第七章储层非均质性
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《储层非均质性》课件
提高采收率。
ห้องสมุดไป่ตู้
水平井与多分支井技术
水平井技术
通过钻水平井，使井眼在储层中 沿水平方向延伸，从而增加储层 的暴露面积，提高采收率。
多分支井技术
在主井眼中钻出多个分支井眼， 使储层中的油气通过分支井眼被 引到主井眼中，从而提高采收率 。
05
储层非均质性的未来研究方 向
多学科交叉研究
地质学与地球物理学结合
电法勘探
利用电场和电流的分布规律，可以了 解地下岩层的电性特征，进一步揭示 储层的非均质性。
实验分析方法
01
02
03
岩心流动实验
通过测量岩心在不同压力 下的流体流动特性，可以 了解储层的渗透性和非均 质性。
岩石力学实验
通过测试岩石的力学性质 ，可以了解储层的应力分 布和变形特征，进一步揭 示储层的非均质性。
测井技术
发展高精度测井技术，获取井筒周围储层的详细 信息，为储层非均质性研究提供数据支持。
核磁共振技术
利用核磁共振技术探测地下水的流动和分布，分 析储层孔隙结构和非均质性。
数值模拟与人工智能技术的应用
数值模拟
建立复杂地质模型，利用数值模拟方法研究储层非均质性对油气 运移、聚集和开发的影响。
人工智能技术
古生物分析
通过对古生物化石的研究，可以推断出沉积环境和水动力条件，从而分析储层的非均质性。
地球物理方法
地震勘探
测井分析
通过地震波的传播和反射，可以探测 地下岩层的结构和构造，从而分析储 层的非均质性。
通过在钻孔中测量各种物理参数，可 以了解井筒周围地层的岩性、物性和 含油性，从而分析储层的非均质性。
开发效果不均
储层非均质性导致油藏中不同部位 的开发效果存在差异，可能出现部 分区域开发效果较好，而其他区域 较差的情况。
ห้องสมุดไป่ตู้
水平井与多分支井技术
水平井技术
通过钻水平井，使井眼在储层中 沿水平方向延伸，从而增加储层 的暴露面积，提高采收率。
多分支井技术
在主井眼中钻出多个分支井眼， 使储层中的油气通过分支井眼被 引到主井眼中，从而提高采收率 。
05
储层非均质性的未来研究方 向
多学科交叉研究
地质学与地球物理学结合
电法勘探
利用电场和电流的分布规律，可以了 解地下岩层的电性特征，进一步揭示 储层的非均质性。
实验分析方法
01
02
03
岩心流动实验
通过测量岩心在不同压力 下的流体流动特性，可以 了解储层的渗透性和非均 质性。
岩石力学实验
通过测试岩石的力学性质 ，可以了解储层的应力分 布和变形特征，进一步揭 示储层的非均质性。
测井技术
发展高精度测井技术，获取井筒周围储层的详细 信息，为储层非均质性研究提供数据支持。
核磁共振技术
利用核磁共振技术探测地下水的流动和分布，分 析储层孔隙结构和非均质性。
数值模拟与人工智能技术的应用
数值模拟
建立复杂地质模型，利用数值模拟方法研究储层非均质性对油气 运移、聚集和开发的影响。
人工智能技术
古生物分析
通过对古生物化石的研究，可以推断出沉积环境和水动力条件，从而分析储层的非均质性。
地球物理方法
地震勘探
测井分析
通过地震波的传播和反射，可以探测 地下岩层的结构和构造，从而分析储 层的非均质性。
通过在钻孔中测量各种物理参数，可 以了解井筒周围地层的岩性、物性和 含油性，从而分析储层的非均质性。
开发效果不均
储层非均质性导致油藏中不同部位 的开发效果存在差异，可能出现部 分区域开发效果较好，而其他区域 较差的情况。
储层非均质性共34页文档
④鞋带状砂体：长宽比大于20:1。
⑤树枝状砂体：属伸长状砂体，通常较为弯 曲并有分枝。树枝状分流河道砂体即属此 类。
⑥不规则砂体：形态不规则，一般有一个主 要延伸方向，但其它方向也有一定的延伸， 为多次水流改道形成的复杂成因的砂体。
2、砂体规模及连续性
• 砂体规模是各向延伸的实际大小，通常用 砂体长度、砂体宽度或宽厚比、钻遇率、 砂岩密度来表征，是决定井网型式和井距 的关键地质因素。
透率
Vk K K K
