1、第二節(jié) 儲層非均質(zhì)性,由于在形成過程中受沉積作用、成巖作用和構(gòu)造作用的影響，含油氣儲層在空間分布及其內(nèi)部各種屬性都存在不均勻的變化，這種變化就稱為儲層非均質(zhì)性。 儲層非均質(zhì)性的研究是儲層描述和表征的核心內(nèi)容。,裘懌楠先生（1992）將碎屑巖儲層非均質(zhì)性由大到小分為4類，這也是我國油田生產(chǎn)部門通用的儲層非均質(zhì)性分類： 層間非均質(zhì)性； 平面非均質(zhì)性； 層內(nèi)非均質(zhì)性； 孔隙非均質(zhì)性。 層內(nèi)非均質(zhì)性、平面非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性又稱宏觀非均質(zhì)性，孔隙非均質(zhì)性稱為微觀非均質(zhì)性。,（一）層內(nèi)非均質(zhì)性,是指一個(gè)單砂層規(guī)模內(nèi)垂向上的儲層性質(zhì)變化。 包括層內(nèi)垂向上滲透率的差異程度、最高滲透率段所處的位置。 層內(nèi)粒

2、度韻律、滲透率韻律及滲透率的非均質(zhì)程度、層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布。 層內(nèi)非均質(zhì)性是直接控制和影響單砂層儲層內(nèi)注入劑波及厚度的關(guān)鍵地質(zhì)因素。,一、宏觀非均質(zhì)性描述內(nèi)容,1、粒度韻律,單砂層內(nèi)碎屑顆粒的粒度在垂向上的變化稱為粒度韻律。它受沉積環(huán)境和沉積方式的控制。粒度韻律一般分為正韻律、反韻律、復(fù)合韻律和均質(zhì)韻律四類。,正韻律：顆粒粒度自下而上由粗變細(xì)者稱為正韻律。往往導(dǎo)致物性自下而上變差。 反韻律：顆粒粒度自下而上由細(xì)變粗者稱為反韻律。如三角洲前緣河口壩可以形成典型的反粒序韻律，往往導(dǎo)致巖石物性自下而上變好。 復(fù)合韻律：即正、反韻律的組合。正韻律的疊置稱為復(fù)合正韻律。反韻律的疊置稱為復(fù)合反韻

3、律。上、下細(xì)，中間粗者稱之為反正復(fù)合韻律，上、下粗，中間細(xì)者稱為正反復(fù)合韻律。 均質(zhì)韻律：顆粒粒度在垂向上變化無韻律者稱之為無規(guī)則序列或均質(zhì)韻律。,2、沉積構(gòu)造,在碎屑巖儲層中，大都具有不同類型的層理構(gòu)造，常見的層理有平行層理、斜層理、交錯層理、波狀層理、遞變層理、塊狀層理、水平層理等。 層理類型受沉積環(huán)境和水流條件的控制，需要研究各類紋層的巖性，各類紋層的產(chǎn)狀，組合關(guān)系及分布規(guī)律以及由此而引起的滲透率的方向性。 不同層理類型對滲透率方向性的影響不同。,3、滲透率韻律,滲透率韻律模式,A-正韻律；B-反韻律；C-均質(zhì)韻律層；D-復(fù)合正韻律；E-復(fù)合反韻律；F-復(fù)合正反韻律；G-復(fù)合反正韻律,滲

4、透率大小在縱向上的變化所構(gòu)成的韻律性稱為滲透率韻律。,4、垂直滲透率與水平滲透率的比值（Kv/KH）,這一比值對油層注水開發(fā)中的水洗效果有較大的影響。Kv/Kh小，說明流體垂向滲透能力相對較低，層內(nèi)水洗波及厚度可能較小。,5、滲透率非均質(zhì)程度,表征滲透率非均質(zhì)程度的定量參數(shù)有: 滲透率變異系數(shù)（Vk）是一數(shù)理統(tǒng)計(jì)的概念，用于度量統(tǒng)計(jì)的若干數(shù)值相對于其平均值的分散程度或變化程度. 滲透率突進(jìn)系數(shù)（Tk）表示砂層中最大滲透率與砂層平均滲透率的比值。 滲透率級差（Jk）為砂層內(nèi)最大滲透率與最小滲透率的比值。 滲透率均質(zhì)系數(shù)（KP）表示砂層中平均滲透率與最大滲透率的比值。,1）滲透率變異系數(shù)（Vk）,

