《储层非均质性》课件

储层非均质性探讨储层内部结构的不均匀分布以及其对储量评估和开采的影响。JY课程目标了解储层非均质性掌握储层非均质性的定义、特点和分类，深入认知非均质性对油气开发的重要性。分析非均质性产生机理探究地质作用下储层非均质性的形成过程和主导因素。评估非均质性影响掌握非均质性评价的方法和技术，深刻认识到非均质性对油气开发的重大影响。优化非均质性应对学习有效应对非均质性的技术手段，为提高油气采收率提供理论依据。什么是储层非均质性储层非均质性是指储层内部的岩性、孔隙结构、渗流能力等各种地质特征在空间分布上不均匀或不一致的现象。这种不均匀性会影响流体在储层中的运移和储集能力，是影响油气田开发的重要因素。非均质性体现在宏观、中观和微观三个尺度上，其成因包括沉积环境、构造活动、物理化学作用等地质过程。准确识别和定量描述非均质性对于优化开发方案至关重要。储层非均质性的特点1微观尺度上的非均质从岩石孔隙、裂缝到沉积微层面,储层具有复杂的微观孔隙结构和渗流通道.2中观尺度上的非均质储层岩性、孔隙度、渗透率等在横向和垂向上存在明显变化.3宏观尺度上的非均质在整个储层范围内,渗透率、孔隙度、含油饱和度等呈现复杂的随机分布.4多尺度的耦合效应微观、中观和宏观尺度的非均质性在岩石物理、流体力学等方面存在耦合效应.宏观非均质性地质构造宏观非均质性体现在地质构造层面,如山脉、盆地、断裂带等地质构造元素呈现不同的岩性、厚度和分布状态。岩性变化不同成因的地层沉积,如砂岩、泥岩、碳酸盐岩等,呈现明显的岩性差异,这种宏观尺度上的岩性变化是造成储层非均质性的重要因素。构造破坏地质构造活动如断层、褶皱等,会破坏原有的沉积结构,导致储层性质在空间上的差异性。这种差异性反映了储层的宏观非均质性。中观非均质性层序结构中观尺度的储层非均质性体现在岩性、孔隙度和渗透率的层序变化。这种变化受沉积环境、埋藏历史等因素影响。流体流动影响中观尺度的非均质性对流体流动产生重要影响。会形成优先流通通道和低渗透率屏障,影响油气开发效果。地层对比分析通过地质对比、地层对比等方法可以分析中观尺度的非均质性特征,为开发提供关键依据。活动断层和构造中观尺度的断层、褶皱等构造也是造成储层非均质性的重要因素,需要重点关注。微观非均质性孔隙结构储层中微观尺度的孔隙结构存在不均匀分布,包括孔径大小、孔隙形状、连通性等方面的差异。矿物成分不同矿物颗粒的大小、分布状态以及成岩过程的差异造成了矿物组成的非均质性。微裂缝分布微裂缝的产生、发展和分布存在不均匀特征,对储层渗流性能产生重要影响。非均质性的产生机理1沉积过程沉积作用过程中的颗粒大小、含量及堆积方式差异导致了岩石孔隙的各向异性和不均匀分布。2成岩过程溶蚀、胶结、压实等成岩作用也会造成孔隙结构和矿物组分的差异。3岩体改造岩体遭受的地质构造运动、热液活动、风化等过程会进一步增加储层的不均匀性。地质过程与非均质性形成1沉积过程沉积层的不同粒度、成分、压实度等导致渗透能力差异。2构造运动断层、褶皱等形成的破碎和变形带分布不均.3侵蚀过程差异侵蚀作用造成岩性和孔隙度的差异。储层的非均质性主要是由地质过程造成的。沉积过程中物性参数的差异、构造运动导致的破碎带分布不均、以及侵蚀过程中的选择性侵蚀都可以造成储层的宏观、中观和微观非均质性。这些非均质性对储层的物理特性和开发效果产生重要影响。非均质性的评价方法地质统计学方法采用变差函数、克里金插值等方法定量描述储层空间变化规律。可分析非均质性的强度、范围和方向。流动模拟方法基于数值模拟的方法评价非均质性对产能和采收率的影响。可模拟复杂的非均质分布对流体流动的影响。