储层非均质性整理
储层非均质性的研究
摘要人们讲储层的基本性质在三维空间分布的不均一性或各项异性称为储层的非均质性。
储层非均质性无论是岩性或物性变化，通常都是极其复杂的，并且直接影响开采效果。
本文主要针对油气储层的非均质性研究内容与发展进行讨论。
本文所运用的储层非均质综合指数对储层的非均质性进行研究，除了从地质角度去考虑控制储层非均质性形成的因素外，还把储层所处的沉积微相、油层的顶底面构造以及流体在其中流动能力等因素纳入了研究中。
研究储层的非均质性，不仅可以升华对储层非均质性的认识，而且在确定开发方案、进一步部署井网和提高采收率等方面具有重要意义。
关键词：表征参数、分层系数、砂岩密度、有效厚度系数目录第1章前言 (1)第2章储层非均质性概念 (1)2.1 储层概念 (2)2.2 石油天然气储层地质学概念 (2)2.3 储层非均质性概念 (3)第3章储层非均质性的分类 (4)3.1 Pettijion(1973)的分类 (4)3.2 Weber(1986)的分类 (5)3.3 Haldorson(1983)的分类 (5)3.4 裘亦楠（1989）的分类 (6)第4章层间非均质性 (7)4.1层间非均质性研究 (7)4.2层间非均质性的成因 (7)4.3层间非均质表征参数 (8)4.3.1分层系数、砂岩密度、有效厚度系数 (8)4.3.2砂层间渗透率非均质程度 (8)4.3.3统计表征参数方法 (9)4.3.4 油田开发应用 (10)第5章层内非均质性 (10)5.1 垂向粒度分布的韵律性 (10)5.2 层理构造……………………………………………………………………. .115.3层内夹层 (11)5.4层内渗透率非均质性 (11)5.5引起层内非均质性的根本原因 (12)第6章结论……………………………………………………………………………. .13参考文献…………………………………………………………………………………. .14致谢……………………………………………………………………………………… .15第1章前言我国地大物博，石油天然气资源丰富。
油层非均质性研究
第十章油层非均质性研究油层：若储集层中含有了油气，则将该储层称为含油气层或油层。
此章讲的油层非均质性，实际是指储层非均质性。
在油气藏的形成中，生油岩、储集层、盖层、圈闭、运移、保存诸条件缺一不可。
在其他条件具备的前提下，研究储层是研究油气藏的核心，储层是勘探、开发的直接目的层。
其特征与油气储量、产量及产能密切相关。
储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内容。
一、储层非均质性的概念储层非均质性：油气储层在漫长的地质历史中，经历了沉积、成岩以及后期构造作用的综合影响。
它使储层的空间分布及内部的各种属性（如孔隙度、渗透率、孔隙结构等）都存在不均匀的变化，这种变化称之为储层的非均质性。
1．沉积作用的影响无论是碎屑岩还是碳酸盐岩储层，沉积环境不同是影响储层非均质性的重要因素。
由于沉积条件不同，造成碎屑颗粒的矿物成分、粒度、分选程度、堆积和充填形式、胶结类型、砂体形态、侧向连续性、纵向连通性等都不相同，从而导致储层的岩性、物性和内部结构、层理构造在纵向上和横向上都有不同程度差异，即存在非均质性。
2．成岩作用的影响成岩作用对储层孔隙的形成、保存和破坏起着很重要的作用。
例如溶解作用产生次生孔隙，使储集性能变好；压实作用使储层变致密，储集性能变差。
3．构造作用的影响构造运动所产生的断层和裂缝也对储层非均质性有一定影响。
