5.储层非均质性解析
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,%。
3、砂层间渗透率非均质程度
开发层系划分原则:
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+油田开发生产实用性 (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、渗透 率方向性。 (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/垂直渗透率比 值等。 (4)微观非均质性 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。
五、开发地震
三维地震 垂直地震测井(VSP) 井间地震
第三节
储层非均质性表征
层间非均质性
平面非均质性
层内非均质性 孔隙非均质性
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
描述内容:
• 隔层岩石类型:泥岩、蒸发岩、其它岩类 • 隔层在剖面上的分布位置 • 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
4、砂体渗透率的平面变化
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
3、砂体连通性
砂体连通→扩大砂体连续性;砂体不连通→不同注采井组 砂体连通形式: 断层连通 多边式―砂体间侧向接触连通 多层式―垂向叠加连通
(1)砂体配位数:
与一个砂体接触连通的砂体数
(2)连通程度: 砂体间连通部分的面积占砂体总面积的百分数
(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:
沉积韵律判别
古流向判别 3、储层参数解释 储层属性参数:Por、Perm、So、Vsh
油、气、水层判别
有效厚度划分 隔层、夹层解释 4、裂缝解释
第二节 储层非均质性研究资料基础
四、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
K max n:统计总层数 JK K min
大庆油田:
K:各层渗透率平均值
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% 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
5、储层非均质性综合分类
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;
非均质类型 层间 非均质性
非均质规模 多层规模 ( 含油层系、 油层组、砂 层组)
测量单元及手段 油组、砂层组、小层 (岩心分析、测井、 地震、试井)
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
第五章
第一节
第二节 第三节 第四节
储层非均质性
分类
资料基础 储层非均质性表征 储层非均质性对油田开发的影响
第一节
一、概念
分类
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。 •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测量方向的差异 储层非均质性是影响地下流体运动及最终采收率的主要因素。
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
4、砂体渗透率的平面变化
(1)影响因素:
沉积因素
①平面上不同微相砂体 渗透率存在差异
②同一微相不同部位
渗透率存在差异: 主体带与边缘带、近源带与远源带 ③砂体几何形态
引起渗透率方向性带状砂体:高渗带呈条带状
4、砂体渗透率的平面变化
④古水流主流方向:引起渗透率方向性 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
层理内部纹层的分布→影响注水开发后残余油分布
(6)微观非均质性 孔隙规模的储层非均质性 (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:
数值模拟模型中的大型网块
(4)巨型非均质性: 整个岩层或区域规模
二、分类
1、Pettijohn (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:10~100μ m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 (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
一、岩心观测资料
•粒度韵律 •沉积构造 •夹层分布 •裂缝特征
第二节 储层非均质性研究资料基础
二、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) •孔隙结构特征 •成岩特征 •岩石润湿性、毛管压力、相渗透率
第二节 储层非均质性研究资料基础
三、测井资料
1、层组划分和对比 建立层组对比的测井标准层 结合岩心、岩屑录井资料进行层组对比 2、测井相研究 岩类判别
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。
三、层内非均质性
4、层内夹层
(1)夹层岩性及产状
①泥质夹层
泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等 •砂体中的泥质薄层:
平行层面分布。三角洲前缘河口坝、席状砂。
•砂体中的泥质侧积层: 与砂体斜交。河流点坝砂体。
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、层系旋回性(沉积旋回性)
陆相盆地沉积旋回一般可分为五级: 一、二级旋回:标志层―古生物层 反映盆地构造演化、沉降和抬升背景上形成的沉积层,旋回间有不整合和(或)
沉积相明显变化。
地层单元:系、组(含油层系) 三级旋回:标准层―稳定泥岩隔层(10m±) 代表湖盆水域的扩展与收缩。 地层单元:段(若干油层组) 油层组:油田范围内厚度稳定、同时具稳定隔层的储层段,适用于开发层系 的划分。 四级旋回:视标准层―较稳定泥岩隔层 沉积条件变化形成的沉积层。 地层单元:砂层组 砂岩组:油层组的细化。适应于分层开采工艺的实施。 五级旋回:隔层分布面积大于小层连通面积 同一沉积环境下形成的微相单元。
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
三、层内非均质性
1、粒度韵律
单砂层内颗粒粒度大小在垂向上的变化→渗透率韵
律性 (1)正韵律
颗粒粒度自下而上变细。典型砂体:曲流河
点坝、浊积岩 (2)反韵律
颗粒粒度自下而上变粗。典型砂体:三角洲