综合评价方法将地质统计学、流动模拟、现场测试等多种方法相结合,全面定量评价储层非均质性。可为合理开发提供依据。实验室测试方法通过室内岩心实验分析孔隙度、渗透率等参数的空间分布。为建立精细的数值模型提供依据。非均质性检测技术井测技术利用钻井工艺及测井手段,对地层属性进行测量和评价。可获得地层孔隙度、渗透率等各种物性数据。地震勘探通过人工振源产生地震波,利用反射波特征来分析地层结构和岩性的变化。可识别地层非均质性的空间分布。岩心分析通过实验室对岩心样品的测试分析,获得精确的孔隙度、渗透率等参数,有利于识别微观非均质性。渗透率分布模型储层渗透率分布是评估储层性能的重要参数。如图所示,储层大多分布在0-50md的低渗透率区间,表明整体储层具有相对较低的渗透性能,需要采取相应的开采措施。渗透率各向异性0.1垂向渗透率与水平渗透率差异可达10倍30%渗透率各向异性过高各向异性影响油气藏开发3D三维渗透率分布宏微观尺度上呈现复杂不均匀性储层的渗透率各向异性是指储层在不同空间方向上的渗透率存在明显差异。这是由于地质沉积过程、构造变形、成岩作用等因素造成的。渗透率各向异性对于油气藏的开发生产有重要影响,需要进行深入研究与评价。盖层非均质性1盖层性质复杂盖层通常由页岩、泥岩等构成,其成因、沉积环境、成熟度等差异,导致其性质和性能存在较大非均质性。2渗透率变化显著盖层渗透率可由微达达数个密西达米量级不等,致使其隔油性能差异悬殊。3裂缝发育普遍盖层常发育不同类型和规模的裂缝,进一步增加了其非均质性。4成熟度影响隔油性不同成熟度的盖层其隔油性能差异较大,需要予以重点考虑。碳酸盐岩储层非均质性成岩过程复杂碳酸盐岩经历了复杂的成岩历史,包括沉积、溶蚀、胶结等过程,这些过程会导致储层性质的强烈变化和非均质性。多重孔隙系统碳酸盐岩储层通常拥有孔洞、裂缝、晶间孔隙等多重孔隙系统,这些孔隙类型的分布和连通性差异导致非均质性。溶蚀发育不均碳酸盐岩中的溶蚀作用常局部发育,形成溶洞、溶蚀通道等,导致储层性质的强烈差异。构造活动影响构造变形会导致碳酸盐岩储层发育不同程度的断裂、褶皱,从而造成储层的强烈非均质性。裂缝非均质性裂缝储层的特点裂缝储层由于受地质构造和地质演化过程的影响,往往存在严重的非均质性。裂缝的走向、密度、开度和充填物等特征的差异会导致储层性质的显著差异。裂缝分布的复杂性裂缝的分布在三维空间中具有极强的不规则性和复杂性,这是造成裂缝储层非均质性的重要因素。准确描述裂缝的空间分布是评价裂缝储层的关键。裂缝的动态特性裂缝储层中的裂缝会随着地应力、地温和流体压力的变化而发生动态变化,导致储层性能随时间而变化,这也是裂缝储层非均质性的重要特征。沙泥岩界面非均质性发现界面异质性沙泥岩界面往往存在沉积结构、孔隙度和渗透率的明显差异，这是由于不同环境下的沉积作用造成的。这种界面非均质性是储层整体性能的重要影响因素。界面断裂与渗漏在地质构造运动过程中，沙泥岩界面可能会发生断裂和错动，形成界面渗漏通道，严重影响储层封闭性和开发效率。钻遇界面难题在钻井过程中，穿越沙泥岩界面时常会遇到各种钻井问题，如卡钻、喷油、塌孔等，需要采取针对性的预防措施。界面非均质性评价通过地质、地球物理和工程测试手段对沙泥岩界面的发育情况、断裂特征及渗漏倾向进行定性和定量评价是非常必要的。非均质性对开发影响影响开发效率储层非均质性会增加开发难度,降低开发效率。需要采用针对性的技术手段来提高开采量,提升开发效率。影响产能预测非均质性会增加油藏产能预测的不确定性,需要采用先进的地质模型和模拟技术来提高预测准确性。