垂直和较大角度的断层由于其封闭性，不但可以使原来连通的地层错开，变成不连通，也可以由于其开启性使不同年代的地层串通起来，这就增加了储层非均质的严重性和复杂性。
一些延伸很远的裂缝若不密封，可能使水沿裂缝串流，造成严重的平面矛盾，降低油田的开发效果。
例如扶余油田。
总之，储层的非均质性是绝对的，而均质是相对的。
一般陆相储层的非均质程度要高于海相储层。
而我国目前已发现的油气储量90%来自陆相沉积地层，且绝大多数为注水开发。
因此，储层非均质性的研究水平将直接影响到储层中油气水的分布规律的认识和开发效果的好坏。
安塞油田塞130井区长6储层非均质性研究
过 １ 大都 不 闭合 。储层 物性 差 ， 隙度 ８ ０ ０ｍ， 孔 ． ％～ １ ． ， 均 ９ ４ ， 透 率 （ ． ～ ０ ７ ２０ 平 ．６ 渗 ０１ ． ）×１ Ｉ ０３ ｍ 平均 ０ ２ ７ ０ ， ． ９ Ｘ１
岩 储层 。
部； 反韵 律储 层 刚好 相反 ； 复合 韵律 剩余 油分 布 比较 复杂 ， 剩余 油 主要 富集在层 内渗透率 相对 低 、 非均质
储 层性 质变 化 ， 是 直 接 控制 单 砂 层 内水淹 厚 度 波 它 及 系数 的关 键地质 因素 。层 内非均质 性是生 产 中引
起 层 内矛盾 的 内在 原 因 。一 般层 内非 均质性 可从 垂
向粒度分 布 的韵律 性 、 层理 构造 、 内夹层 和层 内渗 层 透率 非均 质性 等方 面进 行分 析 。
般 层 内非 均 质 性 可用 渗 透 率变 异 系数 、 突进
水 下分流 河道 砂体 为 主要 储 集层 。根 据沉积 环境 以 及纵 向上沉 积韵 律 的 变化 ， 研 究 区长 ６油 层 组 自 将
意义ｌ 。储层 非均 质 性 的 分类 方 法 较 多 ， 中裘 亦 ３ ］ 其 楠 将碎 屑岩 的储层 非均 质性 划分 为层 间 、 内、 面 层 平 和 孔 隙非 均 质性 四类 ， 目前 我 国各 油 田普 遍 使 用 是 的分类方 案［ 。描 述 储层 非 均 质 性 ， ４ ］ 主要 用 非 均 质
进 行 了研 究 。 塞 １ ０井 区 长 ６ 层层 内、 间非 均 质 性 较 弱 ， 面 非 均 质 性 及 储 层 孔 隙 结 构 微 观 非 均 性 中等 。 剩 ３ 储 层 平
余 油 主要 分 布 在 ６ 和 长 ６。 两 个 储 层 ， 油 田 下 一 步 剩余 油挖 潜 的 主要 目的 层 。 ； ｊ 是
层间储层非均质性的表征参数及地质意义
层间非均质
平面非均质
层内非均质
孔隙非均质
储层非均质性的分类
非均质类型 非均质规模 测量单元及测量手段 层间非均质性 多层规模 （含油层系、 油组、砂层组、小层 油层组、砂层组） （岩心分析、测井、 地震、试井） 非均质特征 分层性（层组划分对 比、分层系数、砂岩 密度） 层间渗透率差异程度 层间隔层 层间裂缝 砂体几何形态及各向 连续性 砂体连通性 裂缝和断层的平面分 布 孔隙度和渗透率的平 面变化及方向性 井间渗透率及差异程 度 粒度韵律 渗透率韵律
这就是所谓的“单层突进”
砂层间渗透率非均质程度的地质意义
层间干扰，单层突进
砂层间渗透率非均质程度的地质意义
大庆油田用流管法进行了研究，将原 油性质相同的两个油层同时开采
若渗透率相差一倍，采收率为52.29%； 若渗透率相差四倍；采收率为49.27%， 若渗透率相差八倍，则采收率为46%
可见层间渗透率差异越大，油田采收率越低， 开发效果越差。层间非均质性对储层注水开 发效果的影响是如此之大。对于这种情况， 要采用分层开采工艺技术，以克服层间非均 质带来的矛盾。