5、一般地說，當(dāng)（Vk0.5時(shí)為均勻型，表示非均質(zhì)程度弱。當(dāng)（0.5Vk0.7）時(shí)為較均勻型，表示非質(zhì)程度中等。當(dāng)（Vk0.7）時(shí)為不均勻型，表示非均質(zhì)程度強(qiáng),Poettnann F.H.介紹了一種求得滲透率變異系數(shù)介于0-1的方法：,取巖心分析數(shù)據(jù) 將巖心滲透率從大到小排隊(duì)，得各種巖心的順序號。 將巖心滲透率對（順序號/巖心總數(shù)）102的值在對數(shù)概率坐標(biāo)紙上做圖，得圖3-5。 由圖3-5讀出 和 ，按下式求滲透率變異系數(shù)：,統(tǒng)計(jì)偏差點(diǎn)（指(順序號巖心總數(shù))102為841的點(diǎn)）滲透率,標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)（指（順序號/巖心總數(shù)）102為50的點(diǎn)）滲透率,6、泥質(zhì)隔夾層的分布頻率（Pk）和分布密度（Dk）,不穩(wěn)定

6、泥質(zhì)夾層對流體的流動起著不滲透或極低滲透作用。影響著垂直和水平方向上滲透率的變化，它的分布具有隨機(jī)性，很難橫向追蹤，通常定量參數(shù)。 夾層分布頻率（Pk）:每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)夾層的個(gè)數(shù)。 夾層分布密度（Dk）:每米儲層內(nèi)非滲透性泥質(zhì)夾層的厚度。,陸相湖盆典型微相砂體的層內(nèi)非均質(zhì)特征,（二）平面非均質(zhì)性,平面非均質(zhì)性是指一個(gè)儲層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性，以及砂體內(nèi)孔隙度、滲透率的平面變化所引起的非均質(zhì)性。 它直接關(guān)系到注入劑的平面波及效率。,1、砂體幾何形態(tài),砂體幾何形態(tài)是砂體各向大小的相對反映。砂體幾何形態(tài)的地質(zhì)描述一般以長寬比進(jìn)行分類。 席狀砂體：長寬比近似于1:1，平面上呈等軸狀，大

7、片分布，面積從幾km2至幾十km2。 土豆?fàn)钌绑w：長寬比小于3:1，分布面積小，形似“土豆”零星分布，多為小透鏡狀砂體。,條狀砂體：長寬比介于3：1和20：1之間，一些順直型分流河道砂體即屬于此類。 鞋帶狀砂體：長寬比大于20:1。 樹枝狀砂體：屬伸長狀砂體，通常較為彎曲并有分枝。樹枝狀分流河道砂體即屬此類。 不規(guī)則砂體：形態(tài)不規(guī)則，一般有一個(gè)主要延伸方向，但其它方向也有一定的延伸，為多次水流改道形成的復(fù)雜成因的砂體。,2、砂體規(guī)模及連續(xù)性,砂體規(guī)模是各向延伸的實(shí)際大小，通常用砂體長度、砂體寬度或?qū)捄癖?、鉆遇率、砂巖密度來表征，是決定井網(wǎng)型式和井距的關(guān)鍵地質(zhì)因素。 鉆遇率：鉆遇砂層井?dāng)?shù)與總井?dāng)?shù)

8、之比，表示在一定井網(wǎng)下對砂體的控制程度。,按延伸長度可將砂體分為五級,一級：砂體延伸大于2000m，連續(xù)性極好。 二級：砂體延伸16002000m，連續(xù)性好。 三級：砂體延伸6001600m，連續(xù)性中等。 四級：砂體延伸300600m，連續(xù)性差。 五級：砂體延伸小于300m，連續(xù)性極差。,三角洲前緣帶（包括河流一三角洲和吉爾伯特型扇三角洲）砂體的連續(xù)性都較好，一般都能達(dá)到千米級的規(guī)模。當(dāng)砂體達(dá)到1000m以上的規(guī)模時(shí)，決定開發(fā)注采井網(wǎng)中連續(xù)性已不是主要的制約因素。 各種河流砂體和水道型砂體，包括三角洲平原上的分流河道砂體、扇三角洲的水下分流河道砂體、湖底扇的扇中水道砂體等，其側(cè)向連續(xù)性往往是百

