储层非均质性研究进展

储层非均质性研究进展

储层非均质性是指储层在形成过程中受沉积环境、成岩作用和构造作用的影响，形成储层的各种性质（包括储层的岩性、物性、电性、含油气性以及微观孔隙结构等）在三维空间分布和各种属性的不均匀变化性，主要表现在岩石物质组成的非均质和孔隙空间的非均质[1-3]。

储层非均质性是影响地下流体（包括油、气、水）运动及油气采收率的主要因素，因而储层非均质性研究是储层描述和表征的核心内容，是油气田勘探与开发地质研究中的重要基础工作[2]。

储层非均质性的研究始于20世纪70~80年代，从六、七十年代的沉积环境分析和相模式研究到80年代的沉积体系分析和以Cross发起的高分辨率层序地层学研究，从以高密度开发井网为基础的精细地质模型研究到储层露头精细研究和随机建模技术，国内外的储层非均质性研究已形成了许多比较成熟的理论和技术，其研究内容与领域在不断加深，同时，有关储层非均质性的研究技术和方法也在不断地向定量化、精细化的方向发展[4]。

1、储层非均质性的分类

按照不同的研究目的、研究对象，储层非均质性分类方案有很多[4-5，8-9]：（1）Pettijohn的分类

Pettijohn等（1973）在研究河流沉积储层时，依据沉积成因和界面以及对流体的影响，首次将储层非均质性划分为5个层次：①油藏规模的沉积相及造成的层间非均质性；②油层规模的沉积微相和相变关系；③砂体内韵律性、沉积结构构造等非均质性；④岩心规模的孔隙度、渗透率等各向异性；⑤显微尺度的孔隙结构类型、矿物学特征等。这种分类便于结合不同的沉积单元进行成因研究，比较实用。

（2）Weber的分类

Weber（1986）在前人研究基础上，还考虑了构造特征、隔夹层分布及原油性质对储层非均质性的影响，提出了一个更加全面的分类体系，将储层非均质性分为7类，即封闭、半封闭、未封闭断层，成因单元边界，成因单元内渗透层，

成因单元内隔夹层，纹层和交错层理，微观非均质性和封闭、开启裂缝。该分类可以在油田评价和开发期间定量地认识和研究储层非均质性。

（3）H.H.Haldorsen的分类

H.H.Haldorsen（1983）根据储层地质建模的需要及储集体的孔隙特征，按照与孔隙均质有关的体积分布，将储层非均质性划分为微观非均质性、宏观非均质性、大型非均质性和巨型非均质性四种类型。

（4）裘亦楠等的分类

裘亦楠等（1987，1989，1992）既考虑了非均质性的规模，又结合开发生产的实际，将碎屑岩非均质性由大到小分为层间非均质性、平面非均质性、层内非均质性和微观（孔隙、颗粒和填隙物）非均质性四类。分类被广泛应用于生产与科研之中，并沿用至今。

2、储层非均质性的描述

储层非均质性的描述和分析主要是反映其对油藏流体流动影响的程度和方式。一般要求分层次描述储层的非均质性、影响因素及其对流体运动、油田采收率的可能影响，包括定性和定量描述。

（1）定性描述[4]

是指地质特征的描述，如断层、裂缝、层理和夹层等，主要考虑规模的大小，可以借助的资料包括岩心资料、成像测井(FMI)、高分辨率地层倾角测井等，在此基础上再进行储层非均质性分析。对于10～100m范围的中型非均质性，必须依赖于野外露头类比、现代沉积类比或密井网解剖建立的原型模型、地质知识库等；米级及更小型的非均质性仅在岩心中可以分辨出，建立沉积模型，正确识别沉积环境和成岩历史是较为有效的方法和手段。微观非均质性还需要借助薄片鉴定和扫描电镜的观察。

（2）定量描述

一些直接测量手段可能用于非均质性的定性描述，但多数情况下仅能通过建立模型来表征。

传统的研究方法是以渗透率的各向异性来表征储层的非均质性的，如渗透率变异系数、突进系数和级差等，较为单调。而近年来，则出现了许多新方法如灰

色聚类分析法、成岩岩相分析法、流动单元分析法、沉积单元分析法、地质统计学法等来定量表征储层非均质性。这些方法多是从地质方面着手，与利用测井资料分析储层非均质性相比较，它们的连续性较差，定量性分析不够。对于储层非均质性的表征方法的研究在不断推陈出新并日益成熟，由定性分析向半定量及定量研究过度，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。目前常用的非均质参数主要有以下几种；①以渗透率参数变化为主线的非均质参数有；②表征砂体厚度及分布的非均质参数有平均砂层厚度、分层系数和砂岩密度等；③表征储层中油层分布变化的非均质参数有夹层频数、夹层密度和有效砂层系数等。此外还有连通系数、分布系数、孔隙度和孔喉半径等储层参数也常用于表征储层非均质性。这些参数可用于求取储层的综合指数，以全面、定量地表征储层的非均质程度。

2.1 综合地质分析

一些直接测量手段可能用于非均质性的定性描述，但多数情况下仅能通过建立模型来表征。描述储层非均质性，主要用非均质参数、储层参数及其分布和微观特征参数等来表征，利用这些表征方法对不同油田、不同储层进行非均质研究，取得了较好的研究成果。但这些方法都有一个共同的缺陷，即上述参数仅能从一个侧面或某一角度来描述储层的非均质性，如果遇到各种参数表征的非均质程度不一致时就很难作统一处理，于是便选取了将各种因素综合考虑的“非均质综合指数”来定量刻画储层非均质程度，变差函数、模糊数学、极差正规化、非线性映射法及熵权方法等数学方法被用作该“指数”的计算过程中，都在特定工区得到了有效应用。此外，还有利用生产动态资料研究储层非均质性的实例，金强（1999）[10]根据美国一些开发多年的油气田产量等生产数据(如累积产量、年度产量和月度产量等)，利用数理统计方法结合地质分析提出了月度产量变异系数、年度产量变异系数和累积产量变异系数等特征参数，这些参数有效地反映了储层层内和平面非均质特征，对于高含水期的老油气田油藏地质模型研究很有帮助。

2.2 储层地质建模

储层地质建模方法是一种快速且直观地反映储层内部结构的可视化方法，它可以实现对油气储层的定量表征及对各级非均质性的刻画。习惯上将储层地质模