储层特征研究课件

储层特征研究

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

●储层非均质性研究--储层非均质性的概念、分类研究内容和方法，储层非均质性与油气采收率的关系●影响储层特征的地质因素—

成岩演化模式，沉积环境、成岩作用和构造作用的影响●储层敏感性与实验测试技术--油气储层损害机理，储层敏感性评价，储层实验测试技术●储层描述--描述资料的选取，储层描述的研究方法，储层地质模型●储层综合评价--储层评价的内容和方法第一节储层非均质性研究

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。第一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)Haldorsen分类(1983)(四)Tyler分类(1988,1993)(五)裘亦楠的分类(1987，1989)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

10～100μm2

--Pettijohn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。图3-14H.Haldorsen储层非均质性分类

①微观非均质性：孔隙和砂粒规模(薄片)

②宏观非均质性：通常的岩心规模(岩心大小)

③大型非均质性：模拟网格规模(砂体)

④巨型非均质性：地层或区域规模。(三)Haldorsen分类(1983)→地质建模

Haldorsen根据储层地质建模的需要，按照与孔隙均值有关的体积分布，将储层非均质性划分为四个级别：

Tyler对曲流河道、河控/潮控扇三角洲储层按非均质规模的大小，提出了一个由大到小的非均质分类图，划分出五种规模的储层非均质性。(四)Tyler(1988,1993)分类⑴巨型尺度--油层组规模⑵大尺度--建筑块模型（较大的网格单元）⑶中尺度--岩相规模（较小的网格单元）⑷小尺度--纹层规模⑸微尺度--孔隙规模曲流河道砂体储层空间非均质性分类(Tyler,1988)

巨型尺度--油层组规模大尺度中尺度-岩相规模小尺度-纹层规模微尺度-孔隙规模(五)裘亦楠的分类(1987，1989)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--

微观非均质性二、储层非均质性的研究内容和方法(一)层内非均质性(二)平面非均质性(三)层间非均质性(四)微观非均质性(一)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

4)均质韵律：颗粒粒度在垂向上变化无韵律者

---不规则序列或均质韵律。开发注水时，水淹厚度大、均匀，驱油效率高。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。二、储层非均质性的研究内容和方法(一)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。图3-15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

●

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。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

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)＝15)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。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)(二)平面非均质性（三维）

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图3-21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：(二)平面非均质性一级：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减弱砂体规模增大连续性增强实际研究中，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图3-22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。(三)层间非均质性

--指一套砂泥岩间互的含油层系中的层间差异。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(三)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］(三)层间非均质性

图3-23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

图3-24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。(三)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。⑴层间隔层研究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。⑴层间隔层研究⑵层间差异--层间非均质性研究内容之二①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。(四)微观非均质性

--指微观孔道内影响流体流动的地质因素，主要包括：孔隙、喉道的大小与分布，孔隙类型、孔隙结构特征、微裂缝，岩石组分、颗粒排列方式、基质含量及胶结物类型等

油层微观非均质性的研究：

--是了解水驱油效果及剩余油分布的基础。

孔隙空间--包括孔隙、喉道。

孔隙结构--岩石所具有的孔隙和喉道的大小、形状、分布及相互连通关系。一)储集岩的储集空间和孔隙结构影响因素：

砂岩储层：与颗粒接触、胶结类型，岩石结构等相关

碳酸盐岩：主要与次生溶解等作用有关，与岩石结构无关或关系较小。1、碎屑岩储集层的孔隙类型和孔隙结构2、碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构1、碎屑岩储集层的孔隙类型和孔隙结构⑴孔隙类型粒间孔隙：碎屑颗粒之间的孔隙；粒内孔隙：沉积时颗粒内原有的孔隙；填隙物孔隙：胶结物或填隙物中微孔隙；成岩裂隙，等。原生孔隙原生：在沉积和成岩过程中逐渐形成的孔隙

（与岩石形成同时生成的孔隙）次生：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成因砂岩原生孔隙示意图（据邸世祥，1991）粒间孔隙粒内孔隙填隙物孔隙剩余粒间孔隙碎屑岩储层原生孔隙原生粒间孔隙含泥砾不等粒石英砂岩红色铸体φ=18.4%K=48×10-3mμ2第三系，玉门油田G236井521.0m含泥不等粒石英砂岩红色铸体原生孔隙发育，连通性好φ=19.2%K=376×10-3mμ2第三系，玉门油田G236井513.0m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字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细粒长石砂岩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粒间孔隙东营凹陷沙河街组●碎屑岩储集层次生孔隙：

