浅谈石油储层层间非均质性评价
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。
六储层非均质性研究和储层评价
渗透率级差是一个远大于1的数。渗透率级差
越大，反映渗透率的非均质性越强；反之，非均
质性较弱 。
.
7
渗透率非均质程度的定量表征
⑷ 渗透率均质 系数（Kp）
Kp
K K max
渗透率均质系数是渗透率突进系数的倒数。 其数值在0～1之间变化，K越接近1均质性越 好。
.
8
4.泥质夹层 的分布频率 和分布密度
⑴速敏性：因流体流动速度变化引起地层微粒运移，堵塞通道， 导致渗透率下降的现象。
⑵水敏性：当与储层不配的外来流体进入储集层后引起粘土膨胀、 分散、运移导致渗透率下降的现象。
⑶酸敏性：酸液进入储层与酸敏性矿物发生反应而产生沉淀或释 放颗粒而使渗透率下降的现象。
⑷盐敏性：地层耐受低盐度流体能力（水化膨胀）储层中的粘土 矿物在接触低盐度流体时可能产生水化膨胀、分散和运移而降低
渗透率突进系数是一个大于1的数，其值越大表示非均
质性越强。一般来说，当＜2为均匀型，当为２-３时为
较均匀型，当＞３时为不均.匀型。
6
渗透率非均质程度的定量表征
渗透率级差定义为砂层内最大
⑶ 渗透率级差 （ J k ） 渗透率与最小渗透率的比值
Jk
K max K min
J k ——渗透率级差； Kmin ——最小渗透率值；
①席状砂体：长宽比1:1 ②土豆状砂体 ＜3:1 指连1.连砂通通体情方重性其在况③④⑤式点。横垂。带鞋不：研一向向状带规多究般连上砂状则边砂砂续和体 砂砂式体体 性平体体：、的的也面3：：:多侧规越1上＞＜—层向模好的2220式连越00相:::111、续大互孤、接立触式
2.表征参数：砂体配位数、连通程度和 连通系数表示。
1.分层系数
储层非均质性描述及对注水开发的影响
渤３ 块是孤岛油 田孤北断裂 中一个相对集中的复 杂 断 块 区 。主 要 含 油 层 系 沙 二 段 ， 累计上报 Ｅ ｄ 、 Ｓ １ 、
Ｓ ２ 、 Ｓ ３ 探 明 含 油 面积 ４ ． ６ ｋ ｍ。 ， 地质储量 ５ ６ ９ ｘ １ ０ ｔ ， 可 采 储量 １ ９ ９ ． ２ ｘ １ ０ ｔ ， 标 定 采收 率 ３ ５ ％。该 块 位 于孤 北 大 断 层 北 部 下 降盘 ， 构 造形 态 为 受 断层 控 制 的顺 向层 脊 型 构造 ， 北 低南 高 ， 内部 有 １ ４ 条 小 断层 ， 整 体 构造 为 东翼 较陡， 西翼相对较缓 ， 地层倾角 １ １ 。 ～１ ４ 。 。渤 ３ 块 目前 油 水井 均 为 多层合 采 合注 ， 由于层 间非 均 质性 影 响 ， 造 成 注水 过 程 中层 间干 扰严 重 ， 开 发矛 盾突 出 ， 为此 进 行 沙 二段 储层 层 间非均 质性研 究 。
１ 储 层 空间展 布及 发育特 征
１ ． １ 储 层空 间展布
等非主力小层一般呈窄的条带状分布 ， 厚度较小 ， 个别
小 层呈 透镜体 状分 布 。
１ ． ２ 储 层 发育特 征 １ ． ２ ． １ 储 层 物性
通过对渤 ３ 块３ 口取芯井 的物性参数进行统计 （ 如
表１ 所示 ） 得出 ： 沙 二段储 层 以细 砂岩 和含 砾砂 岩为 主 ， 储 层物 性相 对较好 。
作者简介 ： 王丽 （ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 女（ 汉族 ） ， 山东肥城人 ， 工程师 ， 现从事油气 田开发管理工作。
７ ４
西 部探 矿工 程
莒＿ ） 念 ３ 殴随 ２ 露 ｌ
２ ０ １ ５ 年第 ６ 期
低、 水 道 边缘 稍 大 、 水 道 中部 最 大 ， 表 明研 究 区水 道 中
现代油藏工程设计 C3_非均质评价指标2
第三节油层非均质性评价一、常规评价方法（一）微观与宏观的评价方法1.1 微观非均质性非均质性的微观尺度是体积尺度，此时的岩石性质，例如孔隙度和渗透率可以通过以下因素计算：（1）颗粒尺度和形状；（2）孔隙尺度和形状；（3）颗粒、孔隙尺度和孔喉分布；（4）填充物排列方式；（5）孔壁粗糙度；（6）粘土在孔喉内的分布特征等。
