油藏非均质性是指油藏参数随空间的变化关系讲解

油藏非均质性是指油藏参数随空间的变化关系一般来说，大多数油藏的底部都分布着不同沉积环境、长时间形成的水体，后来经过不断的物理和化学作用，使得油藏特征进一步发生变化。

对一般的油藏来说，分析这些油藏参数随空间位置的变化主要就是分析垂向非均质性和平面非均质性[1]。

从目前来看，非均质研究进展主要表现在：①研究内容不断扩展，由早期的分类及储集空间刻画，向储层非均质性对油气成藏及剩余油的影响扩展；②研究领域逐渐拓宽，由常见的河流、三角洲和滩坝等，向古潜山、礁灰岩、砂砾岩体等更加复杂与隐蔽的储集体延伸；③研究方法与技术日益成熟，由定性分析向半定量及定量研究过渡，由单一的描述手段向多种技术配套、多个学科结合的趋势发展。

随着油气田勘探形势的日益严峻，储层非均质性研究将向更深层次发展，储层在油气藏形成时期的原始面貌及其受成岩、构造等因素影响所产生的变化将是储层非均质性研究新方向。

一般来说，大多数油藏的底部都分布着不同沉积环境、长时间形成的水体，后来经过不断的物理和化学作用，使得油藏特征进一步发生变化。

对一般的油藏来说，分析这些油藏参数随空间位置的变化主要就是分析垂向非均质性和平面非均质性。

油藏的非均质性对特稠油油藏开发效果影响较大，研究区油井在同样厚度的油层和相应注汽工艺参数下，各井的开采效果往往差别很大，主要原因就是储层的非均质性、隔层平面分布、原油性质非均质性对开发造成了影响[2]：1储层非均质性对吸汽能力的影响注蒸汽吞吐热力采油是一种高成本的工艺技术，储层的吸汽能力除了受注汽工艺如注汽速度、注汽压力、注汽干度，注汽温度等因素影响外，还受储层非均质性的影响。

油层的吸汽能力主要受到储层非均质特征以下几个方面影响[3]。

（1）渗透率：高渗透油层吸汽量大，吞吐效果好，油层动用程度高；相对渗透率较低的油层吸汽量少甚至不吸汽，油层动用程度差；随着注汽轮次的增加，高渗油层容易形成汽窜，注入蒸汽绝大部分进入其中；而相对渗透率较低的油层吸汽量小，造成蒸汽浪费，注汽效率低下，影响了相对渗透率较低段油层的开采。

对于非均质性严重的油层，其纵向上吸汽状况主要取决于油井单层渗透率，垂向渗透率与水平渗透率比值对注蒸汽开发影响也很大，二者的比值越大，越易形成蒸汽超覆。

（2）油层厚度。

理论上油层厚度越大，储层吸汽能力越强，注蒸汽开采效果越好；因为单层厚度大，层内储热量也大，油藏系统整体热损失比例小，热能利用率高。

实际上蒸汽吞吐效果并非与油层厚度成正比，随着油层厚度增加到一定值，吸汽量增加的幅度逐渐变小。

（3）储层岩性特征。

高温高压力的注汽易使储集层骨架颗粒溶解甚至破碎，导致大量微粒迁移从而阻塞孔隙。

（4）沉积微相和韵律特征沉积微相的平面展布影响储层的吸汽能力，一般主河道发育部位，储层物性好，蒸汽往往会沿着主河道方向优先突进，一定程度上制约了蒸汽在其他方向的波及。

油层韵律性也影响吸汽效果，正韵律油藏吸汽能力最好，反韵律最差，复合韵律介于两者之间，主要原因在于重力分异产生不同程度的蒸汽超覆，超覆作用将降低蒸汽纵向波及效率。

当蒸汽进入正韵律油层后，由于超覆作用，超覆的部分蒸汽被正韵律上部的相对低渗层段吸入，吸汽量较小，而大部分被正韵律下部的高渗层吸收，下部吸汽量较大；当蒸汽进入反韵律油层后，超覆的部分被反韵律上部的相对高渗层段吸入，其下部低渗层段受蒸汽波及较小，故吸汽能力较正韵律油层弱。

