流动单元概念

A、裘怿楠提出的流动单元的概念
是油田常用的“连通体”，即不同成因单元砂体通过各种 方式连接最终形成油田开发过程中可供流体流动的单元。也即 由于储层的非均质性，隔挡和窜流旁通条件，注入水沿着地质 结构引起的一定途径驱油、自然形成的流体流动通道。流动单 元的连续性是开发决策时必须考虑的储层特性。
B、1996年穆龙新等定义：
C、熊琦华教授（1994）提出的岩石物理相概念：
岩石物理相是沉积、成岩和后期构造作用的综合结果，其最终表征 是流体渗流孔隙网络特征的高度概括—孔隙模型。
D、焦养泉等、李思田等定义
在研究鄂尔多斯盆地曲流河和湖泊三角洲沉积体系时，把流动单元 定义为建筑结构的一部分，并认为流动单元是指沉积体系内部按水动力
E、 冯晓宏等通过对河南双河油田非均质厚油层油藏的研究，
利用取芯井资料和流动层段指标ＦＺＩ，将Ⅱ５层划分出５个 具有明显不同特征的可以复现的流动单元，每个流动单元都是 岩性、物性、含油性和水洗状况的综合反映。 F、 姚光庆等在研究新民油田低渗细粒储集砂岩时指出，岩石
物理相是流体流动单元的最基本岩石单位，并称从渗流特征角
2、流动单元类型
2）、结构单元研究方法
在 Miall 提出河流砂体构成单元概念及内部等级界面划分的 初期，其重要性尚未被完全认识，或被认为过于繁琐。随着油田 开发程度的不断提高和生产商对提高采收率的要求，研究人员逐 渐发现，由于砂体内部的非均质性使大量的可动油滞留于砂体内 部未被采出。复杂的内部构成影响了储集层内平均 30%的原油地 层 圈 闭 ， 仅 美 国 的 可 动 原 油 就 可 达 1000*108bbl （ Tyler 等 ， 1984 ），充分了解这些内部构成的复杂性将有助于提高初始产 量，也将提高强化开采工程的成功率（Miall，1990）。这一具 有重大经济意义的问题强有力地推动了这一领域的发展，并要求 对砂体内部不同级别的构成单元、各级界面和薄夹层类型做精细 的划分，以研究孔隙度和渗透性在砂体内部的分布和变化规律。 目前除了领先研究的河道砂体外，对潮汐砂体、海底扇水道砂体、 Miall，1987；穆龙新、 贾爱林， 1997 ），并提出了碎屑沉积构成单元研究级别的划分 方案。
度看，岩石物理相就是“水力单元”。这样，有关岩石物理相 的研究，均可以被看作流动单元的研究，只不过岩石物理相更
侧重于孔隙结构方面的研究。
另有一种观点是油藏工程方面的学者提出来的，在油 藏数值模拟中，在一个网格块内，岩石物性的特征认为 是不变的，这一个网块就是流动单元。
目前油田开发地质中在流动单元上所做的工作主要有 两个方面：第一方面，主要是研究厚油层层间层内夹层的 展布规律，并借助稳定或较稳定夹层把厚层进一步细分为 多个相对独立的油水运动单元，这项工作在国内开展较早 也较深入，例如“八五”期间在双河油田为配合井网二次 加密调整及后期厚油层层内挖潜工作的开展，对厚油层层 内夹层及建筑结构进行了研究，并应用于生产；第二方面 主要是细分沉积微相和建筑结构研究，这项工作在全国各 油田都不同程度地开展了，特别是大庆油田在细分沉积微 相研究方面取得了较大进展，它们把每一个微相就作为一 个流动单元，并应用于二次加密和三次加密工作中剩余油 富集部位的预测，效果显著。
认为“流动单元”概念的内涵应针对开发生产中面临的矛 盾而有所变化。目前的流动单元应指一个油砂体及其内部因受 边界限制，不连续薄隔挡层，各种沉积微界面、小断层及渗透 率差异等造成的渗流特征一致的储层单元。从成因的角度来探 讨流动单元的定义，并认为在一个小层或单层砂体内部可能细 分出多个流动单元，也可能就是一个流动单元。针对高含水后 期厚油层提高采收率来说，主要是解决层内非均质性造成的矛 盾，因而厚层内部划分的流动单元应是岩石物理相或孔隙几何 形状相。
C、熊琦华教授（1994）提出的岩石物理相概念：
岩石物理相是沉积、成岩和后期构造作用的综合结果，其最终表征
是流体渗流孔隙网络特征的高度概括—孔隙模型。
D、焦养泉等、李思田等定义
在研究鄂尔多斯盆地曲流河和湖泊三角洲沉积体系时，把流动单元
定义为建筑结构的一部分，并认为流动单元是指沉积体系内部按水动力