--指岩石形成后，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)。★碎屑岩储集空间中，次生孔隙一般处于次要地位。但是，在特定条件下，如某些胶结致密的碎屑岩，粒间孔隙不发育，孔隙小且连通性差，这种碎屑岩中裂缝的发育程度就成为影响储集性质的主要因素。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长石溶解孔岩屑砂岩兰色铸体长石颗粒大部分被溶蚀形成溶蚀孔，中-高产能下第三系沙河街组，辽河油田锦州20-2-3井2084.5m粒内溶蚀孔隙东营凹陷沙河街组细粒石英砂岩兰色铸体溶蚀颗粒以岩屑石炭系，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超大孔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微裂缝含泥不等粒石英砂岩红色铸体裂缝宽0.04mmφ=16.4%K=11×10-3mμ2第三系，玉门油田G236井506.0m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火山岩屑粒内溶孔粉--细粒岩屑砂岩火山岩屑被溶蚀形成粒内溶孔，长石微晶为粒内溶蚀残余白垩系，二连油田阿23井1701.5m层间收缩缝泥质粉砂岩黄色铸体白垩系，二连油田哈315井1658.5m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层间收缩缝次生孔隙类型孔隙特征孔颗粒及粒内溶孔如长石、岩屑等颗粒大部、局部或粒内溶解粒间溶孔胶结物内局部溶孔如方解石等胶结物或晶体内局部溶解杂基溶孔粘土杂基的局部溶解超大孔胶结物及颗粒一起被溶解铸模孔粒模颗粒溶解而保留外形晶模晶体溶解而保留外形杂基溶孔生物溶解而保留外形晶间孔晚期形成的高岭石、白云石等晶体间的孔隙缝溶蚀缝延伸范围小，具明显溶蚀现象，无方向性构造缝受应力控制，组系分明，平整延伸，切割性强次生孔隙类型1、碎屑岩储集层的孔隙类型和孔隙结构⑴孔隙类型原生孔隙--粒间孔隙、粒内孔隙、填隙物孔隙、成岩裂隙，等。次生孔隙--溶孔、溶洞--粒间及粒内溶孔、杂基溶孔、杂基溶孔、超粒大孔隙

裂缝--溶蚀缝、构造缝。⑵孔隙结构

--指岩石所具有的孔隙和喉道的形状、大小、分布及相互连通关系。★⑵孔隙结构储集层岩石中孔隙与喉道分布示意图孔隙--三角形、多边形、圆形、条形等；喉道--缩颈状、片状、弯片状、管束状等。形态孔隙缩小型缩颈状片状弯片状管束状

ABCD①碎屑岩喉道的非均质性显微镜下观察，每一喉道可连通2个孔隙，每一个孔隙至少与3个以上喉道相连通。喉道的非均质性明显影响储层渗透率的非均质性。常见的喉道类型有以下4种。

A、孔隙缩小型喉道

喉道为孔隙的缩小部分，多发育在以粒间孔隙为主的砂岩储集岩中，胶结物较少；孔隙结构属大孔粗喉型。

B、缩颈型喉道

喉道为颗粒间可变断面的收缩部分；孔隙较大，但颗粒间的喉道变窄；该类储集岩φ可能较高，K可能较低，属大孔细喉型。碎屑岩喉道类型

D、管束状喉道

当杂基及各种胶结物含量较高时，原生粒间孔有时可完全被堵塞，杂基及各种胶结物中的微孔隙既是孔隙又是喉道--交叉分布于杂基和胶结物中，组成管束状喉道。

C、片状或弯片状喉道

喉道呈片状或弯片状，为颗粒之间的长条状通道。该类喉道变化较大，可以是小孔极细喉型，受溶蚀作用改造后，亦可以是大孔粗喉型。碎屑岩喉道类型

A、大孔粗喉型：孔喉难区分、喉道是孔隙的缩小部分、孔喉直径比接近1。颗粒支撑，漂浮状，φ、K较高。

B、大孔细喉型：喉道相对窄、孔喉直径比较大、有些孔隙无效。颗粒点、线接触，φ高，K偏小。大孔粗喉型大孔细喉型②孔隙结构类型

D、微孔管束状喉道型：杂基或胶结物含量较高，原生粒间孔几乎被堵塞，孔喉直径比接近1。杂基或胶结物含量较高，φ较小，K极低；

小孔极细喉型微孔管束状型

C、小孔极细喉型：孔隙小、片状或弯片状喉道，喉道是晶间隙，孔喉直径比中等到较大。颗粒呈线、缝合接触；φ、K均低。大孔粗喉型大孔细喉型小孔极细喉型微孔管束状型图3-25孔隙结构的类型Ⅰ级特高孔高渗储层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1308.0mⅡ级高孔高渗储层细粒长石砂岩填隙物＜10%以原生孔隙为主，有少量长石溶孔，φ=28.5%K=1268×10-3mμ2，面孔率28%白垩系，大庆油田

