间非均质性(二)层内非均质性(三)平面非均质性(四)孔隙非均质性

(一)层间非均质性--指一套砂泥岩间互的含油层系(油层组)中的层间差异。包括

▲各种沉积环境的砂体在剖面上出现的规律性(旋回性)，

▲泥质岩类隔层的发育和分布规律--砂体的层间差异，

▲

砂层间渗透率的非均质程度，等等；★1、分层系数(An)2、垂向砂岩密度(Kn)3、各砂层间渗透率的非均质程度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)nBi--某井的砂层层数N--统计井数

砂岩总厚度一定时，垂向砂层数越多，隔层越多，越易产生层间差异--分层系数越大，层间非均质性愈严重(一)层间非均质性2、垂向砂岩密度Kn（砂岩厚度系数）--指油层剖面中砂岩总厚度与地层总厚度之比。★

3、各砂层间渗透率的非均质程度

研究内容与层内K非均质研究相似，包括各砂层间：

K变异系数、级差、单层突进系数、均质系数、统计分布曲线、各砂层K垂向统计分布图等--由此分析研究区各小层平均K变化及差异，为垂向油层差异分析奠定基础。

Kn∈［0，1］(一)层间非均质性胜利油田某地区不同油层的渗透率分布曲线

横坐标为渗透率厚度权衡平均值纵坐标为占总井数的百分比

油层渗透率垂向统计分布

占总井数的百分比渗透率4、层间非均质性研究内容--主要包括2个方面：层间隔层研究、层间差异研究

⑴层间隔层研究隔层--对流体具隔绝能力的非渗透性岩层。★A)隔层研究意义：对研究上下油层的非连通性、划分开发层系及在同一开发层系内阻挡流体的垂向渗流

等均具有重要意义。(一)层间非均质性B)隔层的确定条件--两个标准：

▲物性：20～70MPa，地层不透水；K一般＜10×10-3μm2

▲厚度：具备一定厚度，一般＞5m。C)常见的良好隔层（特征）：

①岩性：泥岩、泥质粉砂岩、盐岩、膏岩；②分布：一般大于砂层分布范围；

③微裂缝、小断层不发育。D)隔层主要研究内容：

●

隔层的岩石类型：泥岩、粉砂质泥岩、钙质砂岩、蒸发岩等。

●

隔层在剖面上的分布（位置）；

●

隔层厚度及其在平面上的变化：隔层等厚图等方式表示。

●

隔层级别：岩性致密、排替压力大、厚度大、平面分布稳定，则其封隔能力好；否则，反之。

四个级别：油层组间隔层、砂层组间隔层、砂层间隔层、砂层内薄夹层。⑵层间差异①沉积旋回性--储层层间非均质性的沉积成因。②相关参数计算：分层系数(An)，垂向砂岩密度(Kn)，渗透率变异系数、级差、单层突进系数、均质系数等③主力油层与非主力油层的识别及垂向配置关系：

识别--在平面及层内非均质性研究后，通过各砂层的分布面积、厚度、储油物性、产能等指标比较后而确定。

主力油层--面积、厚度、he大，φ、K、So高，Vsh低；产能大、注入剂量大，生产与研究重点→分层开采；

非主力油层--是开发后期的重要接替资源和挖潜对象。二、储层非均质性的研究内容和方法(一)层间非均质性(二)层内非均质性(三)平面非均质性(四)微观非均质性

(二)层内非均质性

层内非均质性--指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化。★★●

层内垂向上粒度韵律；●

层内垂向上渗透率差异程度；●

层内垂向上最高渗透段位置；●

层内不连续泥质薄夹层的分布；●

渗透率韵律及渗透率的非均质程度(水平、垂直)●

层理构造序列，等等层内非均质性1、粒度韵律★★★粒度韵律—指单砂层内碎屑颗粒的粒度大小在垂向上的变化←受沉积环境和沉积方式的控制，分4种类型。正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律1)正韵律：粒度中值md自下而上由粗变细；常常导致物性(φ、K)自下而上变差；易出现底部突进、水淹厚度小、驱油效率低。2)反韵律：粒度中值自下而上由细变粗；往往导致岩石物性(φ、K)自下而上变好；开发注水时，水淹较慢且较均匀、驱油效率较高。

3)复合韵律---正、反韵律的组合。复合正韵律--正韵律的叠置；复合反韵律--反韵律的叠置；复合正反韵律--上、下粗，中间细；复合正反韵律--上、下粗，中间细。复合正韵律复合反韵律复合正反韵律复合反正韵律1、粒度韵律★★★