统计偏差点（指(顺序号 ／岩心总数)×102为 84．1的点）渗透率
6、泥质隔夹层的分布频率（Pk）和分布密 度（Dk）
• 不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透或 极低渗透作用。影响着垂直和水平方向上渗 透率的变化，它的分布具有随机性，很难横 向追踪，通常定量参数。
• 夹层分布频率（Pk）:每米储层内非渗透性泥 质夹层的个数。网下对砂体的控制程度。
按延伸长度可将砂体分为五级
一级：砂体延伸大于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：砂体延伸小于300m，连续性极差。
①正韵律：颗粒粒度自下而上由粗变细者称为正韵律。往往导致物性自下 而上变差。
②反韵律：颗粒粒度自下而上由细变粗者称为反韵律。如三角洲前缘河口 坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致岩石物性自下而上变好。
③复合韵律：即正、反韵律的组合。正韵律的叠置称为复合正韵律。反韵 律的叠置称为复合反韵律。上、下细，中间粗者称之为反正复合韵律， 上、下粗，中间细者称为正反复合韵律。
• 裘怿楠先生（1992）将碎屑岩储层非均质性由大 到小分为4类，这也是我国油田生产部门通用的 储层非均质性分类：
⑤树枝状砂体：属伸长状砂体，通常较为弯 曲并有分枝。树枝状分流河道砂体即属此 类。
⑥不规则砂体：形态不规则，一般有一个主 要延伸方向，但其它方向也有一定的延伸， 为多次水流改道形成的复杂成因的砂体。
2、砂体规模及连续性
• 砂体规模是各向延伸的实际大小，通常用 砂体长度、砂体宽度或宽厚比、钻遇率、 砂岩密度来表征，是决定井网型式和井距 的关键地质因素。
透率
Vk K K K
统计偏差点（指(顺序号 ／岩心总数)×102为 84．1的点）渗透率
6、泥质隔夹层的分布频率（Pk）和分布密 度（Dk）
• 不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透或 极低渗透作用。影响着垂直和水平方向上渗 透率的变化，它的分布具有随机性，很难横 向追踪，通常定量参数。
• 夹层分布频率（Pk）:每米储层内非渗透性泥 质夹层的个数。网下对砂体的控制程度。
按延伸长度可将砂体分为五级
一级：砂体延伸大于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：砂体延伸小于300m，连续性极差。
①正韵律：颗粒粒度自下而上由粗变细者称为正韵律。往往导致物性自下 而上变差。
②反韵律：颗粒粒度自下而上由细变粗者称为反韵律。如三角洲前缘河口 坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致岩石物性自下而上变好。
③复合韵律：即正、反韵律的组合。正韵律的叠置称为复合正韵律。反韵 律的叠置称为复合反韵律。上、下细，中间粗者称之为反正复合韵律， 上、下粗，中间细者称为正反复合韵律。
• 裘怿楠先生（1992）将碎屑岩储层非均质性由大 到小分为4类，这也是我国油田生产部门通用的 储层非均质性分类：
储层非均质表征方法
对于解决或调整孔间、孔道或表面非均质问题，现在采取的措施主要是封堵大孔道、化学处理及化学驱等。
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。
01
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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。
储层非均质性的概念与分类
侧积体 层系规模—砂体规模—层理组合 规模—纹层系规模—孔隙规模
2、储层分布非均质性
★储层分布的复杂性
●多层储集体系（储层与隔层） ●单层储集体与侧向隔挡体的差异分布 ●储集体内部单元与夹层的差异分布
层次性 复杂性
