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、