拉193井1059.3m中孔、高渗储层(粗喉)细粒岩屑长石砂岩兰色铸体粒间次生孔隙，φ=19.1%K=548×10-3mμ2，下第三系孔店组，大港油田

小13-6-2井2883.9m骨架扫描×100以片状喉道为主，喉道宽10～25μm，长90～180μm，配位数5～6，白色为孔、喉骨架，黑色为被溶蚀掉的颗粒中孔、中渗储层(中喉)细粒岩屑长石砂岩兰色铸体以粒间次生孔隙为主，含碳酸盐胶结物φ=17.6%K=231×10-3mμ2下第三系孔店组，大港油田

小7-0井2914.6mSEM×100近三角状粒间次生孔隙中孔、低渗储层(细喉)细粒岩屑长石砂岩兰色铸体以粒间次生孔隙为主，见粒内溶孔含碳酸盐胶结物φ=15.5%K=11×10-3mμ2下第三系孔店组，大港油田

小11-6-2井2860.8mSEM×50不规则粒间次生孔隙孔隙直径喉道直径孔渗性较大较粗

一般表现为孔隙度大，渗透率高偏小较粗

孔隙度低-中等，渗透率中等粗大较上两类细小

一般表现为孔隙度中等渗透率低细小细小

一般表现为孔隙度及渗透率均低孔--喉不同配置关系与储层性质

喉道的粗细特征，严重影响岩石的渗透率。喉道与孔隙的不同配置关系，可以使储集层呈现不同的性质。砂岩储层物性分类级别孔隙度（%）渗透率（×10-3μm2）特高＞30＞2000高25～30200～2000中15～25100～500低10～1510～100特低＜10＜10(四)微观非均质性一)储集岩的储集空间和孔隙结构

碎屑岩储集层的孔隙类型和孔隙结构

碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构二)孔隙结构的研究方法二、储层非均质性研究内容和方法

与砂岩储集层相比，碳酸盐储集层储集空间类型多、次生变化大，具有更大的复杂性和多样性。碳酸盐岩储层构成的油气田常储量大、产量高，容易形成大型油气田。2、碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构(四)微观非均质性1）储集空间的类型碳酸盐岩的储集空间，通常分为：

原生孔隙、溶洞、裂缝三类。⑴原生孔隙的类型及成因碳酸盐岩原生孔隙类型包括：

粒间孔隙、粒内孔隙(生物体腔孔隙)、生物骨架孔隙、

生物钻孔孔隙、鸟眼孔隙、晶间孔隙等类型。原生孔隙的发育：受岩石的结构和沉积构造控制的。原生鲕间孔多孔鲕粒岩兰色铸体原始颗粒为石英、长石、粘土岩屑、变质岩屑、云母等，这些颗粒绝大多数为包粒，包壳为粘土矿物，同心层多。鲕间全部未被充填、胶结，形成极为发育的粒间孔隙。第四系，青海省台南气田台南5井1700m。鲕粒间孔亮晶鲕粒灰岩颗粒的核心大多为介形虫碎屑，粒间只有第一世代的马牙状方解石胶结，形成极为发育的鲕间孔隙。下第三系ES，胜利油田管8-4井1815m。生物碎屑间孔隙亮晶生屑云岩茜素红染色岩石由管藻屑、腹足类、介形虫等生屑组成，粒间仅有十分薄弱的粒状方解石胶结，孔隙极为发育，部分粒内(螺、藻屑)有溶孔。胜利油田(ES)现18井1783.8m。软舌螺体腔孔软舌螺云岩含大量软舌螺个体，呈锥状、椭圆状、长圆状，体腔内被强烈溶蚀珊瑚碎屑内部结构清晰，体腔内全部被溶蚀，但又被白云石晶体不同程度充填。兰色铸体震旦系灯影组，四川威远威91井3136.4～3136.5m。珊瑚体腔孔粉晶角砾云岩珊瑚碎屑内部结构清晰，体腔内全部被溶蚀，造成成排间隔的规则孔隙。φ=4.55%K=2.66×10-3mμ2石炭系黄龙组，四川大池干井构造地7井3269.7m。生物体腔孔腹足类灰岩腹足类化石的体腔被溶蚀一空，环壁保留完好，强烈的溶蚀作用使粒间胶结物不复存在，且溶及螺壳。ES河北省西2井潜山西14井1260.0～1276.4m。生物体腔孔亮晶腹足类灰岩腹足类的螺环内部被溶成孔，呈斑点状或空环状。ES，河北省任丘油田任108井2898.0～2902.0m。⑵次生孔隙及其类型