控制这些参数的主要原因是沉积物的沉积和压实、胶结和溶解等后期作用。
微观尺度参数可用以下方法测量：扫描电镜（SEM）、孔隙图像分析（PIA）、核磁共振成像（MRI）和核磁共振（NMR）。
1.2 宏观非均质性岩心分析代表了主要的宏观非均质性尺度。
实验室测量的孔隙度、渗透率、流体饱和度、毛管压力和润湿性都是宏观水平的物理测量。
测试岩石和流体性质输入到油藏模型中，可以校淮测井和试井过程。
（二）常用指标：能从绘制的渗透率对数概率图版上获得，如图所示。
然后用下面公式计算：501. 8450 k kk Vk -=Vk是描述油藏非均质程度的有效参数。
——渗透率变异系数Vk参数的范围是0∼1：Vk=0，理想的均质油藏；0＜Vk＜0.25，轻微非均质，可以在模拟均质油藏模型中大致应用，差别不大；0.25＜Vk＜0.50，非均质油藏，可以应用几何平均方法。
如果指数接近0.50，运行数值模拟器时要采用非均质模型；0.50＜Vk＜0.75，油藏严重非均质，必须应用几何调和函数平均方法；0.75＜Vk＜1，油藏极端非均质，在这个范围内，常规的平均技术（算术、几何和调和函数）都不适用；Vk＝1，完成非均质油藏。
这样的油藏是不可能存在的，因为地质的沉积和聚集过程不可能是极端的过程。
（三）平均技术有3种标准技术用来计算油藏的平均渗透率：加权、调和、几何平均。
（1）加权平均用于确定具有不同渗透率的平行层状的油藏配件渗透率。
算术平均：不考虑权重的算术平均渗透率k由下式得到：加权平均：iiiAAAKK∑∑=如果压力试井得到的渗透率值远低于岩心分析值，那么生产地层的侧向连续性会证明算术平均方法不准确。
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。
2[1][1].6 储层非均质性研究
![2[1][1].6 储层非均质性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fac498c34028915f804dc2fa.png)
i 1 n
式中：K ── 一定井段内渗透率 平均值；
h
i 1 n n i 1
n
i
K hi K i / hi
i 1
n ── 一定井段内砂层数； hi ── 第i个砂层的厚度；
Ki ── 第i个砂层的渗透率。
（2）渗透率级差（NK） 一定井段内渗透率最大值与最小值（Kmin）
② 渗透率级差（NK） ③ 非均质系数（突进系数）（SK） ④ 垂直渗透率与水平渗透率的比值
① 渗透率变异系数（VK）
一定井段内各单砂层渗透率的标准偏差与其平均
值的比值。即 VK / K 通常可用渗透率 变异系数（VK）粗略 地评价层内非均质程 度。即VK
i
其中
(K
i 1
n
i
K)
(构造和结构因素引起的渗透率方向
性即各向异性，以各向渗透率之间的比值表示。
(3) 裂缝引起的渗透率方向性。 储层存在裂缝时，将会导致严重的渗透率方
向性，要研究各种缝的产状，尤其是其走向。
(4) 砂体总体上的平面非均质性。
可以下列方法描述：
① 井点渗透率的变异系数；
率表示。
（3）连通体大小
①指一个连通体内包括多少个砂体；
②指连通体的总面积或总宽度。
（4）砂体接触处的渗透能力
砂体间相互接触连接，并不一定是流体流动的连
通通道，这主要决定于接触面的渗透能力。
由于上伏冲刷面上泥砾或钙砾的富集，或泥岩披
覆层的存在，砂体间的冲刷接触面可能形成不渗透或 低渗透界面，目前还没有定量描述方法。 实际工作中，发现上述可能破坏砂体接触面连通 性的地质现象时，应通过干扰试井加以验证，以定性
第六章储层非均质性研究与储层评价