储层非均质性定量表征(第一部分_表征参数来源)资料
17.4
1669.54
16.6
1669.96
18.2
1670.46
19.3
1670.8
19.9
1671.14
18.9
1671.34
19.7
1671.79
18.4
1672.17
20
1672.52
19.3
1673.25
17.2
1673.59
16.6
渗透率
46.6 15 10.1 213.7 167.5 127 18.2 95.2 97.4 77.9 55.2 14.9 30.1 11.5 38.5 121.8 68.2 51.3 94.7 12.9 107.9 83.5 8 12.1
1．深度校正 depth correction、斜井校正 2．环境校正 environmental correction 影响因素：（1）泥浆性能、泥饼、泥浆侵入及侵泡等；
（2）井眼几何形状、不规则、井壁垮塌等
（二）测井数据标准化
standardization on well log data
1．定义：消除仪器刻度误差、人为操作误差、校正误差等 各种误差，尽可能使全油田（全区）测井数据统一在同一刻 度标准之下。实质是：利用同一油田或地区的同一层段往往 具有相似地质—地球物理特征。
2．标准层选取 （1）在目的层相邻井段，岩性稳定且全区普遍分布； （2）电性特征明显易辨，且同一测井内容的数值相同或呈 有规律性变化。
B、平面非均质性（plane heterogeneity）：储层的平 面展布，包括储层的几何形态、连通性等。
C、层间非均质性（interlayer heterogeneity）：某一 单元各储层之间垂向差异性的总和。
储层非均质表征方法
01
02
03
五、目前解决油田非均质的能力
岩心分析—直观认识油层非均性的重要手段，孔隙注模、 显微观测、切片分析、常规岩心、特殊岩心、电镜扫描、核磁共振—孔隙、孔道、孔喉、表面作用。
3.室内方法（微观）
预测技术—井间参数反演；分形几何，盆地数值模拟等。
4.数学方法（研究非均质的重要动向之一）
1．用统计对比系数法来研究其宏观非均质性
三、储层非均质的表征
有效砂层系数—为油层有效厚度与砂层厚度之比，等于1为均质，越小非均质程度越高。（净毛比） 分布系数—单元含油面积与研究区中最大油层面积之比。数值越大表示油层在平面上分布越均匀，越小表示非均质程度越高。 连通系数—指两个储层砂体连通面积与开发区段总面积之比，它表示砂体间连通程度的大小。 分层系数—为每口井中油层数之和与总井数之比。分层系数越大，表示分层性越好，含油越好。
储层的岩石空间不是千孔一律
其中的流体性质和产状也不是一成不变
储层非均质分为岩石非均质和流体非均质
04
由于沉积体形态不同和沉积层内部变化的差异，从而使储层非均质性形成了不同的规模或等级（Scale）
05
一、对储层非均质性的基本认识
特大规模非均质性（Megascale） 以油田为单位，研究对象是地质体，其规模大小为10km级。目的是从全油田范围出发辨认储层砂体整体形态，了解储层的横向连续性和纵向连通性，进而提供出有关流体的流动状况及划分岩性的水力单元。
调整层内非均质，目前在一定地质条件下，还有些方法。比如调剖堵水、改变液流方向等水动力学方法，但这些措施的成功率有待进一步提高。
现有解决不同类型、不同层次非均质问题的能力是很不相同的。解决或调整层间非均质和平面非均质，主要是层系、井网和采油工艺技术问题。目前，从技术上没有什么大的难度，只要经济上可行就可以采用。