4)均质韵律：颗粒粒度在垂向上变化无韵律---不规则序列或均质韵律。2、渗透率韵律---同粒度韵律一样，可分为：

正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律等。2、渗透率韵律★★★1、粒度韵律★★★粒度序列与渗透率序列类型示意图正韵律反韵律正反复合韵律反正复合韵律均匀韵律薄互层韵律均匀-正韵律反-均匀韵律渗透率韵律粒度韵律与渗透率韵律序列类型3、沉积构造碎屑岩储层中，层理构造多样：平行层理、斜层理、波状层理、水平层理………

★层理的方向决定渗透率的方向，

不同层理类型，其渗透率和最终采收率差异较大。①斜层理砂岩：渗透率高，水淹快，采收率低；--平行纹层走向注水，采收率最高。

--河道砂岩，河道中央注水，两侧采油，效果好。

②

交错层理砂岩：渗透率低，水淹均匀→采收率高。4、夹层的存在

夹层的成因及稳定性取决于沉积环境。

海相储层的夹层分布稳定，其分布长度大；三角洲砂体的夹层分布稳定性次之；点坝砂体的夹层的分布稳定性最差。

砂岩中常存在泥岩和泥质粉砂岩夹层，其厚度较小，一般几厘米、几十厘米。图3-16不同沉积环境夹层分布稳定性示意图

P99页岩夹层长度概率%粗粒点坝海相三角洲、堤坝三角洲边缘三角洲平原分支河道（1）河道砂体内部的夹层，多出现在砂体内各个侧向加积体之间，一般在砂体上部厚度大，沿着侧积体界面向下倾斜变薄，至侧积体下部消失。（2）砂体内部因层理构造而显示的夹层，纹层系交界处的夹层，多由泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成，数量很多，但夹层厚度仅几毫米至几厘米，延伸方向多变，延伸长度短。（3）成岩作用中由自生矿物沉淀充填而形成的致密砂岩层，此种夹层多以钙质砂岩为主，孔隙度小于5％。也有硅质夹层。层内夹层成因类型★★★层理构造而显示的夹层层理构造而显示的夹层泥质夹层钙质夹层

●

三角洲前缘席状砂与河口坝砂体之间的夹层：多出现在砂体中下部，以泥质薄层出现；延伸较远，可达300～600m；

在砂体内起细分砂层的作用。

●

分流河道砂体和曲流河道砂体之间的泥质夹层：夹层很薄，为不同期的泥质侧积层体之间的夹层。不同成因砂体及其夹层稳定性：曲流河道砂体内部构成及泥质夹层分布模式(李思田，1996)

成岩隔挡层泥质隔挡层成岩隔挡层泥砾隔挡层植物碎屑隔挡层（a、b、c、d、e为不同期的泥质侧积层）图3-18河道砂体间的泥质夹层在平面上及剖面上的分布特征

泥质侧积层层内夹层类型泥质夹层钙质夹层物性夹层钙质夹层层内不同夹层电性特征★★5、颗粒的排列方向

古水流方向造成了颗粒的排列呈一定的方式。沿古水流方向注水对水流的阻力最小。对于河道砂体，注入水沿古河道下游方向推进速度快；向上游方向推进速度慢且驱油效果有差异。图3-19注水速度与古水流方向的关系(大庆油田)▲注水井排南面生产井感到注水量太多，注水井排北面的生产井显得注水量太少--发生所谓的“南涝北旱”现象。6、微裂缝微裂缝的存在，可改变储层的渗透性，甚至可形成串层。对开发效果的影响较大。对于断裂活动强的断块油田、微裂缝发育的致密储层→应搞清裂缝的大小、方向、产状和密度。7、渗透率非均质程度★★★渗透率的非均质程度可用下列参数表征：渗透率变异系数VK、渗透率突进系数TK、

渗透率级差JK、渗透率均质系数KP、………式中：Ki--层内某样品的渗透率值，i＝l，2，…，n；--层内所有样品渗透率的平均值；

n—层内样品个数。

一般：VK＜0.5时为均匀型--------表示非均质程度弱

0.5≤VK≤0.7为较均匀型---表示非均质程度中等

VK＞0.7时为不均匀型------表示非均质程度强1)渗透率变异系数(VK)--度量所统计的若干数值相对于其平均值的分散程度和变化程度。7、渗透率非均质程度★★★2)渗透率突进系数(TK)--砂层中最大渗透率与砂层平均渗透率的比值。式中：TK