一般来说，储层综合评价都要选择以下一些参数： ① 油层厚度：如沉积厚度、砂泥岩厚度、砂泥岩比例、 有效厚度等； ② 油层物性：如有效孔隙度、绝对孔隙度、有效渗透率、 粒度中值、分选系数、泥质含量等； ③ 孔隙结构：如孔隙类型及分布状况、平均孔隙直径、孔 喉 比、最大连通喉道半径、最小非饱和体 积孔喉分选系数等； ④ 沉积相带：所属亚相、微相及特征 ⑤ 油层分布状况：如含油面积、油砂体个数、油层连通情况、 砂层钻遇率等； ⑥ 地质储量分布：各砂层储量大小及其占总储量的百分数。 所选用的参数，在不同地区、不同油田、不同任务和不同 的勘探开发阶段是有差别的。因而评价参数的选择范围和参数 的重要程度也有不同。
（4）层间非均质性
三、层内非均质性
层内非均质性是指一个单砂层在垂向上的储渗性质变化。 包括层内渗透率的剖面差异程度、高渗透率段所处的位置、 层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不 连续的泥质薄夹层的分布等。
正韵律 反韵律 复合韵律 均质韵律 颗粒粒度自下而上由粗变细 颗粒粒度自下而上由细变粗 正、反韵律的组合 粒度在垂向上变化均匀
夹层分布频率越高，层内非均质性就越严重。 ⑵夹层分布密度（ Dk ） 每米储层内非渗透性泥质隔夹层的合计厚度。
H sh Dk H
H sh —层内泥质隔夹层总厚度，
ｍ；Ｈ —层厚，ｍ。
夹层分布密度越大，储层的层内非均质性 就越强。
渗透率差异对水洗油层的影响 油层剖面渗透率的非均质性变化情况复杂，一般可归结为 三种基本类型：渗透率下高上低的正韵律油层，渗透率下低 上高的反韵律油层，渗透率呈正、反韵律交叉变化的复合韵 律油层。这三种油层的剖面水洗特征具有一定的典型意义。 见水 水淹 剖面水 见水后含水 采收率
储层非均质性及其对油田注水开发的影响分析
储层非均质性及其对油田注水开发的影响分析摘要：储层在形成过程中，经常会受到构造作用、成岩作用和沉积环境作用而产生不同程度的变化，出现储层非均质性，其主要包括两个类型，第一种为储层宏观处于非均质性，主要由平面上的非均质和油层的垂向上形式构成，第二种为储层微观非均质性质，其主要指的是油层储层孔隙结果呈现的非均质特征。
由于储层的非均质性会对油气藏中的油气采收率、水渗流、气渗流、油渗流产生影响，严重影响油田企业的经济效益，所以必须分析储层非均质性及其对油田注水开发的影响。
关键词：储层；非均质性；油田注水开发；影响油气储层受到多种因素影响导致渗透率及孔隙结构发生变化，储层非均质性主要包括夹层、储层所含油体性质、储层表面属性、储集层厚度和储集层岩性等内容，油气藏的开发效果与储层非均质性存在密切联系，且储层非均质性还会产生层间干扰，影响剩余油的分布，诱发单层突进现象，所以必须对储层的非均质性进行分析，优化油田注水开发效果。
一、储层非均质性（一）微观结构非均质性微观结构非均质性主要包括岩石表面性质、孔喉及孔隙结构的性质。
分析储层物性，主要由渗透率和孔隙度两种内容组成，孔隙度的大小将对注入水的体积产生决定性作用，渗透率与非均质性的差异性对油体的流动能力和方向产生着影响，孔隙度对注入水体的大小发挥着决定性作用。
孔喉结构中，死空隙的形成主要由于孔喉比增大而产生，究其原因，由于细微孔喉与空隙连接，一旦发生死空隙，将直接影响水驱采收率，比值越大，采收率越低。
润湿性也会在一定程度对岩石孔隙中水的流动性产生影响，若是岩石处于水湿状态下，水极易对岩石表面的油产生驱替作用，以此提升驱油效果，若是油湿，则水的驱替作用会大大降低，水的驱替作用也会随之下降，降低驱油效率。
（二）层内非均质性层内非均质性内容主要包括层内不连续夹层、粒度韵律性和渗透率的差异程度。
层内不连续夹层主要由中、高水洗组成，由于水洗程度较高，其下部却并未进行水洗或者为低水洗，下部分水洗程度不足。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在油田勘探开发过程中，地层储层层间非均质性的评价，对油田的地质研究、注水方案的确定、开发综合调整以及增产、增注措施规划的制定等，均具有极其重要的意义。
储层层间非均质性，是指在纵向上砂体之间的储层性质的差异程度。