--指在成岩过程中，由溶解作用、白云化作用、破裂作用、成岩收缩作用等次生作用形成的孔隙。

▲

溶解作用---主要形成溶蚀孔隙(溶孔、溶洞)；溶蚀孔隙：碳酸盐矿物或伴生的其它易溶矿物被地下水、地表水溶解后形成的孔隙(形状不规则)。

▲

白云化作用---主要形成晶间孔；

▲

破裂作用和收缩作用---主要形成裂缝。1）储集空间的类型粒内溶孔、粒间溶孔、晶内溶孔、晶间孔隙、铸模孔、溶洞、角砾孔隙、收缩孔隙、裂缝次生孔隙类型

②晶间孔隙---指碳酸盐岩矿物晶体之间的孔隙。有原生的、次生的，对油气富集最有利的是重结晶或

白云岩化作用形成的晶间孔隙。

①粒间及晶间溶蚀孔隙---颗粒之间和晶间胶结物或

灰泥被选择性溶解所形成的孔隙。④铸模孔隙

--地下水将颗粒组分部分或全部溶蚀所形成的孔隙。

--选择性溶蚀由颗粒化学组分所决定。

化石层、生物礁、鲕粒碳酸盐岩等易于形成此类孔隙。③粒内溶孔：颗粒内部某些组分选择性溶解形成的孔隙。

⑤洞穴：溶蚀作用不受岩石组构控制，直径一般＞10cm。钻探过程中，常发生“井漏”及“放空”现象。次生孔隙类型

粒内溶孔、粒间溶孔鲕粒、腹足类灰岩岩石由鲕粒、腹足类生物堆积成格架，鲕粒壳壁内大量溶蚀，一些颗粒被溶蚀成空心状、空环状，一些瓣鳃类的壳壁内被溶一空，形成空棒状、弯弓状；粒间更是无处不溶，上部照片的左下处可见溶蚀残余的鲕壁，大规模溶蚀之后，处于十分封闭的状态，所以胶结物极其微弱，使孔隙得以完全保存。ES，河北省西2井潜山西14井1260.0～1276.5m。晶间溶孔“砂糖状”云岩白云石结晶粗大，自形晶居多，晶间孔隙特别发育，孔壁处多有炭沥青充填，由孔径大大超过白云石晶体可知，晶间孔为溶蚀成因。石炭系黄龙组，四川省长寿双龙双4井4490m。兰色铸体晶间溶孔细晶云岩原岩为海绵骨架结构的生物礁岩，经强烈白云岩化作用，全部变为晶粒结构，晶间大量被溶成孔，并有炭沥青充填；兰色铸体上二叠统长兴组，四川省长卧卧龙河卧117井3977.2m。炭沥青粒模孔生屑灰岩兰色铸体岩石由多种生物碎屑组成，有珊瑚、有孔虫、棘皮类等，一些粒屑内全部蚀空，形成典型的粒模孔（照片中、左下方），粒间也有溶蚀作用，造成良好的储集空间。上第三系珠江组，广东省流花油田LH11-1井1226.7m。鲕模孔亮晶负鲕粒灰岩标本取自鲕粒滩相，早期暴露，所有鲕粒均被淡水淋滤溶蚀成为空心状，胶结物内却无任何溶蚀作用。Φ=20.0%。绿色铸体，正交偏光二叠系嘉陵江组，四川省江安桐子园桐1井1668.0～1670.0m。“炭渣状”溶孔

残余棘屑云岩由棘屑粒间进入溶蚀、扩大，致使原始结构形成“炭渣状”，溶孔多不规则、欠均匀；孔壁处多有炭沥青衬边，Φ=11.46%。黄色铸体上二叠统长兴组，四川省邻水板东板，东4井3518.4m溶蚀扩大孔藻云岩溶液首先从藻类化石体腔内进行溶解，进而扩大至体外，形成发育的溶蚀孔隙，孔壁处多有炭沥青充填。兰色铸体，石炭系黄龙组，四川省威远威117井2984.3～1984.7m

⑥沟道

--由于地下水活动形成的连通水道，多沿层理分布。其对孔隙度的贡献次要，对渗透率的贡献可以很大。⑦角砾孔隙

--由断裂作用形成的角砾状破裂而造成的孔隙；或由于岩溶作用形成的垮塌角砾之间的孔隙。⑧收缩孔隙--由于沉积物的收缩作用而形成的孔隙。此类孔隙在大气或水体条件下皆可形成。次生孔隙类型

⑨裂缝：是碳酸盐岩储层十分重要的一类储集空间，同时也是沟通碳酸盐岩各种孔隙、溶洞的通道。构造裂缝：岩石受力破裂产生的裂缝，平直、成组出现。裂缝非构造裂缝溶蚀裂缝：溶蚀作用形成或改造的裂缝。压溶裂缝：压实作用下发生选择性溶解形成。成岩裂缝：压实、失水收缩或重结晶作用形成。一般受层理限制，不穿层。次生孔隙类型