2储层非均质性对产液能力的影响通过分析，储层非均质对油层产液能力的影响主要表现在以下几个方面：（1）平面非均质特征的影响。

一般油层厚度越大，产液能力越强，而较厚的油层一般连续性相对较好，平面非均质相对较弱；对于研究区块热采井，较厚油层吸汽能力相对较强，产液能力也随之变强；冷采井，由于粘度相对较低，当近井地带的原油被采出后，产生的压差将促使其周围的原油向近井地带流动，而对于厚度大，连续性较好的油层流量越大，持续的时间较长，产液能力也较强。

（2）渗透率的影响方面。

一般情况下，渗透率越高，油层产液能力越强。

渗透率分布、射孔厚度影响着产液能力。

对热采井，高渗油层吸汽量大，吞吐效果好，油层动用程度高，产液能力强；渗透率相对较低的油层吸汽量少，甚至不吸汽，油层动用程度低，产液能力较差。

（3）油层韵律特征方面。

对正韵律油层，油层下部流体较易被采出，当油层下部被采空后，在重力作用下，油层上部流体将向下部流动，油层产液能力相对较强；对反韵律油层，油层上部流体较易被采出，油层下部动用程度相对较差，油层产液能力较弱；复合韵律油层产液能力介于二者之间，均质韵律油层产液能力最强。

（4）油层岩性特征方面。

在开发过程中，粘土矿物遇水膨胀，阻塞孔隙喉道，降低油层产液能力；注蒸汽热采高温、高pH值的蒸汽易使储集层骨架溶解甚至破碎，导致大量微粒迁移而阻塞孔隙，降低油层产液能力；此外，研究区块岩石胶结疏松，在注蒸汽后会导致大量出砂，降低油层的产液能力。

3储层非均质性对注汽参数的影响对不同类型的稠油油藏，注汽参数是影响蒸汽吞吐效果的重要条件。

注汽参数不仅受工艺条件的影响，储层非均质性对其也有一定的影响。

注汽速度越高，井筒热损失率和蒸汽干度损失越小。

因此，提高注汽速度对保持井底高干度有益。

对于非均质严重的厚油层，高速注汽会加剧蒸汽沿高渗层突进，形成早期汽窜。

这说明注汽速度与汽窜的关系较为敏感。

研究区块实际注汽压力比破裂压力稍高，在初期仅有少量井发生汽窜。

综上分析可以看出，储层非均质性对注汽参数有一定的影响，但研究区储层非均质性中等偏弱，影响效果不大。

在实际的生产开发中以工艺对注汽参数的影响为主。

4有效厚度对蒸汽吞吐的影响有效厚度是供给油井充足油量和充分利用热能的保证。

因此，有效厚度对蒸汽吞吐效果的影响是除原油粘度外又一最为敏感的地质参数。

周期采油量和油汽比随有效厚度增大而增大。

随着有效厚度的增加，周期注汽量增加，周期产油量增加，周期开采效果改善。

随着有效厚度的增加，周期产量和油汽比均呈增加趋势。

5油层渗透率对蒸汽吞吐的影响油藏渗透率非均质性对蒸汽吞吐的开采效果影响较大，直接影响油层的吸汽能力，也影响到产液能力。

稠油油藏一般多为疏松砂岩油藏，物性好，渗透率高，有利于蒸汽吞吐开采。

蒸汽吞吐效果随油层渗透率的增加而提高。

油层存在高渗透率层时，注入蒸汽将优先进入高渗透率层而导致层间吸汽不均。

在蒸汽吞吐初期，吞吐效果较好（因加热带扩大），但对后续的吞吐和蒸汽驱产生不利的影响，油层储量动用不均匀，从而影响整个油藏的开采效果。

随着渗透率的增大，在油层厚度、生产措施，粘度相近的情况下，累积产油量增加，生产效果好。

6隔层类型及平面展布对油藏开发的影响隔夹层是指在渗透层内或层间所分布的相对非渗透性岩层，由于隔夹层的存在，改变了整个渗流场的分布，使渗流发生变化。

分布稳定的隔夹层，可将油层上下分成2个独立的流动单元；反之，则油层上下具有水动力联系。

不稳定隔夹层越多，其间油水运动也就越复杂，对开发效果的影响也就越大。

隔层的作用是阻止蒸汽窜流。

其封隔能力主要是靠隔层岩石的毛细管压力产生的。

理论上讲，只要隔层厚度大于1m，所形成的压差屏障就足以制止蒸汽的突破。

而由于隔层岩性的不均一性，实际上只有连续分布的泥岩隔层厚度达到甚至超过2m时，才能起到良好的封隔作用。

隔夹层条件对稠油油藏的开发具有两面性。

一方面隔层能够起到阻止蒸汽垂向运动，这是有利的一面，隔层厚度越大，其阻止蒸汽突破的压力越高，阻隔能力越强；另一方面，自然界大多数岩层，包括泥岩隔层都不是绝热体，能够吸热和传热，随着隔层厚度的增加，其消耗的热量也在增加，这是不利的一面。