目前，研究储层层间非均质性，大多数采用单项参数评价储层层间差异，如分层系数、砂岩密度、层间渗透率变异系数、层间渗透率级差、层间孔隙度级差等，或者将各层的储层参数罗列起来进行比较，反映其层间非均质程度，确定连通情况，规划注采方案。
当然，这些方法从一定角度来讲，是反映了储层层间非均质性，但也存在一些不足之处：一是未将这些参数有机地结合起来，因为一个储层参数只能从一个方面反映储层的特性，而要全面的、科学地评价储层，仅根据一个相对独立的参数进行评价是不够严谨的；二是缺乏“量”的概念，不能准确定量储层层间差异。
目前，油田开发地质研究，正在向精细化、定量化、隐蔽化、前沿化方向发展，因此，有必要对传统的方法进行丰富发展、科技创新，定量评价储层层间非均质性，更好为油田勘探开发奠定良好的科学基础。
油田地质特征一般指构造位置、构造运动类型、含油层系、储层类型、储层特点、油藏类型等。
这里我们以A油田为例，运用多种储层参数和数理统计方法，定量地评价储层的非均质性。
该油田位于济阳坳陷东营凹陷西部边缘区，自上而下，共发现馆陶组至沙河街组沙四段中亚段7套含油层系。
目的层由于经受两次构造运动（济阳运动、东营运动）的影响,并处于凹陷与凸起的过渡带，因而具有含油层系多、储层类型多、层间差异大、油藏类型多等特点。
在地层剖面上,储层类型多、储层层间差异变化大。
从上到下,馆陶组属河流相沉积、东营组属湖成三角洲相沉积、沙河街组沙一下亚段为浅湖相沉积、沙三段1 砂组为滨湖相—砂坝沉积、沙三段2 砂组为扇三角洲沉积、沙四段上亚段为生物礁相沉积、沙四段中亚段属滨湖相沉积。
其岩性除沙一段下亚段、沙四上亚段储层岩性为碳酸盐岩以外，其余均为砂岩。
不同的储层参数,从不同的侧面反映储层的特性。
多参数定量评价储层层间非均质性方法，首先是将这些参数有机地结合起来，形成一个能代表储层总体特性的综合评价；其次，是利用综合评价价值，通过数理统计求得标准差。
标准差越大，表明储层层间非均质性越强；反之储层层间非均质越弱。
因此，采取综合评价的标准差，可以定量地评价储层层间非均质性程度。
油田开发阶段储层参数一般包括：有效厚度、砂层厚度、孔隙度、渗透率、泥质含量、砂体面积、钻遇率及渗透率变异系数等。
有效厚度反映储量的丰度，砂层厚度反映储层在纵向上的发育情况，孔隙度反映储层的储集能力，渗透率反映储层的渗流能力，泥质含量反映储层的渗流能力和岩石的胶结程度，渗透率变异系数反映层内非均质特性。
从平面参数来看，钻遇率反映砂体在平面上的分布情况，砂体面积反映储层的连续性。
求取储层综合评价值的目的是确定层间差异状况。
因此，应充分利用平面非均质性、层内非均质性参数，来确定储层层间的非均质性，且对有重复意义的参数只选用一种。
根据参数的选取原则，该油田多参数定量评价储层层间非均质性选取的参数包括储层（砂层）厚度、孔隙度、渗透率、渗透率变异系数、钻遇率等5种参数。
经过计算，结果表明各层系综合评价标准差分别为：馆陶组0.12、东营组0.09、沙一下亚段0.03、沙三段0.16、沙四中亚段0.03。
其中沙三段层间差异最大、馆陶组次之，沙一下亚段和沙四中亚段层间差异最小。
分析其原因，沙三段既有薄层的湖滩砂，又有厚层的扇三角洲砂体，并且物性相差也大。
因此，其
层间差异也应该大。
而馆陶组属于曲流相沉积，各层之间的厚度、物性差异较大。
东营组为湖成三角洲相沉积，砂体分布范围广、储层物性有差异，但较曲流河相差异小。
沙一下亚段、沙四中亚段属于滨湖相沉积，储层分布范围广，但物性差，储层厚度变化小。
因此，储层层间非均质性的判断与已取得的地质认识是相符合的，并且实现了定量化。
总的来说，通过对A油田的实际应用，该种定量评价方法能将多种储层参数融为一体,综合评价储层，全面反映储层特征，实现了储层层间非均质性的定量描述，其分析计算结果，已与取得的地质认识完全相同；特别对一些资料齐全、研究程度深、研究范围广的油田或区块、单元该方法尤为适用，符合程度更高，可以获取较好的经济效益和技术效果。