第六章储层非均质性研究和储层评价

An N bi / n
i 1
n
N bi —某井的砂层层数；
ｎ —统计井数。
２.砂层密度（ S n）
指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比，以百分数 表示。
Hs Sn 100 % H
Hs——砂岩总厚度，m； H——地层总厚度，m。
这一参数油田上也称作砂岩比或净总比（砂岩净厚度
与地层总厚度之比）。一般来说，砂岩密度的数值越
渗透率非均质程度的定量表征 ⑵ 渗透率突进 系数（Ｔk） 渗透率突进系数表示砂层中最 大渗透率与砂层平均渗透率的比 值，即
Tk
K max K
__
K max
Tk
——渗透率突进系数； ——层内最大渗透率。
渗透率突进系数是一个大于1的数，其值越大表示非均 质性越强。一般来说，当＜2为均匀型，当为２-３时
六、微观非均质性
储层微观非均质性：是指储层微观孔隙喉道内影响流 体流动的地质因素的空间不均一性。 地质因素：主要包括孔隙、喉道的大小、分布、配置 及连通性，以及岩石的组分、颗粒排列方式、基质含量 及胶结物的类型等。 ㈠ 孔隙结构： 定义：岩石中孔隙和喉道的几何行形状、大小、配置 及其相互连通关系。 孔隙：岩石颗粒包围的较大的空间，主要储集空间。 喉道：孔隙的缩小部分，即连通两个孔隙的狭窄部分。 是控制流体通过能力的主要通道。
1.粒度韵律 ２沉积构造
３渗透率韵律 4.泥质夹层的分布 频率和分布密度
在碎屑岩储层中，层理是常见的沉积构造 垂直渗透率与水平渗透率的比值 （Ke／KL） 渗透率非均质程 度的定量表征
渗透率非均质程度的定量表征 ⑴ 渗透率变异 系数（Vk）
K
n i 1
i
K K
__
2
Vk
n
式中： Ki——层内样品的渗透率值； __ K ——层内所有样品渗透率的平均值； ｎ——层内样品个数。 渗透率变异系数的取值范围在0-1之间。 其值越小，说明渗透率差异小、储层比较均质；其值越 大，说明渗透率差异大、储层非均质性强。 一般来说，当Vk＜0.5时为均匀型，表示非均质程度弱； 当0.5≤ Vk ≤0.7为较均匀；当Ｖk＞0.7时为不均匀型。
§7 储层综合评价
一、储层综合评价的目的任务
1. 划定研究地区储层与非储层具体指标界限。 2. 划分出工区储层基本类型，并给储层优劣等级的参数指 标界限标准。
二、储层综合评价参数
影响储层储渗能力的因素很多，如有效厚度、渗透率、 孔隙度、砂体延伸长度、孔隙结构参数、层内非均质程度
等。一项参数只从一个方面表征储层的特征，全面评价一
（4）层间非均质性
三、层内非均质性
层内非均质性是指一个单砂层在垂向上的储渗性质变化。 包括层内渗透率的剖面差异程度、高渗透率段所处的位置、 层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不 连续的泥质薄夹层的分布等。
正韵律 反韵律 复合韵律 均质韵律 颗粒粒度自下而上由粗变细 颗粒粒度自下而上由细变粗 正、反韵律的组合 粒度在垂向上变化均匀
③ 储层非均质性直接影响油层的产能、注水效果和最终采收 率。 ㈡ 储层非均质性研究的重点 渗透率非均质性的研究
二、储层非均质性的分类
国内多采用裘怿楠提出的储层非均质性分类
主要指孔隙结构的非均质性。 孔隙、喉道大小及均匀程度，以及孔隙与喉 道的配置关系和连通程度。
指砂体内部纵向上的非均质性。
（1）孔隙非均质性
1. 碎屑岩喉道类型及孔隙结构特征 （1）孔隙缩小型喉道－大孔粗喉型 （2）缩颈型喉道－大孔细喉型 （3）片状或弯片状喉道－小孔极细喉型 （4）管束状喉道
2.碳酸盐岩的喉道及孔隙结构特征 ⑴喉道类型 A 构造裂缝型：长、宽、直、片状、 大缝喉＞0.1mm 小缝喉：0.1—0.01 微缝喉＜10μm B晶间隙型：窄、短、平、多种形态 C孔隙缩小型 D管状喉型 E 解理缝型 ⑵孔隙结构特征：指孔洞与缝隙之间的组合关系，形态、大小、数量均 匀程度，排列方式 A 大缝洞型：以缝宽大于0.1mm的裂缝为喉道 B 微缝孔隙型：以微裂缝及晶间隙为喉道 C 裂缝型：储集空间和喉道均为裂缝，孔隙不发育 D 复合型：大洞、大缝，小孔、微缝的组合