—渗透率突进系数Kmax—层内最大渗透率值

当TK＜2时为均匀型当TK为2～3时为较均匀型当TK＞3时为不均匀型7、渗透率非均质程度★★★

3)渗透率级差（JK）

--为砂层内最大渗透率与最小渗透率的比值。●JK越大--渗透率的非均质性越强●JK越小--渗透率的非均质性越弱

4)渗透率均质系数(KP)--突进系数(TK)的倒数--表示砂层中平均渗透率与最大渗透率的比值。

KP值在0～1之间变化，

KP越接近1，均质性越好。KP×TK(渗透率突进系数)＝17、渗透率非均质程度★★★5)垂直渗透率与水平渗透率的比值(Ke/KL)

该比值对油层注水开发中的水洗效果有较大影响。

Ke/KL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。7、渗透率非均质程度★★★6)泥质隔夹层的分布频率(PK)和分布密度(DK)泥质夹层分布不稳定

→可造成油层剖面内垂直和水平方向渗透率的变化。

A)夹层分布频率(PK)：--即每米储层内非渗透性泥质(隔)夹层的个数。7、渗透率非均质程度★★★

B)夹层分布密度(DK)：---指每米储层内非渗透性泥质隔夹层的厚度。Hsh--层内非渗透性泥质(隔)夹层总厚度，mH--层厚，m泥质→泥岩，md小，测井曲线有反应钙质岩性夹层物性夹层：φ、K相对较低。7、渗透率非均质程度★★★小结--层内非均质性1、粒度韵律2、渗透率韵律3、沉积构造4、夹层的存在5、颗粒的排列方向6、微裂缝7、渗透率非均质程度

1)渗透率变异系数(VK)2)渗透率突进系数(TK)3)渗透率级差（JK）4)渗透率均质系数(KP)：5)垂直渗透率与水平渗透率的比值(Ke/KL)6)泥质隔夹层的分布频率(PK)和分布密度(DK)第一节储层的岩石物性参数

★★第二节储层非均质性★★★第三节储层的类型及特征★★★第四节影响储层特征的地质因素★★第五章储层特征研究11.12(一)层间非均质性

指一套砂泥岩间互的含油层系(油层组)中的层间差异。包括

▲各种沉积环境的砂体在剖面上出现的规律性(旋回性)，

▲泥质岩类隔层的发育和分布规律--砂体的层间差异，

▲

砂层间渗透率的非均质程度，等等；★1、分层系数(An)2、垂向砂岩密度(Kn)3、各砂层间渗透率的非均质程度(二)层内非均质性

层内非均质性--指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化。★★●

层内垂向上粒度韵律；●

层内垂向上渗透率差异程度；●

层内垂向上最高渗透段位置；●

层内不连续泥质薄夹层的分布；●

渗透率韵律及渗透率的非均质程度(水平、垂直)●

层理构造序列，等等层内非均质性二、储层非均质性的研究内容和方法(一)层间非均质性(二)层内非均质性(三)平面非均质性(四)孔隙非均质性

(三)平面非均质性

平面非均质性---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的非均质性。★★1、砂体几何形态2、砂体规模及各向连续性3、砂体的连通性4、砂体内孔隙度、渗透率的平面变化及方向性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，一般以长宽比进行分类。一般而言，砂体越不规则，非均质性越强。砂体几何形态受沉积相控制。①席状砂体：长宽比近似于1:1，平面上呈等轴状②土豆状砂体：长宽比小于3:1③带状砂体：长宽比为3:1～20:1④鞋带状砂体：长宽比大于20:1⑤不规则砂体：形态不规则，一般有1个主要延伸方向席状砂体土豆状砂体条带状砂体不规则状砂体常见的砂体平面形态示意图2、砂体规模及各向连续性重点研究砂体的侧向连续性。

按延伸长度可将砂体分为五级：一级：砂体延伸＞2000m，连续性极好二级：砂体延伸1600～2000m，连续性好三级：砂体延伸600～1600m，连续性中等四级：砂体延伸300～600m，连续性差五级：砂体延伸＜300m，连续性极差非均质性增强砂体规模减小连续性减弱实际研究中，往往用钻遇率来表示砂体规模或连续性。钻遇率反映在一定井网下对砂体的控制程度。