影响开发方案优化非均质性会增加开发方案优化的复杂性,需要采用多参数综合考虑的方法来制定最优的开发方案。非均质性对开发方式的影响1开发计划调整非均质性情况的复杂性要求开发计划不断调整,以最大限度地提高产能和注采效果。2工艺方案优化针对不同类型的非均质性,采用个性化的开发工艺和技术,如封隔防水、酸化增产等。3信息反馈更新通过实时监测数据反馈,动态调整开发方案,提高开发效率和产能。4精细化管理建立精细化的管理机制,及时发现和处理各种非均质性问题。非均质性对采收率的影响降低采收率储层非均质性会降低原油采收率,因为难以实现均匀注采,容易造成早水、早气突破。影响驱替效率非均质性会降低驱替过程的效率,提高驱替剂的使用量,增加采油成本。增加开发难度非均质性会增加对采油技术的要求,提高开发难度和投资成本,限制开发潜力。非均质性的认知与挑战认知挑战深入理解储层复杂的非均质性,识别其影响因素,是有效开发和管控的前提。测量难题从宏观到微观尺度的非均质性参数测量和定量描述,是有待解决的关键问题。综合应用将非均质性研究成果与实际开发实践有效融合,对提高开发效率至关重要。优化管控基于非均质性的有效评价与精准预测,实现生产过程的智能优化管控。非均质性识别与评价详细分析通过岩心观察、薄片分析等方法深入了解储层微观结构和物性分布特征。地质测井利用声波、电阻率、密度等测井数据评价储层的宏观与中观非均质性。地震测量采用反射地震技术分析地层结构与岩性分布,定量描述储层非均质性。统计分析利用地质统计学方法对非均质性进行数学建模和概率描述。非均质性定量描述定量描述储层非均质性是评估和应用的关键。通过建立各向异性渗透率模型、frac-cal模型等方法,可以精确定量各尺度的非均质性特征,包括平均值、方差、相关性长度等统计参数。渗透率分布模型准确描述储层各向异性渗透率分布frac-cal模型定量刻画多尺度孔隙结构非均质性统计参数包括平均值、方差、相关性长度等非均质性定量研究方法统计学分析采用平均值、标准差、变异系数等统计指标定量描述非均质特征。空间分析利用Kriging插值、分形理论等方法研究非均质性的空间特征。数值模拟建立基于随机场的数值模型模拟非均质性对流体流动的影响。解析方法采用气动/水动力学方程进行非均质介质的解析研究。非均质性预测分析1数据收集整合地质、地球物理和生产数据2模型建立选择合适的统计分析或人工智能模型3模型校验使用历史数据验证模型准确性4预测分析预测未来储层非均质性变化趋势非均质性预测分析是一个系统性的过程。首先需要收集地质、地球物理和生产数据等多源信息。然后选择合适的统计分析或人工智能模型对这些数据进行分析建模。最后使用历史数据对模型进行校验,以确保其预测准确性,并基于模型预测未来储层非均质性的变化趋势。这对于指导合理的开发模式和提高采收率至关重要。非均质性综合应用探测与评估综合运用各种非均质性检测技术,全面准确地评估储层的非均质性特征。数值模拟基于非均质性描述,建立精细的数值模型,模拟非均质性对开发的影响。优化决策针对不同储层条件,采用合理的开发措施,最大限度提高开发效率。动态管控结合实时生产数据,实时监测非均质性变化,动态调整开发方案。非均质性控制与优化精细建模采用先进的地质建模技术,深入描述储层的复杂非均质性特征,为后续优化开发奠定基础。智能优化利用数字孪生、机器学习等技术,针对非均质储层特点,优化生产计划和井网布置,提高采收率。差异化驱替采用水、气、化学等差异化驱替技术,针对不同非均质区域采取分区开发,最大限度提高注采效率。结论与展望结论储层非均质性是复杂地质过程的结果,表现为多尺度、多指标、多形式的特征。正确认知