砾间溶沟残余砾屑云岩成岩晚期溶蚀作用，沿砾屑边缘溶蚀扩大，形成融沟、空洞，孔隙中有石英和萤石矿物半充填。φ=9.12%K=5.06×10-3mμ2。石炭系黄龙组，四川省开江七里7井4944.2m。缝中溶缝层纹云岩网状溶缝，白云岩中的干裂纹被方解石充填，方解石再经溶蚀作用，使干裂缝缝中产生溶缝，并有充填矿物的残余，保持了干裂纹的原始面貌。雾迷山组，河北省任丘油田任28井3251.2～3254.0m。溶孔、溶洞素描图砾间溶孔岩溶角砾云岩孔内炭质沥青溶蚀作用强，使原来的泥晶球粒结构成为角砾结构，砾间被粗大白云石晶体半充填，孔内含碎屑状炭沥青。兰色铸体φ=10.0%，K=444×10-3mμ2。石炭系黄龙组，四川省长卧龙河卧52井4601.0～4601.2m。2）喉道类型2、碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构①构造裂缝型

喉道宏观呈片状，相对较长、较平直

根据裂缝宽度分为：大裂缝喉道---宽度＞0.1mm

小裂缝喉道---宽度0.1～0.01mm

微裂缝喉道---宽度＜10μm微裂缝型喉道①构造裂缝型②晶间隙型③孔隙缩小型④管状喉道⑤解理缝型弯曲型曲折型不平直型宽度不等型规则型短喉型

②晶间隙型

---喉道为白云石或方解石晶体间的缝隙。与裂缝型喉道相比具有窄、短、平的特点。

按其形态可分为六种类型：规则型短喉型弯曲型曲折型不平直型宽度不等型。③孔隙缩小型--孔隙与喉道无明显界限，缩小的狭窄部分即为喉道(由于孔隙内晶体生长，或其它充填物等各种原因形成)。⑤解理缝型--喉道为沿粗大白云石或方解石晶体解理面裂开或经溶蚀扩大而形成。④管状喉道--孔隙与孔隙之间由细长的管子相连，其断面接近圆形。⑤解理缝型③孔隙缩小型④管状喉道微裂缝型规则型短喉型弯曲型曲折型不平直型宽度不等型碳酸盐岩储层喉道类型①构造裂缝型②晶间隙型⑤解理缝型④孔隙缩小型③管状喉道

此外，具有粒间孔的碳酸盐岩，其储集特征与碎屑岩相似，其孔隙和喉道亦相似---孔隙缩小型喉道缩颈型喉道片状或弯片状喉道管束状喉道3）孔隙结构特征按孔隙结构的特点和对开发效果的影响，可将碳酸盐岩孔隙结构分为以下四种类型：

大缝洞型孔隙结构、微缝孔隙型孔隙结构

裂缝型孔隙结构、复合型孔隙结构

⑴大缝洞型孔隙结构：以宽度＞0.1mm的裂缝为喉道，连通大、中型溶洞所组成的孔隙结构，细分为3种类型：

宽喉均质型、下洞上喉型、上洞下喉型2、碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构③上洞下喉型溶洞上部无连通喉道，下有裂缝喉道与之连通。洞中油气不易采出。均质型下洞上喉型上洞下喉型图3-32大缝洞孔隙结构模式图②下洞上喉型溶洞上面有裂缝型喉道连通，下面无喉道，该类结构驱油效率不高。

①宽喉均质型溶洞周围被宽度大致相等的裂缝型喉道连通。喉道宽、连通好。该类结构水驱油效率高。⑵微缝孔隙型孔隙结构：以微裂缝及晶间隙为喉道，连通各种孔隙和小型洞所组成的孔隙结构。主要分为：短喉型、网格型、细长型三类：

①短喉型：储集空间多为晶间孔、粒间孔隙和小的溶蚀孔洞；喉道短、宽、多而平直；孔喉比较小，连通性好，对油气的储渗非常有利。

短喉孔隙结构图3-33微缝型孔隙结构类型图

②网格型：喉道呈网格状，连通各种晶间孔隙和小的溶蚀孔洞，其储渗能力比短喉型差。

③细长型：喉道细长而曲折，孔隙不发育，连通性不好，储集性能差。晶间网状孔隙结构微裂缝网格状弯曲细长孔隙结构图3-33微缝型孔隙结构类型图

⑶裂缝型孔隙结构：储集空间和喉道均为裂缝。

储集性能取决于缝宽、裂缝密度、分布均匀与否等。

⑷复合型孔隙结构：裂缝、溶洞、微裂缝及小孔隙混合而成的极不规则的孔隙结构。图3-34复合型孔隙结构模式图

二、储层非均质性研究内容和方法(四)微观非均质性一)储集岩的储集空间和孔隙结构碎屑岩储集层的孔隙类型和孔隙结构碳酸盐岩储层的孔隙类型和孔隙结构二)孔隙结构的研究方法二）孔隙结构的研究方法分析方法较多，通常可分为间接和直接分析两大类。间接分析法--国内常用