条件进一步划分的建筑块体，它和构成单元（结构要素）属于类似的概 念；并指出流动单元在河道复合体内部是以隔挡层为边界的，隔挡层将 砂体中的各级构成单位重新组合形成多个孤立的或半连通的空间——流 体流动单元，隔挡层与３、４级界面有关，一个流动单元的规模可能与 一个或几个点坝增生单元相当，从而把越石窑砂体划分为１５个孤立的 或半连通的流动单元。
2、流动单元类型
（1）、 FZI划分类型
取芯井上计算每个层的渗透系数、存储系数的净毛厚度比，
然后进行聚类分析，每一聚类组为一个流动单元，共划分了四 类：
1 ）、流动单元Ｅ，存储性和渗流性最好；
2）、流动单元Ｇ，存储性和渗流性好； 4）、流动单元Ｐ，存储性和渗流性差；
3 ）、流动单元Ｆ，存储性和渗流性较好；
2、流动单元类型
（2）、结构单元划分法
1）、概念
流动单元概念是构成规模（architectural scale）。 沉积体由各种规模的岩相和结构集合体构成，其规模范围从 单个小型波痕到整个沉积体系形成的集合体。 最近的研究，尤其美国学者对风成和河流环境的研究表 明，正式划分构成规模分级系统是可能的。每种规模的沉积 单元起源于特定时间内与之相应的沉积作用，并由各级内部 界面彼此自然地分开； 流动单元概念是构成单元（ architectural element ）。 一个构成单元是一个由其形态、组成及其规模所表征的沉积 体。它是一个沉积体系内部一个特定沉积作用过程或一组沉 积作用过程的产物。后来（ Miall 将沉积单元改成构成单位 （ architectural units ），并在一系列的研究中明确了构 成单位的分级系统。
沉积作用和埋藏成岩作用的影响，每个相带的岩石物性变化很大，
流动单元定义：为横向上和垂向上连续的具有相似的渗透率、
孔隙度和层理特征的储集层，在该单元的各部位岩性特点相似， 主要是指孔隙度和渗透率。
影响流体流动的岩石物理性质也相似，这里提到的岩石物理性质，
2）其它定义
自Hearn提出储层流动单元的概念以后，很多学者应用这 一概念开展了储层表征或储层评价研究，并对流动单元的概念 和划分方法进行了进一步的补充和完善。 A、Ebanks（1987）定义： 认为流动单元是根据影响流体在岩石中流动的地质和物性的 变化进一步细分出来的岩体；识别流动单元即是鉴别具有相似 岩石物理性质的三维岩体。岩石物理性质是由沉积特征(如颗粒 大小、分选等)及成岩特征(如胶结物和粘土矿物的数量及类型) 所控制的。 因此，划分流动单元的地质方法是在详细的钻井岩心沉积学 研究的基础上，将储层划分为具有特定沉积、成岩特征的岩相。
C、Rodriguez和Maravens（1988）：
认为流动单元的划分方法有两种，一种是用区域上稳定发育的泥岩层进 行划分，另一种是用相带或相带组合来划分，并提出了用相带及组合划分 流动单元的７个步骤，这实际上是一种定性的研究方法。
D、Sllseth等（1993）等定义：
将每个成因相作为一个流动单元。 Jhon W. Kramer等、H. Scott Hamlin（1996）研究流动单元时也是以 沉积相研究为起点，把每个相或岩相看作一个流动单元，在井间对比上运 用了建筑结构知识，将单井级别的流动单元相连而形成储层流动单元。
2、流动单元类型
根据取芯井划分结果进一步推广到未取芯Amaefule 等根据他们对流动单元的理解，认为水力单元（流动单元） 即为孔隙几何单元，岩芯资料提供了影响孔隙几何形状的 各种沉积和成岩因素的信息，反过来孔隙几何形状特征的 变化，可以用来定义具有相似流动特征的不同层段（水力 单元）的存在。利用修改的Kozeney-Carman方程，推导出 划分流动单元的流动层段指标FZI。目前这一研究方法只 限于取芯井点，对于未取芯层段的储层进一步细分有一定 的难度，但利用流动层段指标FZI可以提高渗透率的解释 精度，国内外均开展了这方面的研究工作，取得了一定的 成果。
B、Amaefule（1993）定义：
