第1章 储层表征概论

3600 3650
GS58-1GS58-1
GS39GS39
GS24-G2S224-22
3700
GS24-2G6S24-26
3 65 0 3 60 0
3 60 0
3600
GS67
3650
3650 3700 3750
3700 3700
3700
3750
546000 546000
548000 548000
550000 550000
非常致密储层 (0.01-0.001) 超致密储层 (0.001-0.0001)
标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料,
需进行大型压裂等措施才能获得工业产能
基本地质特征
（1）孔喉半径小，渗透率低
K = Φ(r)2/8Fsτ2
高孔低渗？、中孔低渗、低孔低渗
（2）毛管压力及束缚水饱和度高 Pc = 7.5/r
定义：单砂层内垂向上储层性质的变化。
•粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置 •层理构造及渗透率各向异性 •层内渗透率非均质程度 •层内夹层（产状、频率、密度） •层内裂缝
（4）微观非均质性
微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。
•孔隙非均质性
孔喉形状、大小、分选及相互连通关系
•颗粒非均质性
颗粒分选及排列的方向性
点 点规模
线 一维（井模型）
面
二维（剖面模型 平面层模型）
一维
体
三维（空间模型） 四维（不同时间的3D模型）
二维剖面
二维平面 （平面层）
（3D griding）
三维
三维建模是储层表征 的最高阶段
一、点规模
岩心取样分析的规模
两种取样方式:
岩心塞
•规则的岩心塞（core plug）
一般直径28mm或35mm， 长50-60 mm
三、开发中后期阶段
注水开发调整 优化三次采油方案
提高油田最终采收率
单砂体间及砂体内部 渗流屏障及渗流差异 控制剩余油分布
研究单元：横向（油藏/开发井组） 垂向（单层）
分辨率：横（十米级）、 纵（<0.2m）
砂
小 层 单层
组
储层表征
单一微相/内部构型分布 储层流动单元 储层参数分布 （裂缝网络）
第三节 储层表征的规模与多维性
三维显示 任意旋转 任意切片
从不同角度显示储层的外 部形态及其内部特点
储层地质模型
储集体分布模型
----离散变量分布模型
★储层相（构型）模型
储集砂体的大小、几何形态 及其三维空间的分布
★储层流动单元模型
影响流体流动的地质参数在 内部相似的、垂向上和横向上 连续的储集单元。
分辨率：横（数十米） 纵（0.2~0.5m）
1 41
官 104 断块孔一段
Ⅲ１１储层流 动单元 平面分 布图
王33 1 04 - 3
0
300 m
王24
6 6- 3 4
官 103
6 6-32 6 8- 3 2
6 6- 3 6 王1
68-36 69-37
70-30 70-32
69-35 70-36
8 0- 1 4
来自百度文库
7 8- 1 6 8 0- 1 6
7 0- 3 4
71-3 7
7 2- 3 0
7 4- 2 0
7 4- 2 8
72-32 1 04-2 72-36 73-31 73-3 373-35
7 2- 3 8
7 6- 1 8
7 4- 2 2
7 4- 3 0
74-3 2 7 4- 3 4
7 6- 2 0
王28
78-18 78-20 78-22
（河流相）
同一层次内部的差异性
结构差异性 性能差异性
如：层规模
结构差异： 不同微相; 同一微相内部 的结构单元
储集性能差异
2. 储层非均质性
定义：储层分布及内部 各种属性在三维 空间上的不均一 变化，即为储层 非均质性
沉积非均质 成岩非均质 构造非均质
（回顾内容）
相对与绝对 规模与层次 标量与矢量
渗透性
在一定压差下流体可在其中流动
绝对渗透率 有效渗透率 相对渗透率
1×10-3μm2 ≈ 1.013md
绝对渗透率的测定：岩心（实验分析）？ 测井（孔--渗关系）？ 试井（大范围平均值） 地震（？）
储集岩分类
按岩性的分类
碎屑岩储层 碳酸盐岩储层 特殊岩性储层 火成岩储层
变质岩储层 泥岩储层
碳酸岩（Carbonatite) ?