渗流屏障： 阻碍流体运动的非渗透层（体） 隔层：垂向分隔不同砂体的 非渗透层。泥质岩类、盐岩等。 侧向隔挡体：侧向上隔挡两个储集 体的非渗透岩体。 夹层：储集体内部的、横向不稳定 的非渗透层。
（据Ambrose,1991,有修改）
2、储层分布非均质性
★储层分布的复杂性
隔层？夹层？侧向隔挡体
一、储层非均质性的内涵
3、储层质量非均质性
储层质量: 储层储集与渗滤流体的能力
广义的 储层质量要素 孔隙结构 岩石物理参数 裂缝、溶洞 狭义
3、储层质量非均质性
★ 孔隙结构
√岩石中所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系。
官24
42 26
渗流屏障： 泥岩 成岩胶结 封闭性断层 渗流差异： 储层质量差异
石 油 大 学 ︵ 北 京 ︶ 地 球 科 学 系
141
官 104 断块孔一段 Ⅲ１１储层流动单元平面分布图
0 300 m
王24
王33 104-3
一 九 九 九 年 四 月
42 27
42 27
66-34 66-32 68-32
官 103 王1
66-36
68-36 69-37 70-30 70-32 72-30 69-35 70-36 70-34 72-32 73-31 72-36 73-35 73-33 104-2 71-37 72-38
42 26
74-20 76-18 78-16 80-14 74-22
2、储层分布非均质性
★储层分布的复杂性
●多层储集体系（储层与隔层） ●单层储集体与侧向隔挡体的差异分布 ●储集体内部单元与夹层的差异分布
层次性 复杂性
渗流屏障： 阻碍流体运动的非渗透层（体） 隔层：垂向分隔不同砂体的 非渗透层。泥质岩类、盐岩等。 侧向隔挡体：侧向上隔挡两个储集 体的非渗透岩体。 夹层：储集体内部的、横向不稳定 的非渗透层。
（据Ambrose,1991,有修改）
2、储层分布非均质性
★储层分布的复杂性
隔层？夹层？侧向隔挡体
一、储层非均质性的内涵
3、储层质量非均质性
储层质量: 储层储集与渗滤流体的能力
广义的 储层质量要素 孔隙结构 岩石物理参数 裂缝、溶洞 狭义
3、储层质量非均质性
★ 孔隙结构
√岩石中所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、 分布及其相互连通关系。
官24
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渗流屏障： 泥岩 成岩胶结 封闭性断层 渗流差异： 储层质量差异
石 油 大 学 ︵ 北 京 ︶ 地 球 科 学 系
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官 104 断块孔一段 Ⅲ１１储层流动单元平面分布图
0 300 m
王24
王33 104-3
一 九 九 九 年 四 月
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66-34 66-32 68-32
官 103 王1
66-36
68-36 69-37 70-30 70-32 72-30 69-35 70-36 70-34 72-32 73-31 72-36 73-35 73-33 104-2 71-37 72-38
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74-20 76-18 78-16 80-14 74-22
油藏描述+第7章 储层非均质性研究
复合韵律：正、反韵律的不同组合。
2. 最高渗透率段所处位置
主要描述层内最高渗透率段处于底部、
顶部或中部。一般情况下与上述粒度韵律相 一致，分别相应于正、反或复合韵律。
3. 层内不连续薄夹（隔）层 层内不连续薄夹（隔）层对流体流动可起到不
渗透隔层作用或极低渗透的高阻层作用，因而对驱
油过程影响极大，也是直接影响一个单砂层垂直和
水平渗透率比值的重要因素，有时也可能直接遮挡
注入剂段塞使驱油效果变差。 (1)不连续薄夹层的类型 (2)各类夹层的厚度，分布范围和产状 (3)夹层出现的频率和密度:夹层频率,夹层密度