钻遇率越高，砂体的延伸性越好。★

3、砂体的连通性

--指砂体在垂向上和平面上的相互接触连通。可用砂体配位数、连通程度和连通系数表示。

⑴砂体配位数--指与某一砂体连通接触的砂体数。⑵连通程度--指上、下砂层的连通面积占砂体总面积的百分比--表示储层纵向上的连通性。⑶

连通系数--连通的砂体层数占砂体总层数的百分比。--也可用厚度来计算，称之为厚度连通系数。砂体连通后形成的连通体通常有以下几种形式，

●

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。连通体多边式连通多层式连通孤立式连通体及连通方式示意图4、砂体内孔隙度、渗透率的平面变化及方向性编制孔隙度、渗透率及渗透率非均质程度的平面等值线图，表征其平面变化。研究的重点是渗透率的方向性。

①宏观渗透率的方向性--指砂体内岩性（沉积相）变化引起的渗透率的方向性。

②微观渗透率的方向性

--指砂体内沉积构造和结构因素引起的渗透率方向性。

③裂缝引起的渗透率方向性--指储层存在裂缝时导致严重的渗透率方向性--应研究裂缝的产状，尤其是裂缝的走向。B16J01渗透率曲线（10-3µm2）浅绿：50红色：100蓝色：300黑色：500粉红：1000浅蓝：2000土黄：5000碎屑岩岩性的差异致使渗透率展布具有方向性C17J02渗透率曲线（10-3µm2）浅绿：50红色：100蓝色：300黑色：500粉红：1000浅蓝：2000土黄：50002小层3小层ФKSoHeФKSoHe储层参数的平面等值线图二、储层非均质性的研究内容和方法(一)层间非均质性(二)层内非均质性(三)平面非均质性(四)孔隙非均质性

(四)孔隙非均质性

孔隙非均质性是指孔隙规模的孔隙与喉道、岩石颗粒以及填隙物分布的非均质性，主要包括：孔隙、喉道的大小与分布孔隙类型、结构特征

岩石组分、颗粒排列方式、基质含量及胶结物类型等

储层微观非均质性的研究：

--是了解剩余油分布及水驱油效果的基础。孔隙非均质性的表征方法★分析方法较多，通常可分为间接和直接分析两大类。间接分析法--国内常用

毛细管压力法（压汞法）★★直接观测法铸体法扫描电镜法图像分析法⑴铸体法孔隙铸体法主要用于孔隙类型、形态、大小和分布及喉道类型和喉道连通性的研究。可分为两类：其一为岩样的三维孔隙铸体；其二为孔隙铸体薄片。主要将染色树脂灌注到岩石的孔隙空间中，观察了解岩石孔隙空间的结构，度量其尺寸。三维孔隙铸体方法先进但制作困难，故不常用。铸体薄片法简单易行，是常用的孔隙观察方法，但只能观察到孔隙、喉道及连通性的二维孔隙结构，但如果有计划、从各个方向切较多的薄片进行观察也可在一定程度上了解孔隙的三维结构。

原理：将配制的环氧树脂在一定的温度、压力下注入岩石孔隙中，利用环氧树脂与固化剂发生固化反应，成为坚硬的固体树脂。树脂颜色：兰色(常用)、红色、黄色、绿色。含泥细粒长石岩屑砂岩红色铸体以原生粒间孔、溶扩粒间孔为主；大庆油田白垩系，升81井1336.4m细粒长石砂岩兰色铸体杂基少，成岩作用弱；原生粒间孔发育Φ＝36.7%K＝3459×10-3mμ2，面孔率28%上第三系馆陶组，胜利油田孤东14井1308.0m通过对铸体薄片的观察，可以进行以下方面的研究工作：（1）孔隙类型及喉道类型。（2）孔隙大小及其分布：通过镜下统计或图像分析方法可直接测量孔隙的大小和分布，绘制孔隙分布直方图和频率曲线图，求取最大孔径值和最小孔径值、孔径中值等。（3）面孔率：指显微镜下的岩石可视孔隙面积(不含微孔隙)占观测视域总面积的百分比。（4）孔喉配位数：是指孔隙的喉道数量，通常以统计结果的平均数来表示。这是反映孔隙连通情况的重要参数。（5）孔喉平均直径比：是指孔隙平均直径与喉道平均直径的比值，也是孔隙连通程度的一种反映。②应用：扫描电镜下观察、照相--

了解--孔隙及吼道的类型、几何形态、大小；

胶结物(填隙物)类型、胶结方式；粘土矿物；

颗粒大小、分选、磨圆；次生矿物等。⑵扫描电镜法①样品制备：样品预处理、样品的上桩粘接、镀膜。

◆

预处理--包括：洗油、磨制、酸化、净化、干燥等。

◆

上桩粘接--通常用导电胶把样品粘接在样品桩上。

◆

镀膜--防止荷电效应，避免镜筒污染，导热等。

①

欲使水银(非润湿相)注入岩石孔隙系统，必须克服孔-喉所造成的毛细管阻力Pc--当求出与之平衡的毛细管力和压入岩样内的水银的体积，即可得Pc～含汞饱和度的关系1）基本原理