研究单元：横向（油藏/油田） 垂向（砂组）
分辨率：横（数百－数十米） 纵（0.5~1.0m）
砂
小 层 单层
组
储层表征
沉积亚相/复合微相 有效储集体分布 宏观储层参数分布 （裂缝发育区带）
二、开发早期阶段
优化开发方案 优化管理及调整方案 提高油藏开发效率
井网布置 配产配注 射孔方案
研究单元：横向（油藏/油田） 垂向（小层）
孔隙性
岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的 储集空间，其中可储存流体。
所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？
总孔隙： 有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙
(D= 0.2~500μm) (D>500μm)
无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙
(D=< 0.2μm)
总孔隙度和有效孔隙度
测定手段：岩心 测井 （ ？） 地震 （ ？）
GS16G-S1146-1G4S16GG-SS191646G-S1964GS11GS11
3500
GS3255G0G0S-S112G880-S-111688-G1S618G-S1188-G1S818G-S2108-20
3600
3650
GS39GKS39K
GS23 GS23
3650
GS67 GS63-2GS63-2
----三维地质建模
★建模概念
建立储层地质特征三维分布的数字化模型。
三维网块化(3D griding) 三维储层预测
三维数据体
三维网格化 （3D griding）
★建模概念
网块尺寸越小，标志着模型越细；每个网
块上参数值与实际误差愈小，标志着模型
的精度愈高。 (精细油藏描述)
数值模型----即三维数据体----图形显示
GXSG1X4S-11G44S-114G4-S3141G5504S1-41G-5S1164-G1S1G64SG-1S14G17-S41GGM1-8SSG41111-746-MG1G--GM1GS8S21SG1110811446-GM---1SG2G21211S0841-42-G22S4135450-24
（孔隙度、渗透率、 含油饱和度等）
2．点解释 针对砂层，按8点/米的密度
进行储层参数解释。
三、面规模
----剖面与平面层表征
（一）剖面表征
连井剖面上井轨迹之间 的储层特征预测。
（1）砂体剖面 （2）沉积微相剖面
/构型分析剖面 /流动单元剖面
（二）平面层表征
储层特征的平面预测
油组、砂组、小层、单层
束缚水成因：毛管滞水、薄膜滞水 导致：测井解释油气层的困难
降低油气相渗，常规开采困难
+ Na,Ca,H2O
（3）天然裂缝相对发育
低渗 致密 性脆
（4）储层敏感性强 水敏、速敏、酸敏 孔喉小，易受伤害
（5）应力敏感性强 细小片状孔缝，受应力易压缩， 应力释放后易扩大
二、储层系统
★储层系统的层次性与复杂性 ★储层非均质性 ★储层敏感性
8 0- 2 6
7 8- 3 2
王19
图例
8 2- 2 2
王18
8 2- 2 0
8 2-24
注 水 井 生 产 井 取 心 井 设 计 井
84-2 0
地面— 地下井位 断 层 泥岩屏障 钙质屏障
Ⅰ类流动单元Ⅱ类流动单元Ⅲ类流动单元Ⅳ类流动单元
储层表征
砂
小 层 单层
组
沉积微相分布 储层流动单元分布 储层参数分布 储层敏感性 （裂缝发育带及方向）
一、油藏评价阶段
A 2•
•1
•4 A’
探明油气藏 评价油气藏 开发可行性评价
•６
A 2• •3
•1
•4 A’
５•
2 A
1
4
A’
231
4
A
A’
282280200000
284000
282680600000
实 例
544000 544000
400 200
0
200 400 m
400 200 0 200 400
第一章
储层表征概论
Introduction to Reservoir Characterization
储层系统的复杂性 储层表征内容与阶段性 储层表征规模与多维性 储层表征信息解析 储层表征环节 储层表征的科学思维
第一节 储层系统的复杂性
储集岩 储层系统
一、储集岩
（回顾内容）
储集岩的特性----孔渗性
具自然产能，储层敏感性一般较强
（2）特低渗储层（10-1）
微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度; 自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产