毛细管压力法直接观测法铸体薄片法扫描电镜法图像分析法压汞法--常用半渗隔板法离心机法动力学法……(四)微观非均质性

--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。

所铸树脂颜色：兰色(常用)、红色、黄色、绿色。

--应用：通过直接观察、统计(染色)，主要研究储层岩石孔隙含量、类型及分布。1、铸体薄片法铸体薄片图片兰色铸体

长石岩屑砂岩杂基含量＜10%，以溶蚀孔隙为主，φ=18%K=(100～250)×10-3mμ2白垩系，二连油田哈8井1475.5m红色铸体含泥细粒长石岩屑砂岩填隙物11%，以原生粒间孔、溶扩粒间孔为主;φ=25.6%K=232×10-3mμ2白垩系，大庆油田升81井1336.4m⑵应用：扫描电镜下观察、照相--

了解--孔隙类型、大小；孔喉几何形态、大小；

胶结物(填隙物)类型、胶结方式；粘土矿物；

颗粒大小、分选、磨圆等。2、扫描电镜法

⑴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。

如，磨制--除自然断面外，可磨制成光面，便于观察分析。◆上桩粘接--通常用导电胶把经过的样品粘接在样品桩上。◆镀膜--防止电荷积累形成荷电效应，避免镜筒污染、导热等。

高岭石蜂巢状蒙脱石方解石次生石英孔隙内粘土等矿物类型及产状（桩西油田Z45-1断块）

利用显微镜直接输入染色环氧树脂体薄片信息，获得岩石铸体薄片的孔隙图象(在电视屏幕上显示，以颜色识别孔隙)。3、图像分析仪平均孔隙直径(孔喉分布均匀)、颗粒大小等定量定性→孔、喉类型，等等测定孔隙的大小和分布；测量喉道大小(将扫描电镜照片图象输入图象计算机处理)；测量颗粒大小--包括铸体薄片、扫描电镜照片及分散固体颗粒的测量。应用高孔、高渗储层孔隙结构岩石薄片图象，

×200φ=25.9%K=747×10-3mμ2下第三系沙河街组，中原油田文95井2735.9m高孔、中渗储层孔隙结构岩石薄片图象，

×200φ=25.3%K=185×10-3mμ2下第三系沙河街组，中原油田文95井2673.6m孔隙中孔、低渗储层孔隙结构岩石薄片图象，×200φ=17.2%K=15×10-3mμ2下第三系沙河街组，中原油田文204井3316.5m中孔、特低渗储层孔隙结构岩石薄片图象，×200φ=15.5%K=5×10-3mμ2下第三系沙河街组，中原油田文204井3399.5m1)基本原理：

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汞的体积，即可得Pc～含汞饱和度的关系。

②根据注入水银的毛细管压力就可计算出相应的孔隙喉道半径。

由此，可测定孔隙系统中的2项参数：

各种孔隙喉道的半径、与其相应的孔隙容积。4、毛细管压力曲线法★2)计算孔隙结构参数的基本公式Pc--毛细管力，dyn/cm2(达因/厘米2)σ--水银的表面张力，dyn/cm2θ--水银的润湿接触角，度R--孔隙喉道半径，cm

若：Pc--千克/厘米2，

R--用微米μm量度，水银润湿角θ为146°，水银的表面张力σ=480dyn/cm2则：3)毛细管压力曲线根据实测的水银注入压力与相应的岩样含水银体积，求取水银饱和度和孔隙喉道半径后，即可绘制毛细管压力、孔隙喉道半径与水银饱和度的关系曲线--“毛细管压力曲线”：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。

影响毛细管压力曲线形态特征的主要因素：

▲

孔隙喉道的集中分布趋势--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。★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)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。★孔隙、喉道的分布特征由毛管压力曲线衍生出的图件如：孔隙喉道频率分布直方图、孔隙喉道累积频率分布图等，用以研究储层的微观孔隙结构。孔隙、喉道大小的柱状频率分布图(据罗蛰潭、王允诚,1986)孔隙喉道的频率分布曲线及累计频率分布曲线

（据罗蛰潭、王允诚,1986）累计频率分布曲线间隔频率分布曲线

★束缚水饱和度Swi：当压力达到一定值后，压力再继续升高，非润湿相饱和度增加很小或不再增加，毛管压力曲线与纵轴近乎平行，此时岩样中的剩余润湿相饱和度，一般认为相当于岩样的束缚水饱和度(Smin)。4)孔隙结构参数的定量表征定量表征孔隙结构的参数很多，主要包括反映孔喉大小、分选、连通性及控制流体运动特征的参数。Ⅰ)反映孔喉大小的参数：

★★

排驱压力Pd、最大连通孔喉半径rd

、饱和度中值压力pc50、

喉道半径中值r50、平均孔喉半径孔喉均值rm、………Ⅱ)表征孔喉分选特征的参数：自学

孔喉分选系数SP、相对分选系数D、均值系数α、偏态SKP、峰态Kg、标准偏差σ、变异系数CS、………Ⅲ)反映孔喉连通性及控制流体运动特征的参数：自学

退汞效率We、迂曲度L、孔喉结构系数Φ、孔隙配位数、……

①排驱压力Pd：一般是非润湿相开始进入岩样最大喉道的压力(启动压力，也称为阈压或门槛压力)