②毛管压力与孔隙喉道半径R成反比，根据注入水银的毛管压力就可计算出相应的孔隙喉道半径。--毛细管力，MPa--水银的表面张力，480dyn/cm2--水银的润湿接触角，146度--孔隙喉道半径，cm（3）压汞法—水银注入法③水银饱和度值可以通过水银体积计算得到：--水银饱和度，％--孔隙中所含水银的体积，cm3--岩样的体积，cm3在实际应用中，常用含水银饱和度来表示某一注人压力下相应孔隙喉道所连通的孔隙体积占总孔隙体积的百分数。

毛细管压力曲线（压汞曲线）--是根据实测的水银注入压力(Pc)与相应的岩样含水银体积(VHg)，并经计算求得水银饱和度值(SHg)和孔隙喉道半径(R)之后，所绘制的毛管压力、孔隙喉道半径与水银饱和度的关系曲线。

反映在一定驱替压力下水银可能进入的孔隙喉道的大小及这种喉道的孔隙容积。

实验室中经常采用压汞曲线来研究岩石的孔隙结构。SHg

影响毛细管压力曲线形态特征的主要因素：

▲孔隙喉道的大小分布趋势--用孔隙喉道歪度表示，

▲孔隙喉道的分布均匀性--用分选系数表征。

粗歪度代表喉道粗；分选好表示孔隙、喉道均匀。2)毛管压力曲线形态分析典型的理论毛管压力曲线形态示意图(据Chilingar等,1972)分选差典型的理论毛细管压力曲线形态示意图(据Chilingar等,1972)分选好、粗歪度的储集层

→储渗能力较好；分选好、细歪度的储集层

→孔喉系统较均匀，但孔喉小，渗透性可能很差。分选差分选好分选好、粗歪度分选好、细歪度分选较差偏细歪度分选较差偏粗歪度

孔隙半径较大，孔隙结构以中孔中喉及大孔中喉型为主，还有大孔大喉型，毛管压力曲线为外凸型、平直型。

2023/9/2储层表征与建模

孔隙结构以中孔中喉及中孔细喉为主，偶见中大孔中喉和细孔细喉。毛管压力曲线为外凸型。2023/9/2储层表征与建模

孔隙半径较小，孔隙结构以细孔细喉为主要特征，毛管压力曲线特征不很明显。

根据毛细管压力曲线可以求得：排驱压力Pd孔隙喉道半径中值r50毛细管压力中值P50最小非饱和的孔隙率Smin%3)孔隙定量特征参数

SHg

排驱压力--非润湿相流体开始并连续地进入岩样驱替孔隙中的润湿相流体的压力（指孔喉系统中最大连通孔隙所对应的毛细管压力--入口压力）。★★

--即沿毛管压力曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的压力值。与之相对应的是最大连通孔喉半径。●排驱压力与最大连通孔喉半径SHg

饱和度中值压力--指在注入非润湿相饱和度为50%时对应的毛管压力，与之对应的是孔隙喉道半径中值。★★饱和度中值压力是评价储层性能的重要参数，物性愈好，愈低。●饱和度中值毛细管压力与孔喉半径中值SHg●饱和度中值压力可以反映孔隙中油、水两相共存时，油的产能大小。

越大--表明岩石越致密(偏向于细歪度)，产油能力越低

越小--表示岩石对石油的相对渗滤能力越好，

产油能力越高。●排驱压力既反映：岩石孔隙喉道分布的集中程度，又反映：孔喉的绝对大小，因而是划分岩石储集性能好坏的主要指标之一。一般说来，φ高、Κ好的岩样，其排驱压力低。--表示当注入水银的压力达到仪器的最高压力时，没有被水银侵入的孔隙体积百分数。★★理论上，最小非饱和孔隙体积百分数越大，束缚孔隙越多，So越低，孔隙结构越差。●最小非饱和的孔隙体积百分数SHg

根据毛管压力-饱和度曲线图，可绘制孔隙喉道的频率分布直方图、频率分布曲线。4)孔隙喉道的频率分布直方图与孔隙结构毛细管压力曲线孔喉频率分布直方图

以上两类图件可以反映孔喉的大小