（3）低渗近致密储层（1-0.1）
孔喉半径小，接近油层下限;
几无自然产能，需大型压裂投产
标准致密储层（0.1-0.01)
(4) 低渗致密储层 (<0.1)
只能作为储气层（非常规气层）,
•填隙物非均质性
3. 开发过程中的动态变化
油气储层与外来流体 发生各种物理或化学作 用而使储层孔隙结构和 渗透性发生变化。
水敏、盐敏、 速敏、酸敏、 碱敏、水锁
第二节 储层表征内容与阶段性
• 储集体及内部构成单元 • 储层质量及其差异性 • 储层裂缝
-2350 -2300 -2200
-2350 -2300 -2200
1. 储层系统的层次性与复杂性
地层层次
据Van Wagoner（1990）
106 104
102
1
储层层次
多砂体规模
（层序－层组）
单砂体规模
（层）
纹层组规模 纹层规模 孔隙规模
据Pettijion(1973)
储层层次界面 与层次结构
界面分级
Miall(1985,1988,1991,1996)
主要分为6级
（1） 层间非均质性
砂层之间的差异性
层间非均质 平面非均质 层内非均质 微观非均质
储层纵向分布的复杂程度 分层系数 砂岩密度
层间渗透率非均质程度
层间隔层 层间裂缝
（2）平面非均质性
砂体的平面差异性
砂体几何形态 砂体规模与各向连续性 砂体连通性 渗透率平面变化 平面渗透率的方向性
（3）层内非均质性
岩浆成因的碳酸盐类岩石。 80%左右的方解石、白云石、菱镁矿。
按孔隙结构的分类
孔隙性储层 孔-缝性储层 裂缝型储层 孔洞性储层 缝-洞性储层 孔-洞-缝复合型储层
按物性的分类
按孔隙度的分类：特高孔隙度 高孔隙度 中孔隙度 低孔隙度 特低孔隙度
按渗透率的分类： 特高渗 高渗 中渗 低渗 特低渗
≥30%
7 5- 2 9
7 5-31
7
6-2
4 7
7-
7 6- 2 25
6 7
7- 2
7
1
04
-1 7 7- 2
9
7
6-
3
0
7
7-3
7 1
6-3
7 2
5-3
3
78-24 78-26 78-28 78-30
8 0- 1 8 8 0- 2 0
79-21 79-23 79-25 80-2 2 官104
7 9- 2 7 7 9- 2 9
孔渗测定、 压汞分析、 敏感性分析等
•非规则样品
岩石薄片 电镜分析 粒度分析 X衍射分析
孔隙结构
二、线规模
----单井规模 沿井轨迹的储层表征。 •连续取心井段的岩心研究 •单井测井解释
单井解释
1．层解释
地层内部属性相似的层. （1）砂层与隔层 （2）油水干层\ 水淹层 （3）沉积微相/岩性
/构型单元/流动单元 （4）层平均参数
552000 552000
286000 286000
内含油边界 外含油边界
284000 284000
图例
图例
GS8-1G6S8-16
井名 井名
2500
等深线
水道中含心油区
推测含油区
水道边缘及漫溢
油水同层区
水层
水道间及湖盆泥
552000
干层
552000
未知区
282000 282000
泥干 纯 过 纯 岩层 油 渡 水 区区 区 区 区
φ 30%＞ e ≥25% φ 25%＞ e≥15% φ 15%＞ e≥10%
＜10%
≥2000 md 2000＞ k ≥500 500 ＞ k ≥50 50 ＞ k ≥10
＜10
低渗透储层
低渗储层的渗透率上限？
100？ 50？ 10？
分类
依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式
（1）常规低渗储层（50-10）
544000 544000
•构造图 •砂体分布图（岩性边界） •油水界面 •井眼油气水干层解释
油水界面
546000 546000
548000 548000
550000 550000
3 65 0
GS1G9S19
360 0
GS66
GS52X1 GS20 GS52X1
G339 G339 GX57GX57
GS12GG-SS11G160SMG2-1GS-121G116--GGS0612SMS8-81G1-10G1216-GS--6G1S821S81-81012-6-MG12GS8011-G2G3S2M-45G2510G-GS32455
（1）储层（砂体）厚度平面分布；
（2）沉积微相/构型单元 /流动单元平面分布
主
泛
滥
主
（优势相，比例优势或指定优势）。 河 平 河
（3）隔夹层平面分布
道原 道
（4）储层参数平面分布
孔隙度、渗透率等平面分布。
（5）渗透率非均质参数平面分布
层间及层内渗透率非均质参数
（变异系数、级差、突进系数等）
渗透率
四、体规模