不连续薄夹层的类型: 一般按岩性划分。主要指泥质，细粉 砂质岩类，还包括石油运移过程中产生的沥青或重质油充填条带 等。 找出各类夹层在电测曲线上的响应特征, 并建立典型剖面。
④ 垂直渗透率与水平渗透率的比值：
Kv / Kh
二、层间非均质性
是对一套砂、泥岩间互的含油气层系的总体描述，重点突 出层间非均质性。包括各种环境的砂体在剖面上交互出现的规 律性，以及作为隔层的泥质岩类的发育和分布规律等，是决定 开发层系、分层开采工艺技术等重大开发战略的依据。 1. 沉积旋回性 2. 分层系数 3. 砂岩密度
③ 非均质系数（突进系数）（SK）
渗透率极大值（ Kmax ）与其平均值（ K ）的比 值。即
K max SK K
是评价层内非均质的一个重要参数，其变化范
围为S K ≥1，数值越小说明垂向上渗透率变化小，
注入剂波及体积大，驱油效果好。数值越大，说明
渗透率在垂向上变化大，注入剂易由高渗透率段窜
进，注入剂波及体积小，水驱油效果差。
4. 压实、滑动引起的微裂缝
微裂缝一般指宽度为 10um以下的裂缝。在显微
油气储层地质学ppt-于兴河
8、原油的粘度变化和沥青垫 引起的非均质性
9
第二节 储层非均质性的分类
三、H.H.Haldorsen分类(1983)
根据储层地质建模的需要及储集
体的孔隙特征，按照与孔隙均值有关
的体积分布，将储层非均质性划分为
四种类型：
z 微 观 非 均 质 性 (Microscopic Heterogeneities) ， 即 孔 隙 和 砂颗粒规模。
z 储层非均质性分类的目的：
将储层各种属性的定性描述转化为油田开发的定量指标， 更好地为油气田的勘探与开发服务。
z 非均质性研究与储层建模的关系：
对储层非均质性进行分类、描述和分析，本身就是储层模 型化的过程。
March 5, 2009
7
第二节 储层非均质性的分类
Bill Yu
一、Pettijohn的分类
March 5, 2009
3
第一节 概念与主要影响因素 Bill Yu
广义上讲：是指油气储层在空间上的分布（各向异性—— Anisotropies）和各种内部属性的不均匀性。
影响作用：前者控制着油气的总储量、分布规律与布井位置； 后者控制着油气的可采储量、注采方式（如波及系 数）以及剩余油的分布。
均质韵律或无韵律：颗粒粒度 在垂向上无变化或无规律。
复正间反间合反细正粗反正复。复。合合韵韵韵律律律：：：反正上上韵、、律下下的粗细叠，，置中中。
March 5, 2009
14
第三节 宏观非均质性的研究
Bill Yu
（二）沉积构造
z 层理是一种主要的原生沉积构造。可以通过研究各种层理的纹层产 状、组合关系及分布规律，来分析由此而引起的渗透率的方向性。
Ⅱ级—— 层间规模 层规模100m×100m
9
第二节 储层非均质性的分类
三、H.H.Haldorsen分类(1983)
根据储层地质建模的需要及储集
体的孔隙特征，按照与孔隙均值有关
的体积分布，将储层非均质性划分为
四种类型：
z 微 观 非 均 质 性 (Microscopic Heterogeneities) ， 即 孔 隙 和 砂颗粒规模。
z 储层非均质性分类的目的：
将储层各种属性的定性描述转化为油田开发的定量指标， 更好地为油气田的勘探与开发服务。
z 非均质性研究与储层建模的关系：
对储层非均质性进行分类、描述和分析，本身就是储层模 型化的过程。
March 5, 2009
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第二节 储层非均质性的分类
Bill Yu
一、Pettijohn的分类
March 5, 2009
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第一节 概念与主要影响因素 Bill Yu
广义上讲：是指油气储层在空间上的分布（各向异性—— Anisotropies）和各种内部属性的不均匀性。