3.复合韵律油 层水洗特征
四、平面非均质性
砂体几何形态
平 面 非 均 质 性
砂体规模及 各向连续性 砂体的连通性 孔隙度、渗透 率的平面变化
通过绘制孔隙度、渗透率 的平面等值线图，来反映 其平面变化情况
①席状砂体：长宽比1:1 ②土豆状砂体 ＜3:1 ③带状砂体：3:1—20:1 重点研究砂体的侧向连续 ④鞋带状砂体：＞20:1 指砂体在垂向上和平面上的相互接触 性。一般砂体的规模越大、 连通情况。 ⑤不规则砂体：＜20:1 其横向连续性也越好 1.连通方式：多边式、多层式、孤立式 2.表征参数：砂体配位数、连通程度和 连通系数表示。 ① 砂体配位数：与某一个砂体连通接 触的砂体个数。 ② 连通程度：指连通的砂体面积占砂 体总面积的百分数；或以连通井数占 砂体控制井数百分率表示。 ③ 连通系数：连通的砂体层数占砂体 总层数的百分比。连通系数也可以用 厚度来计算，称为厚度连通系数。
低，其层间非均质性就越大。
3．层间渗透率非均质性的定量表征
仍然采用渗透率变异系数（Vk）、Βιβλιοθήκη Baidu
渗透率突进系数（Ｔk）、 渗透率级差(Jk) 等参数来定量描述多个油层之间的渗透率差异程度。
4．主力油层与非主力油层在剖面上的配置关系 注意特高渗透率层在剖面上的位置及其地质 成因。 5．隔层： 指稳定分布于两个渗透性岩层中间的不渗透 岩层。油田开发过程中对流体运动具有隔挡 作用。
夹层分布频率越高，层内非均质性就越严重。 ⑵夹层分布密度（ Dk ） 每米储层内非渗透性泥质隔夹层的合计厚度。
H sh Dk H
H sh —层内泥质隔夹层总厚度，
ｍ；Ｈ —层厚，ｍ。
夹层分布密度越大，储层的层内非均质性 就越强。
渗透率差异对水洗油层的影响 油层剖面渗透率的非均质性变化情况复杂，一般可归结为 三种基本类型：渗透率下高上低的正韵律油层，渗透率下低 上高的反韵律油层，渗透率呈正、反韵律交叉变化的复合韵 律油层。这三种油层的剖面水洗特征具有一定的典型意义。 见水 水淹 剖面水 见水后含水 采收率
为较均匀型，当＞３时为不均匀型。
渗透率非均质程度的定量表征 渗透率级差定义为砂层内最大 渗透率与最小渗透率的比值
⑶ 渗透率级差 （ J k ）
K max Jk K min
Jk
——渗透率级差；
Kmin ——最小渗透率值； 渗透率级差是一个远大于1的数。渗透率级差 越大，反映渗透率的非均质性越强；反之，非均 质性较弱 。
㈡粘土杂基 指作为杂基充填于碎屑岩储集层孔隙内的粘土矿物。 1．粘土含量：粒径小于5um—粘土 2．粘土矿物类型：X衍射分析法→蒙脱石、高岭石、绿泥石、伊利 石及其混层粘土 3．粘土矿物产状：扫描电镜→分散状（如高龄石）、薄层状（绿 泥石）、搭桥状（伊利石） 4．对流体的敏感性 ⑴速敏性：因流体流动速度变化引起地层微粒运移，堵塞通道， 导致渗透率下降的现象。 ⑵水敏性：当与储层不配的外来流体进入储集层后引起粘土膨 胀、分散、运移导致渗透率下降的现象。 ⑶酸敏性：酸液进入储层与酸敏性矿物发生反应而产生沉淀或 释放颗粒而使渗透率下降的现象。 ⑷盐敏性：地层耐受低盐度流体能力（水化膨胀）储层中的粘 土矿物在接触低盐度流体时可能产生水化膨胀、分散和运移而 降低渗透率。 ⑸碱敏性：碱液进入储层与碱敏性矿物发生反应而产生沉淀或 释放颗粒而使渗透率下降的现象。
（2）层内非均质性
粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程 度及高渗透段位置、层内不连续薄夹层的分 布频率和大小，以及全层的水平渗透率与垂 直渗透率的比值等。
指砂平面上的非均质性。砂体成因单元的连通
（3）平面非均质性
程度、平面孔、渗变化和非均质程度、以及 砂体渗透率的方向性等。
多个砂层之间的非均质性，包括层系的旋 回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层 分布、特殊类型层的分布等。
渗透率非均质程度的定量表征
⑷ 渗透率均质 系数（Kp）
K Kp K max