因此，评价热采隔层非均质性对油藏开发的影响，要从两个方面来分析。

对蒸汽开采的稠油油藏来说，隔层必须能在垂向上对热载体起封闭遮挡、限制阻碍的作用，即把蒸汽限制在生产层段范围内，从而使蒸汽逐渐扩散到全油层，使两个层间的油层形成一个通畅快捷的热流通体系，以确保注入的热能得到充分利用，取得良好的开发效果，所以说隔层条件对稠油油藏的影响比对普通油藏的影响大。

不同岩性的隔层其封隔、阻挡能力也明显不同，一般泥质隔层封隔能力较强，粉砂质泥岩和砂质泥岩次之。

在生产过程中，注汽参数的变化也会对隔层产生一定的影响，可以通过适当调整注汽参数，来改善隔层的阻隔效果。

7隔夹层对蒸汽吞吐热损耗的影响热力采油，隔层不仅起到封隔开发层系的作用，而且在蒸汽吞吐的过程吸收热量，向周围的岩石传导热量。

从热力学方面分析，各种岩性的隔层都不是绝热体，它能够吸热和传热。

隔层厚度越大，其吸收的热量越多，因此，评价研究区隔层条件不仅要看其阻隔能力和效果，还需要考虑其消耗热能的多少。

消耗热能的多少直接影响经济指标。

实际油藏条件下，往往在较单一的油层中还存在若干泥质交互薄层，分布不均匀虽然不能阻止蒸汽向上的流动，却引起油层中热损耗量的增加，由于夹层的存在，油层中热损失增大，部分热量消耗在夹层中，因此在同样的注入热量下，油层的加热半径变小，导致吞吐效果变差。

能阻止蒸汽垂向窜流与热量扩散的隔层应具有吸热能力小，导热性差，封隔能力强的特点；在具有这样条件的隔层的封隔条件下，油藏中注入蒸汽热损失就小，油藏内部就容易形成一个或数个独立的热流通单元，蒸汽热流量才能获得充分利用，油层才能得到充分加热。

夹层是发育在油藏或油层内部的非渗透性和低渗透性岩层，它只能局部分隔油层。

油层内部夹层过多，容易造成蒸汽沿某些狭窄层段向油层深部延伸，致使蒸汽不能充分用来加热油层，严重影响注汽效果。

当油藏的总厚度和层数一定时，油层厚度大小和砂泥比高低不同，其热损失明显不同。

原则上以厚度大，砂泥比高着为好。

一般厚油层中夹层少，砂泥比越高，热量损失越小；反之，热量损失大。

夹层除自身消耗油层能量外还向邻近周围地层进行热传导，造成热损失，严重影响油层注汽加热效果。

在不考虑岩石中的流体性质和流体饱和度时，不同岩性的夹层热物性不同，其影响也不同。

研究区夹层主要是泥岩、粉砂质泥岩和砂质泥岩，比热较低，消耗热量较少，但导热性相对较好易向周围地层扩散热量。

8流体性质非均质性对开发效果的影响[4]原油粘度是识别稠油的主要标志，也是影响稠油生产效果的重要因素。

粘度对开发效果影响很大，原油粘度随温度增高而下降，但是在同样大的注蒸汽加热半径条件下，原始油层原油粘度越低，形成的泄油半径越大，供油量也较大。

而原油粘度越高，形成的泄油半径变小。

当原油粘度高到不加热不能流动时，冷原油很难流入泄油区，因而采出油量有限。

粘度大于10000mPa.s的区块采用蒸汽吞吐的开采方式，增加了经济成本，个别井高含水生产不正常，粘度平面上的非均质性决定了开采方式，进一步决定了产能，影响了开发的效果。

总体看来，蒸汽吞吐井总体开发效果较冷采井稍差。

综合分析可以看出，粘度是影响稠油油藏开发方式的关键问题，即而影响整个区块的开发效果。