影响作用：前者控制着油气的总储量、分布规律与布井位置； 后者控制着油气的可采储量、注采方式（如波及系 数）以及剩余油的分布。
均质韵律或无韵律：颗粒粒度 在垂向上无变化或无规律。
复正间反间合反细正粗反正复。复。合合韵韵韵律律律：：：反正上上韵、、律下下的粗细叠，，置中中。
March 5, 2009
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第三节 宏观非均质性的研究
Bill Yu
（二）沉积构造
z 层理是一种主要的原生沉积构造。可以通过研究各种层理的纹层产 状、组合关系及分布规律，来分析由此而引起的渗透率的方向性。
Ⅱ级—— 层间规模 层规模100m×100m
第七章 储层非均质性
— 261 —
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图 7-3
Weber（1986）的储层非均质性分类
a—封闭、未封闭的断层；b—成因单元边界；c—成因单元内渗透层；d—成因单元内隔夹层； e—层理的层系与纹层；f—微观非均质性；g—裂缝
（三）成因单元内渗透层 在成因单元内部，具有不同渗透性的岩层，它在垂向上呈网状分布，因而导致了储层 在垂向上的非均质性，它直接影响着油田开发的注采方式。 （四）成因单元内隔夹层 在成因单元内，不同规模的隔夹层对流体渗流具有很大影响，它不仅影响着流体的垂 向渗流，同时也影响着水平渗流，因而制约着油田开发的注采层位或射孔层段。 （五）层理的层系与纹层 它为渗透层内的层理构造，由于层理构造内部层系与纹层的方向具较大的差异，这种 差异对流体渗流亦有较大的影响，从而影响注水开发后剩余油的分布。 （六）微观非均质性 这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。 （七）封闭、开启裂缝 储层中若存在裂缝，裂缝的封闭性和开启性亦可导致储层的非均质性。 （八）原油的粘度变化和沥青垫 这属于一种特殊的类型，七、八两种类型均不是碎屑岩储层中常见的非均质性。二至 五四种类型的形成受可容纳空间大小与沉积物供给量比值（A/S）的影响。 这一分类较 Pettijohn 的分类更为全面，它是在考虑了不同油藏类型的基础上所提出的，
表72我国常用储层非均质性分类纵向上多油层间的差异性层系的旋回渗透率差异隔层等平面非均质性平面上的差异砂体连通程度平面孔隙度变化及方向性单砂层垂向上的差异粒度韵律层理渗透率差异程度夹层分布等微观孔隙非均质性孔隙与喉道的相互关系孔隙和喉道的大小均匀程度以及两者的配置关系和连通程度颗粒非均质性岩石颗粒大小形状分选排列及接触关系岩石碎屑的定向性及矿物学特性填隙物的差异填隙物的含量矿物组成产状及其敏感性特征图75储层层次划分综合方案据姚光庆199408070124cindd264200932711
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图 7-3
Weber（1986）的储层非均质性分类
a—封闭、未封闭的断层；b—成因单元边界；c—成因单元内渗透层；d—成因单元内隔夹层； e—层理的层系与纹层；f—微观非均质性；g—裂缝
（三）成因单元内渗透层 在成因单元内部，具有不同渗透性的岩层，它在垂向上呈网状分布，因而导致了储层 在垂向上的非均质性，它直接影响着油田开发的注采方式。 （四）成因单元内隔夹层 在成因单元内，不同规模的隔夹层对流体渗流具有很大影响，它不仅影响着流体的垂 向渗流，同时也影响着水平渗流，因而制约着油田开发的注采层位或射孔层段。 （五）层理的层系与纹层 它为渗透层内的层理构造，由于层理构造内部层系与纹层的方向具较大的差异，这种 差异对流体渗流亦有较大的影响，从而影响注水开发后剩余油的分布。 （六）微观非均质性 这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。 （七）封闭、开启裂缝 储层中若存在裂缝，裂缝的封闭性和开启性亦可导致储层的非均质性。 （八）原油的粘度变化和沥青垫 这属于一种特殊的类型，七、八两种类型均不是碎屑岩储层中常见的非均质性。二至 五四种类型的形成受可容纳空间大小与沉积物供给量比值（A/S）的影响。 这一分类较 Pettijohn 的分类更为全面，它是在考虑了不同油藏类型的基础上所提出的，