流动单元是给定岩石中水力特征相似的层段，流动单元是总的 油藏岩石体积中影响流体流动的油层物理性能恒定不变且可与其它 岩石体积区分的有代表性的基本体积。 按照流动单元的概念，一个储油层可以划分为若干个岩石物理性 质各异的流动单元块体，在同一流动单元内部，影响流体流动（渗 流）的地质参数相似，不同的流动单元之间表现出岩石物理性质的 差异性。各个岩石物理性质差异的流动单元块体镶嵌叠砌组成一个 完整的储油层。这一研究对油气田开发，特别是二次采油和三次采 油具有较大的实际意义。
自从1984年美国地质学家C.L.Hearn等提出流动 单元的概念，许多中外学者从不同角度、用不同的 方法，对流动单元的形成机制和控制因素进行过大 量的研究，提出了若干理论和流动单元的划分标准， Rodriguez 和Maravens，Sllseth， Jhon W. Kramer等，H. Scott Hamlin等人的半定量方法： 一是用区域上稳定发育的泥岩进行划分，另一种方 法是用相带或相组合来划分；多数是以沉积相研究 为起点，把每个成因相或岩相看作一个流动单元。 Guangming Ti等（1995）在研究阿拉斯加北斜坡 Endicott油田储层时提出，用渗流系数、存储系数 和净毛厚度比等参数进行聚类划分流动单元。
（Baidu Nhomakorabea）有关的概念内涵
1）、 流动单元（flow unit） 最早概念是由Hearn等于1984年提出来的。Hearn在研究美国怀
俄明州Hartzog Draw油田Shannon砂岩储层时，在把Shannon砂岩
储层划分为中心坝相、坝缘相Ⅰ、坝缘相Ⅱ、坝间相和生物扰动 粉砂岩相等五个沉积相带的基础上，经过进一步研究认为由于受 即同一相带不同部位储层质量不同，从而对生产动态的控制作用 也不尽相同，因此提出把Shannon砂岩划分为５个流动单元，
Barr DC等（1992）指出流动单元是给定岩石中水力特征相似的岩体.
Weber等（1986）认为流动单元是各种窜流条件等构成流体在储层内流 动的一定通道。
2）国内定义
“八五”中后期流动单元的概念被国内研究者广为接受， 并开始着手研究和应用，特别是第２届国际储层表征技术研讨 会（1989）以后，大量的国外研究方法被介绍到国内，同时国 内的一些专家学者也提出了他们自己对流动单元概念的理解和 研究方法。
一、流动单元研究进展
1．流动单元概念
（1）产生背景
流体流动单元概念的产生具有一定的地质背景，在1930年左右，当一个油气田发现 以后，普遍靠天然能量采油，主要依靠钻井，认为油井越多，采出的油便越多。结果导 致钻井过密，油井产量迅速下降，并因边水很快推进，油井往往早见水。1940~1960年左 右，石油开发进入注水或注气的二次采油阶段，人们已逐步认识到只有从油藏整体上研 究和考虑问题才能获得最大的采油量，从而形成了早期的流动单元概念，即油藏是一个 地质上和能量上的统一体，这一时期是人们认识油藏油水动力系统及流体流动单元的起 点。 但是，二次采油技术遇到了两个严峻的问题：储层连通性和非均质性，这促使人们对 问题进一步深入研究。进入60年代后，我国大庆油田提出注水开发过程中控制油水运动 的基本单元是油砂体，形成了一套以油砂体研究为核心的石油开发地质研究方法。 70年代以来，三次采油技术在石油工业发达国家出现，以主力油层单层突进为标志的 层间矛盾及注水平面上呈条带状水淹，造成渗透性差的油层和平面上渗透性差的部分在 开采期间动用差，从而留下较多的剩余油，造成采收率不高。大庆油田在这一时期提出 了进一步开展油层沉积微相研究，并总结出了不同沉积微相所具有的不同水驱特点。这 些研究成果随后在全国各大油田全面展开。进入80年代以来，国内外勘探程度很高的老 油田相继进入高含水采油阶段，石油开发地质工作者把注意力更多的转向剩余油挖潜和 提高石油采收率上来，要求更精确地描述地下剩余油分布及流体流动特征，迫使油藏描 述向更深层次、更小尺度发展，促进了流动单元概念的形成和发展。
条件进一步划分的建筑块体，它和构成单元（结构要素）属于类似的概
念；并指出流动单元在河道复合体内部是以隔挡层为边界的，隔挡层将 砂体中的各级构成单位重新组合形成多个孤立的或半连通的空间 ——流
体流动单元，隔挡层与３、４级界面有关，一个流动单元的规模可能与
一个或几个点坝增生单元相当，从而把越石窑砂体划分为１５个孤立的 或半连通的流动单元。