储层非均质与剩余油分布
（3）平面非均质性 包括砂体成因单元连通程度、平面孔隙度、渗透率的变化和非均质程度以及
渗透率方向性。
（4）孔隙非均质性 孔隙非均质性指砂体孔隙、喉道大小及其均匀程度，孔隙喉道的配置关系和
连通程度。这些性质直接影响油田开发过程中注入剂的驱替效率。
储层层内非均质性与剩余油分布
一、层内沉积韵律性与剩余油分布 二、层内沉积构造差异与剩余油分布 三、层内夹层的分布与剩余油分布 四、层内砂泥组合与剩余油分布 五、渗透率非均质程度的定量表征
（据宋力，2010年6月）
储层层内非均质性与剩余油分布
根据夹层上下储层不同韵律特征，可以进一步总结出三种剩 余油分布模式：界面之上富集型、界面之下富集型和界面上下富 集型。
（1）界面之上富集型
剩余油主要集中于 界面之上的韵律层底 部相对低渗透部分，
特点：界面分隔的 上下两个砂体渗透率 级差均较大，自然电 位曲线呈典型的漏斗 型。
砂岩密度(Sn)：指剖面上砂岩总厚度占地层总厚度的百分数。数值 越大，砂体越发育，连续性好。统计时注意应含粉砂。其主要作用是油 田开发地质中研究砂体连通性，这在研究平面非均质性时也非常重要！
有效厚度系数：含油层厚度与砂岩总厚度之比的百分数，其平面等 值线可较好地反映油层的分布规律，这主要油藏工程中用于研究采收率 问题
（3）砂夹泥组合 即砂岩中夹有泥质夹层，由于夹层的存在降低了砂体垂向连通性，
因而阻碍了油气在砂体内的垂向运移，往往有剩余油富集
储层层内非均质性与剩余油分布
五、渗透率非均质程度定量表征
表征渗透率的非均质程度的定量参数： 渗透率变异系数、渗透率突进系数和渗透率级差
渗透率变异系数：单砂层内渗透率的标准偏差与其平均值的比值,反映样品偏 离整体的平均值的程度。
大港油田港西明化镇组沉积微相及储层的非均质性研究
２ １ ３ 决 口扇 ： 布于河流之 间或泛滥平 原泥岩之 ．。 分 中， 在洪水期 问水 流速度很大 时 ， 是 大量洪水 和沉积 物 冲开河道而形成 的扇 形冲积体 。 岩性以细 砂、 粉砂 为主， 厚度 一般较小 ， 自然电位 曲线 多为指形 。 ２ １ ４ 废弃河道 ： ．． 是由于河流改 道或新河 道截直河 曲形 成废 弃河床 ， 由漫 岸洪 水带 人的悬 浮 物充 填而 成 。在纵 向剖面 上 ， 其底 部 沉积 为具 交错层 理 的砂 岩 ， 表河道砂 的沉 积 ， 代 向上突 变为水平纹 理或块状
摘 要 ： 港西 油田明化镇组 为曲流河 沉积 。 本次研 究精 细划分 出点坝 、 末期 河道 、 口扇 、 弃 河道 、 决 废 泛 滥平原等 ５个沉积微 相 ， 中点坝是 本 区储层 的主要成 因类型 。平面上明化镇 组油层 非均质性 较 强， 其
受沉积微相控制 ， 储层 层 内及层 问属 中等 一强非均质性 。在微观 上则表现为特 高渗粗 喉 、 高渗 粗喉～ 中
滥平 原 中。 ２ １ ２ 末期 河 道 ： 现代 沉积 看来 ， 论 再 复杂 的 ．． 从 无
曲流河道带 ， 都有一条 活动河道穿 行其 中。 因此对地 下 储层而言 ， 有河道 都将废弃 ， 所 末期河道 是 由最后 期活动河 道废弃 而成 ， 因此 其成因 和岩性组合 ， 测 井 相特 征与 废弃河 道 类似 ， 其废 弃后 在河 道 内部 充
为主 ， 具典 型的正韵律 。 整个 剖面的泥质含 量从下 向
上逐渐增 多 ， 岩 分选 性 变好 ， 级变 化从 粗 到细 ， 砂 粒
反映 了一个 正旋 回的沉积层 序特征 。 自然 电位 曲线