表72我国常用储层非均质性分类纵向上多油层间的差异性层系的旋回渗透率差异隔层等平面非均质性平面上的差异砂体连通程度平面孔隙度变化及方向性单砂层垂向上的差异粒度韵律层理渗透率差异程度夹层分布等微观孔隙非均质性孔隙与喉道的相互关系孔隙和喉道的大小均匀程度以及两者的配置关系和连通程度颗粒非均质性岩石颗粒大小形状分选排列及接触关系岩石碎屑的定向性及矿物学特性填隙物的差异填隙物的含量矿物组成产状及其敏感性特征图75储层层次划分综合方案据姚光庆199408070124cindd264200932711
5.储层非均质性
4、砂体渗透率的平面变化
断层封闭性影响
影响大范围内的流体渗流：
• 大规模渗流屏障 • 大规模渗流通道
4、砂体渗透率的平面变化
(2)井间渗透率非均质性程度表征参数 ①井间渗透率变异系数
Ki：第i个井点的砂体渗透率
Vk 1 n ( Ki K )2 n i 1 K
K：所有井点的平均渗透率 n
1、粒度韵律
（3）复合韵律
正、反韵律组合 复合正韵律：正韵律叠置
复合反韵律：反韵律叠置
复合反正韵律：上下细、中间粗 复合正反韵律：上下粗、中间细
（4）均质韵律
颗粒粒度在垂向上变化无韵律
三、层内非均质性
2、渗透率韵律及最高渗透层所处位置
• 渗透率大小在纵向上的变化所构成的韵律性 • 渗透率韵律模式：正韵律、反韵律、复合韵 律、均质韵律
①砂体各向长度（米） ②钻遇率: 砂体连续性分级： 钻遇砂体井数占总井数的百分率
•
• •
一级：砂体延伸＞2000米，连续性极好；
二级：砂体延伸1200～2000米，连续性好 三级：砂体延伸600～1200米，连续性中等
•
•
四级：砂体延伸300～600米，连续性差
五级：砂体延伸＜300米，连续性极差
我国中、新生代陆相盆地砂体，侧向连续性较差，密井网开发，井距大多在300米以下。
地层单元：小层、单层
一-二级
五级
三级
2、分层系数与砂岩密度
分层系数
层系内砂层的层数。表示方法：
分层系数＝平均单井钻遇砂层层数＝钻遇砂层总 层数/统计井数 分层系数↑→层间非均质↑→油层动用率↓→油 层开采效果↓ 砂岩密度 垂向剖面上，砂岩总厚度与地层总厚度之比，%。
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第二节 储层非均质性研究资料基础
岩心观测及实验分析资料、测井资料、测试资料、开发地震
一、岩心观测及实验分析资料 1、岩心观测资料 •粒度韵律 •沉积构造 •夹层分布 •裂缝特征 2、实验分析资料 •岩石结构特征 •岩石物性(孔隙度、渗透率、含油饱和度) • •成岩特征 •岩石润湿性、毛管压力、相渗透率及自吸特征
•河流相开发层系：Jk＜5，不出油的层占13.5% Jk＞5，不出油的层占61.2%
4、层间隔层 阻止层间垂向渗流→独立开发单元 隔层具有层次性：油组间隔层、砂组间隔层、单层间隔层 描述内容： •隔层岩石类型：泥岩、蒸发岩、 • •隔层厚度在平面上的变化情况
5、构造裂缝 裂缝穿层→层间流体窜流→对注水开发影响极大 描述内容： •产状：裂缝走向、倾向和倾角 •性质：裂缝张开与闭合性质、裂缝充填情况和裂缝壁特性等。 •密度：线密度、面密度、体密度 •穿层程度：一级裂缝：切穿若干岩层；二级裂缝：1973)分类
以河流沉积储层为例、考 虑储层非均质性规模 •层系规模：100m级 •砂体规模：10m级 •层理规模：1～10m级 •纹层规模：10～100mm级 •孔隙规模：10～100μm级
2、Weber(1986)分类
分类原则：储层非均质性规模+非均质性对流体渗流的影响
(3)断层封闭性影响 影响大范围内的流体渗流： •大规模渗流屏障 •大规模渗流通道
4、井间渗透率非均质性程度
(1)井间渗透率变异系数
Vk
1
n
n i 1