9、米級的數(shù)量級，這時(shí)砂體寬度就成為決定注采井網(wǎng)的關(guān)鍵因素。,3、砂體的連通性,指砂體在垂向上和平面上的相互接觸滲透程度?？捎蒙绑w配位數(shù)、連通程度、連通系數(shù)、砂巖密度表示。 確定了各類微相砂體連通程度后，還需要研究砂體之間的連通方式。通過各種方式連接的砂體，最終組成了油田開發(fā)過程中可供流體流動的單元。,砂體配位數(shù)：與某一個(gè)砂體連通接觸的砂體數(shù)。 連通程度：砂體與砂體連通部分的面積占砂體總面積的百分?jǐn)?shù)。 連通系數(shù)：連通的砂體層數(shù)占砂體總層數(shù)的百分比。連通系數(shù)亦可用厚度來計(jì)算，稱之為厚度連通系數(shù)。,砂體連通連通方式有: 多邊式（側(cè)向上相互連通為主）、 多層式（或稱疊加式）垂向上相互連通為主、 孤立式（

10、未與其它砂體連通者）。,成因單元砂體連通方式示意圖,4、平面孔隙度、滲透率非均質(zhì)性及滲透率方向性,平面孔隙度、滲透率非均質(zhì)性是指砂體內(nèi)孔隙度和滲透率平面上的變化。 它們的變化程度可用平面變異系數(shù)、平面突進(jìn)系數(shù)、平面級差、平面均質(zhì)系數(shù)等統(tǒng)計(jì)參數(shù)來描述和評價(jià)。 滲透率方向性是沿某一方向滲透率大大于其它方向的滲透率，是直接影響到注入劑的平面波及效率的儲層非均質(zhì)因素，是引起平面矛盾的主要原因。,造成滲透率方向性的主要原因,1）平面上不同砂體微相滲透率的差異。 2）同一微相不同部位滲透率的差異。 3）條帶狀高滲透帶。 4）古水流主流方向。 5）存在開啟的裂縫。,（三）層間非均質(zhì)性,層間非均質(zhì)性是指油層之

11、間的砂體特征與儲油物性的差異。 層間非均質(zhì)性是劃分開發(fā)層系、決定開采工藝的依據(jù)，同時(shí)層間非均質(zhì)性是注水開發(fā)過程中層間干擾和水驅(qū)差異的重要原因。 我國陸相湖盆中大多數(shù)油田的儲層由流程短、相帶窄、相變快、成因類型多的砂體疊加而成，因而層間非均質(zhì)性一般都比較突出。,1、分層系數(shù)（An）,指一定層段內(nèi)砂層的層數(shù)，以平均單井鉆遇砂層數(shù)表示。分層系數(shù)愈大，表明層間非均質(zhì)性愈嚴(yán)重。,2、砂巖密度（Sn）,指剖面上砂巖總厚度與地層總厚度之比，以百分?jǐn)?shù)表示，反映砂體發(fā)育程度和砂體間的連通程度。 Sn=（砂巖總厚度/地層總厚度）100%,裘懌楠先生根據(jù)我國湖盆河道砂體的實(shí)際資料，對Allen的河道砂體密度臨界值作

12、了補(bǔ)充修改，提出河道砂體連通程度的河道砂體密度界限值。,河道砂體連通程度示意圖,3、有效厚度系數(shù)（CE） 4、分布系數(shù)（CD）,S般選用油層的最大含油面積；Si第i個(gè)小層的含油面積；m-小層的層數(shù),5、層間滲透率的非均質(zhì)程度,層間滲透率的非均質(zhì)程度是指油層間滲透率的差異和變化程度?？捎脤娱g滲透率變異系數(shù)（Vk）、層間滲透率突進(jìn)系數(shù)（Tk）、層間滲透率級差（Jk）、層間滲透率均質(zhì)程度（Kp）等統(tǒng)計(jì)參數(shù)描述和評價(jià)。,6、主力油層與非主力油層在剖面上的配置關(guān)系,主力油層的相對集中與分散，在層系剖面上所處的位置，也是決定開發(fā)措施需要注意的依據(jù)。特別要注意識別特高吸水層的分布，即所謂“賊層”的位置及其地質(zhì)成因，才能有針對性地制定措施,7、層間隔層,隔層是指分隔不同砂體的非滲透層，如泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和膏巖層等，其橫向連續(xù)性好，能阻止砂體之間的垂向滲流。隔層的作用是將相鄰的油層完全隔開，使油層之間不發(fā)生油、氣、水竄流，形成兩個(gè)獨(dú)立的開發(fā)單元。 對于隔層，描述的內(nèi)容：隔層的巖石類型；隔層在剖面上的分布位置；隔層厚度在平面上的變化情況。,8、構(gòu)造裂縫,穿層裂縫易引起油層間的流體竄流，這對注水開發(fā)的影響極大，因此，要充分重視描述構(gòu)造裂縫在不同巖性、不同厚度儲層中的產(chǎn)狀