。★

②最大连通孔喉半径rd：与排驱压力相对应的孔喉半径--即非润湿相驱替润湿相时所经过的最大连通喉道半径。★

④喉道半径中值r50：非润湿相饱和度为50%时，相应的喉道半径，可近似代表样品平均孔喉半径大小。★

③饱和度中值压力pc50：指非润湿相饱和度为50%时，相应的注入曲线所对应的毛管压力。pc50愈小，反映岩石渗滤性能愈好。★束缚水饱和度最大连通孔喉半径(rd)喉道半径中值(r50)排驱压力（Pd）饱和度中值压力(Pc50)Ⅱ)表征孔喉分选特征的参数

自学

孔喉分选系数SP★

相对分选系数D

均值系数α

偏态SKP★

峰态Kg

标准偏差σ

变异系数CS………4)孔隙结构参数的定量表征▲孔喉大小愈均一→分选性愈好，SP愈接近于0，毛管压力曲线出现一个平台，累计频率曲线陡峭。▲孔喉分选较差时，

→毛管压力曲线倾斜，累积频率曲线平缓。

①孔喉分选系数SP

--反映喉道大小分布集中程度的参数。△Si--对应于某一区间喉道半径ri的汞增量(汞饱和度%)Dm--孔喉半径均值

※

Φ84、Φ16、Φ95、Φ5～为孔喉累积分布曲线上84%、16%、95%、5%各点处所对应的孔喉半径值。▲基于正态分布的孔喉分选系数的计算公式：

ri～孔喉半径i＝84、16、95、5当分选系数：SP＜0.35分选极好

SP=0.84～1.4分选中等

SP＞3分选极差

②偏态SKP（又称歪度）

--表示孔喉频率分布的对称性参数；

众数偏粗孔喉一端称粗歪度，偏细孔喉一端为细歪度。

▲好储集岩--歪度为正值，大都在0.25～1之间；

▲差储集岩--歪度为负值。

Ri--某一孔喉半径△Si--对应ri

的汞饱和度SP--孔喉分选系数Dm--孔喉半径均值

SKP

＞0时正偏态（粗歪度）

SKP

=0时曲线对称

SKP

＜0时负偏态（细歪度）★基于正态分布的歪度SKP的计算公式为：

※

Φ84、Φ16、Φ95、Φ5～为孔喉累积分布曲线上

84%、16%、95%、5%各点处所对应的孔喉半径值。Ⅲ)反映孔喉连通性及控制流体运动特征的参数

退汞效率We★

迂曲度L

孔喉结构系数Φ

孔隙配位数………4)孔隙结构参数的定量表征自学

退汞效率We--在限定的压力范围内，由最大注入压力降至最小压力时，从岩样内退出的水银体积占降压前注入水银体积的百分数，反映非润湿相毛管效应的采收率。Smax--最高压力时累计汞饱和度SR--退汞结束时，残留在孔隙中的汞饱和度汞注入、退出、再注入曲线与毛管压力关系注入退出再注入毛管压力第一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

(结束)三、储层非均质性与油气采收率的关系第一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●

储层宏观非均质性对注水开发的影响★

●

储层微观非均质性与油气采收率的关系★●

河流-三角洲砂体非均质性对油水运动的影响(一)储层宏观非均质性与油水运动规律

---储层宏观非均质性对注水开发的影响1、层间非均质性导致“单层突进”2、平面非均质性导致“平面舌进”3、层内非均质性导致层内“死油区”

储层宏观非均质性，主要表现为渗透率的非均质性，造成：油田开发中层间、平面、层内矛盾。三、储层非均质性与油气采收率1、层间非均质性导致“单层突进”

多层合采情况下，层位越多、层间差异越大、单井产液量越高→层间干扰越严重

●高渗油层：水驱启动压力低，易水驱；

●较低渗储层：水驱启动压力高，水驱程度弱甚至未水驱；

→使部分油层动用不好或基本没有动用，形成剩余油层；部分剩余油→“死油”。

层间干扰造成的剩余油注水井生产井低渗层中渗层高渗层高低中对大庆、胜利油田各区块开发数据统计，随着开发层系油层数、有效厚度增加，开发效果变差(采收率明显降低)。

⑴由于油层的平面非均质性：使各单油层在平面往往呈不连续分布

---形成许多面积不大的油砂体。有的小油砂体只被少数钻到甚至漏掉，

---造成注水开发时油层边角处的“死油区”

和被钻井漏掉的“死油区”。2、平面非均质性导致“平面舌进”平面上油水分布主要受渗透率的平面差异和油水井点的位置影响---平面非均质性减小水淹面积系数。高渗带原始油水界面注水前缘