(Ki
K )2
K
Ki：第i个井点的砂体渗透率 K：所有井点的平均渗透率 n
(2)不同等级渗透率的面积分布频率 (3)注采井间渗透率的差异程度 导致注水开发中平面矛盾的内在原因
(1)封闭、半封闭、未封闭断层 •储层非均质性规模大
•断层封闭→大型渗流隔板
•断层开放→大型渗流通道 (2)成因单元边界 •储层非均质性规模较大 •沉积相边界、岩性变化边界 •渗透层与非渗透层分界、渗透性差异分界 (3)成因单元内渗透层 非渗透层带状分布→渗透层带状分布 (4)成因单元内隔夹层 隔夹层的分布→影响垂向渗流＋水平渗流 (5)纹层和交错层理 层理内部纹层的分布→影响注水开发后
四、开发地震 •三维地震 •垂直地震剖面(VSP) •井间地震
第三节 储层非均质性表征
一、层间非均质性
砂层间差异→划分开发层系、决定开采工艺的依据 →注水开发中层间干扰和水驱差异
我国陆相湖盆沉积体系→层间非均质性比较突出 主要包括：
•层系旋回性 •分层系数和砂岩密度 •砂层间渗透率非均质程度 •层间隔层 •层间断层、裂缝特征
第七章 储层非均质性
第一节 第二节 资料基础 第三节 储层非均质性表征 第四节 储层非均质性对油田开发的影响
第一节 分类
一、概念
沉积建造、成岩演化、构造改造等作用→油气储层在空间分布及 内部各种属性上均表现出不均匀变化 影响地下流体运动及最终采收率的主要因素 •测量单元具有规模和层次性→储层非均质性具有规模和层次性 •标量具有各向同性：非均质性表现为空间分布上的差异 •矢量具有各向异性：非均质性表现为空间分布和考察方向的差异
地震、试井)
小层 (岩心分析、测井、
地震、试井)
样品或层内相对均质层 (岩心分析和测井)
孔隙、颗粒、基质 (显微镜)
非均质特征 分层性 (层组划分、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 孔隙度平面变化 渗透率平面变化及方向性 井间渗透率差异程度 粒度韵律 渗透率韵律 层理构造及渗透率各向异性 层内夹层 层内裂缝 垂直渗透率与水平渗透率比值 层内渗透率非均质程度 孔隙非均质(孔间和孔内) 颗粒非均质(粒间和粒表) 填隙物非均质
二、平面非均质性
包括：单砂体的几何形态、各向连续性、连通性、砂体内属性参 数的平面变化及方向性。 对布置井网、注水平面波及率及剩余油平面分布规律有很大影响。
1、砂体几何形态及各向连续性 (1)砂体几何形态（储层分布模式） 沉积相→砂体几何形态 砂体几何形态分类 ①席状砂体 长宽比近于1：1，平面上呈等轴状，大片分布，面积从几平方公 里至几十平方公里。 ②土豆状砂体 长宽比等于或小于3：1，分布面积小，形似“土豆”,零星分布， 多为小透镜状砂体。
层间渗透率流管法试验： 大庆油田、原油性质相同的两个油层同时开采 •渗透率相差1倍，采收率：52.29% •渗透率相差4倍，采收率：49.27% •渗透率相差8倍，采收率：46.00%
（1）层间渗透率分布形式 主要描述不同单层砂体的渗透率差异
（2）层间渗透率变异系数
VK
1
n
n i 1
(Ki
K )2
(3)层内非均质性 包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度及高渗段位置、 层内不连续薄泥质夹层的分布频率和大小、全层规模的水平／垂
(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。
5、储层非均质性综合分类
(2)夹层大小及延伸长度
•相对稳定夹层 夹层在油层内延伸距离达到一个注采井距以上，相当于隔层 •较稳定夹层 夹层在油层内延伸距离可达到注采井井距一半以上，但不到一个
不稳定夹层 夹层在油层内的延伸距离均小于注采井距之半，呈透镜状分布
(3)夹层频率和密度
夹层频率： 单位厚度岩层中夹层的层数，层/ 夹层密度： 砂体中夹层总厚度与统计的砂体 (包括夹层)总厚度的比值，%
砂、泥岩配置方式：J.C.M.泰勒 A、平行渗透屏障：泥质薄层 B、交织渗流屏障：泥质侧积层、交错层理泥质层、部分胶结条带