渗透率均质系数是渗透率突进系数的倒数。 其数值在0～1之间变化，K越接近1均质性越
好。
⑴ 夹层分布频率（ pK） 每米储层内非渗透性泥质隔夹层的个数。 4.泥质夹层 的分布频率 和分布密度
N Pk H
Ｎ—层内非渗透性夹层个数； Ｈ—层厚，ｍ。
复习思考题
1 储层研究的基本内容与基本方法 2 储层非均质性的概念及分类 3 层内非均质性、平面非均质性和层间非均质性的主 要内容。 4 层内非均质性中的渗透率韵律对油藏开发的影响 5 储层综合评价的目的、常用指标和评价方法
个储层，必须采用多项参数，从多个方面进行综合评价。
一般来说，储层综合评价都要选择以下一些参数： ① 油层厚度：如沉积厚度、砂泥岩厚度、砂泥岩比例、 有效厚度等； ② 油层物性：如有效孔隙度、绝对孔隙度、有效渗透率、 粒度中值、分选系数、泥质含量等； ③ 孔隙结构：如孔隙类型及分布状况、平均孔隙直径、孔 喉 比、最大连通喉道半径、最小非饱和体 积孔喉分选系数等； ④ 沉积相带：所属亚相、微相及特征 ⑤ 油层分布状况：如含油面积、油砂体个数、油层连通情况、 砂层钻遇率等； ⑥ 地质储量分布：各砂层储量大小及其占总储量的百分数。 所选用的参数，在不同地区、不同油田、不同任务和不同 的勘探开发阶段是有差别的。因而评价参数的选择范围和参数 的重要程度也有不同。
正韵律 油层 1. 正韵律油层 反韵律 晚 剖面水洗特征 油层 复合韵 中等 律油层 时间 早 厚度 洗差异 上升速度 由于渗透率和重力的作用，上部尤其顶部油层 小 强 快 低 难于水洗到，油层的剖面水洗程度与强度的差
2. 反韵律油层
剖面水洗特征
别增大，油层剖面动用程度降低，油藏开发效 大 在注水开发的情况下，虽然反韵律油层上部 弱 慢 高 果变差，最终采收率较低 渗透率高吸水多，但由于注入水受重力作用逐 中等 中等 中等 中等 渐下渗，使得吸水较少的下部油层水洗得以加 强，从而使吸水较多的上部油层水推速度和水 洗强度受到控制。其结果，使得油层剖面水洗 差异降低，油层剖面动用程度增大，油藏开发 效果变好，最终采收率较高。 其水洗、水淹特点介于正韵律油层与反韵律 油层之间。复合韵律油层的剖面动用程度与开 发效果好于正韵律油层，但较反韵律油层为差。
§6 储层非均质性研究 （Heterogeneity）
一、储层非均质性的概念及分类
㈠ 储层非均质性的概念 储层非均质性：储层岩石地质、物理性质的空间变化。 注：① 这种不均匀变化具体地表现在储层空间分布形态、 储层岩性和厚度、泥岩夹层的多少及厚薄，碎屑颗粒胶结情 况、孔隙结构特征等许多方面。最为关注的是它的储集渗流 油气的能力（即孔隙性与渗透性），以及具备这样能力的岩 层的岩性特征和电性特征（即测井响应特征性） 。 四性关系图：孔隙性、渗透性、岩性、电性特征 ② 储层非均质性是储层岩石的普遍特性，绝对的；均质性 是相对的。
五、层间非均质性
一套含油层系内的砂体的层间差异。储层层间非均质 性一般用以下参数进行描述表征：
1.分层系数
２.砂层密度
3．层间渗透率非均 质性的定量表征 4．主力油层与非主力油 层在剖面上的配置关系 5．隔层
1.分层系数（ An ）
指某一层段内砂层的层数。以平均井钻遇砂层个数 （即钻遇率）来表示。
㈢参数优选与综合评价方法 优选参数方法：多元逐步回归，R型因子分析，模糊聚类 评价方法：聚类分析、模糊综合评判、“权重”评价法， 神经网络 ㈣储层综合评价分类 常用3-4级分类：好、中、差等或1、2、3、4类 如河南双河油田储层综合评价：
类 别 1 2 3 4 渗透率 10-3 μ m2 ＞ 240 50-240 25-50 ＜ 25 孔喉平 均半径 μ m ＞7 4-7 2.5-4 ＜ 2.5 喉道均 值φ ＜ 7.5 7.5~8.5 8.5~9.5 ＞ 9.5 主要流动 孔隙 μ m 75~6.3 25.6~2.5 25.9~1.6 8.4~0.1 变异系数 ％ 0.59~0.31 0.34~0.26 0.31~0.24 0.25~0.16 退汞效率 (%) 42.7-62.5 29.9-53.4 22.1-47.5 — 评价 好的有 效储层 中等有 效层 较差有 效层 非有效 层