舌进形成示意图

●

高渗方向油层吸水多，水推快，水洗好，导致“舌进”。

●

中、低渗方向，受注水驱动减小，油层吸水少，水推慢，水洗差，降低了水淹面积系数。⑵由于油层平面上渗透率差异：3、层内非均质性导致层内“死油区”油层厚度对注入水波及程度有相当大的影响。

●

油层厚度较小时：剖面上注入水易洗到，剖面水洗厚度比例高，油层采收率较高。

●

油层较厚时：注入水在横向运动的同时，由于重力作用，大量注入水向油层下部汇集，导致下部油层水洗较好、上部油层则难于洗到。→厚油层较薄油层剖面动用程度低，最终采收率不高→注入水沿层内高渗带突进，其余部分可能成为“死油区”1)正韵律油层剖面水洗特征2）反韵律油层剖面水洗特征3)复合韵律油层水洗特征

正韵律叠加、反韵律叠加、正-反韵律叠加……4)层内沉积构造导致K各向异性影响注水效果3、层内非均质性导致层内“死油区”1)正韵律油层剖面水洗特征▲

渗透率差异作用：油层下部吸水好而上部吸水差，注入水大量进入油层的下部并沿底部高渗带快速突进。▲

重力作用：不断使进入中上部的注入水下沉，加剧了下部(尤其底部)油层的过水流量和水洗强度。●

使得上部(尤其顶部)油层难于水洗到，●

油层剖面水洗程度与强度的差别增大，●

油层剖面动用程度降低，油藏开发效果变差，●

最终采收率较低。

2）反韵律油层剖面水洗特征

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渗透率差异作用：油层剖面渗透率下低上高、→注水开发时，油层上部渗透率高、吸水多；▲

重力作用：注入水逐渐下渗，使得吸水较少的下部油层水洗得以加强，从而使吸水较多的上部油层水推受到控制。结果：●使得油层剖面水洗差异降低，

●

油层剖面动用程度增高，

●

油藏开发效果变好，最终采收率较高。图3-36不同非均质类型油层水线推进等时图（转引夏位荣,1999）正韵律反韵律3)复合韵律油层水洗特征

表现为剖面渗透率变化高低相间(正、反韵律交叉)，总体较为均质。其水洗、水淹特点介于正韵律与反韵律油层之间，动用程度与开发效果好于正韵律油层，较反韵律油层差。

4)层内沉积构造导致渗透率各向异性影响注水效果三、储层非均质性与油气采收率(一)储层宏观非均质性对注水开发的影响(二)微观非均质性与油气采收率的关系

1、储集层孔隙系统中油水的分布★

2、储集层孔隙系统中油水的渗流★

3、孔隙结构特征与石油采收率的关系(三)

河流-三角洲砂体非均质性对油水运动的影响油水在油层孔隙系统中的原始分布，主要受岩石润湿性的制约。由于岩石有水湿、油湿之分→因此，在孔隙系统中原始的油水分布是不同的。1、储集层孔隙系统中油水的分布油水在水湿（亲水）岩石孔隙中的分布油水在油湿（亲油）岩石孔隙中的分布(二)微观非均质性与油气采收率的关系

油水在水湿岩石孔隙中的分布示意图⑴对于水湿的岩石：

●

含水饱和度很低时，水以束缚水状环绕岩石颗粒分布，

油呈连续相分布，大部分油以渠道流状态形式流动。

●

含水饱和度增加，水环增大，油水两相均将参与流动。

●

含水饱和度继续增高，石油失去连续性--呈油珠形式悬浮于孔隙中，同水流动时在狭窄喉道中极易被卡--石油卡断。⑵对于油湿的岩石，其机理与水湿岩石相似：

●

含水饱和度很低时，油呈连续相在孔隙系统中分布；

●

含水饱和度增加，油水两相在孔隙系统中都将参与流动；

●

含水饱和度继续增高，由于岩石颗粒亲油，油将呈薄膜状分布于颗粒表面及小孔喉中。

油水在油湿岩石孔隙中的分布示意图亲水岩石水淹后残余油分布：亲油岩石水淹后残余油分布：

一些滞留于小孔道内，其余则在大的孔道固相表面上形成渠壁油膜。由于毛细管力等因素作用，因水的超前有些油被堵塞于孔道中，→水淹后的

水湿油层孔隙中只剩下被水分割开来的油滴。剩余油在孔隙中的分布状态及位置残余油在孔隙中的分布状态水湿孔隙中残余油的典型位置2、储集层孔隙系统中油水的渗流

--渗流特征以及与采收率关系。储集层的孔隙系统是一个极为复杂的连通网络。互不连通的毛细管孔道中的单相液流

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互不连通的毛细管孔道中的两相液流

不等径并联孔道中的两相液流

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多孔体系中两相液流

(二)微观非均质性与油气采收率的关系

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具相同粘度的单相流体，在孔隙系统中流动时，其流速主要取决于孔道的半径大小。

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渗流主要发生在大孔道中；