②成岩胶结条带 物性夹层、成岩胶结夹层： 钙质条带 硅质条带 粘土胶结条带 •薄层砂体全胶结型 •厚层砂体顶、底胶结型 •砂体内的分散胶结型
③沥青条带 石油运移过程中产生的沥青或重质油充填带
分类原则：
1、油田开发生产 的实用性；
2、储层非均质性 的规模；
3、储层性质（连 续性、厚度、孔 隙度、渗透率、 孔隙、喉道等）
非均质类型 层间
非均质性
平面 非均质性
层内 非均质性
微观 非均质性
非均质规模 多层规模 (含油层系、 油层组、砂 层组)
单层规模
样品规模 孔隙规模
测量单元及手段 油组、砂层组、小层 (岩心分析、测井、
二、测井资料
1、层组划分和对比 •建立层组对比的测井标准层 •
2、测井相研究 •岩类判别 • •古流向判别
3、储层参数解释 •储层属性参数：Pore、Perm、So、Vsh、Md，etc •油、气、水层判别 •有效厚度划分 •隔层、夹层解释
4、裂缝解释
三、测试资料 1、多井试井(标准干扰试井、脉冲试井) •单井试井：如钻杆测试、完井试油，井周围的地层平均特性 •多井试井：井间储层连续性，渗透率方向性等非均质信息 2、井间示踪剂测试 •砂体连通性与流动屏障 •渗透率方向性评价 •裂缝指示
(2)连通程度：
(3)连通系数： 连通的砂体层数与砂体总层数之比 (4)连通体大小： 连通体―砂体相互接触连通而成的复合砂体 (5)砂体接触处渗透能力
3、砂体渗透率的平面变化及方向性
影响因素 (1)沉积因素 ①平面上不同微相砂体： ②同一微相不同部位：
主体带与边缘带、近源带与远源带 ③砂体几何形态：
④古水流主流方向： 古水流主流方向：注入水的“自然水路”
•颗粒粗、分选好→渗透率高 •颗粒定向排列、斜层理倾向下游→顺古水流方向高渗
(2)裂缝影响 裂缝类型不同，影响不同： •微裂缝 增大渗透率，对渗透率的平面非均质性无大影响 •延伸长度小于井距的裂缝 局部发育，对渗透率的平面非均质性有一定影响，但影响范围 有限，在全油田范围内影响较小 •延伸长度超过井距的裂缝 这类裂缝构成网状裂缝系统时，会导致严重的渗透率方向性， 对油田注水开发有很大的影响
2、渗透率韵律及最高渗 透层所处位置
渗透率大小在纵向上的变化所 构成的韵律性
渗透率韵律模式：正韵律、反 韵律、复合韵律、
3、层理构造及渗透率各向异性 •平行层理 Kh比Kv大得多 •斜层理
顺层理倾向：渗透率最大 逆层理倾向：渗透率最小 平行纹层走向：渗透率介于其间
•交错层理 组合愈复杂，各向异性程度愈高
③条带状砂体 长宽比介于3：1和20：1之间，一些顺直型分流河道砂体属此类。 ④鞋带状砂体 长宽比大于20：1 ⑤树枝状砂体 属伸长状砂体，通常较弯曲并有分枝。如：树枝状分流河道砂体。 ⑥不规则状砂体 形态不规则，一般有一个主要延伸方向，其它为次要延伸方向， 为多次水流改道而成。
(2)砂体的连续性 ①砂体各向长度（米） ②钻遇率
K
（3）层间渗透率突进系数
TK
Kmax K
Kmax：最大单层平均渗透率 Kmin：最小单层平均渗透率
Ki：第i层平均渗透率
（4）层间渗透率级差
JK
Kmax K min
K：各层渗透率平均值 n：统计总层数
大庆油田：
•三角洲前缘亚相开发层系：Jk＜3，不出油的层占12% Jk＞3，不出油的层占86.3%
5、层内裂缝
改变流体层内渗流特征 [岩心和显微镜下描述] 裂缝长度、宽度、产状、组合方式、充填性质、
(6)微观非均质性
(7)封闭、开启裂缝
3、Haldorsen (1983)分类
1)微观非均质性：孔隙和 砂颗粒规模 (2)宏观非均质性：岩心 规模 (3)大型非均质性：数值
(4)巨型非均质性：整个 岩层或区域规模
4、裘亦楠(1992)分类 我国油田生产部门通常使用的分类 分类角度：储层非均质性规模+ (1)层间非均质性 层系旋回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层分布、特殊类型 层的分布、层组和小层划分 (2)平面非均质性 砂体成因单元连通程度、平面孔隙度、渗透率变化及非均质程度、