杜　偉

(西安石油大學地球科學與工程學院，陜西 西安 710065)

?

儲層非均質(zhì)性研究方法綜述

杜偉

(西安石油大學地球科學與工程學院，陜西 西安 710065)

[摘要]為了對儲層的非均質(zhì)性進行綜合研究，通過大量的文獻調(diào)研和歸納總結(jié)認為：儲層非均質(zhì)性目前主要分為層內(nèi)、層間、平面和微觀非均質(zhì)性，其主要影響因素為沉積、構(gòu)造和成巖作用；對儲層非均質(zhì)性的定量法主要有綜合指數(shù)法、儲層地質(zhì)建模法、流動單元法以及實驗分析法；不足之處是沒能將儲層非均質(zhì)性的主控因素與研究方法有機的結(jié)合在一起，因此后期應(yīng)重視和加強此方面的研究。

[關(guān)鍵詞]儲層；非均質(zhì)性；成巖作用；沉積；地質(zhì)建模

儲層非均質(zhì)性是基礎(chǔ)地質(zhì)研究中重要的基本內(nèi)容，也對油氣田勘探開發(fā)過程中具有一定的指導作用，尤其近年來各大油田進入開發(fā)后期階段，剩余油挖掘難度越來越大的形勢下[1]以及油氣水復雜的油田中，該項研究顯得更加重要。儲層非均質(zhì)性研究起于20世紀70～80年代，并取得了一些顯著的成果?？傮w來說，研究內(nèi)容越來越全面，研究方法由定性逐漸向定量轉(zhuǎn)化。

本文通過大量的文獻調(diào)研，介紹儲層非均質(zhì)性類型及其影響因子、其研究方法，該研究以期對儲層非均質(zhì)性起到一定的借鑒作用。

1儲層非均質(zhì)性類型及影響因素

1.1儲層非均質(zhì)性類型

儲層非均質(zhì)性是指儲集層的巖性、物性、電性、含油性以及微觀孔吼結(jié)構(gòu)在三維立體空間中不均一性。前人對儲層非均質(zhì)性劃分各不相同，在中國最典型的儲層非均質(zhì)性分類標準則以裘亦楠分類為主，即通過層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性、平面非均質(zhì)性以及微觀非均質(zhì)性對儲層非均質(zhì)性進行研究。

(1)層內(nèi)非均質(zhì)性：單砂層內(nèi)部儲層性質(zhì)在垂向上的變化。層內(nèi)非均質(zhì)性主要通過層內(nèi)夾層、滲透率和粒度的大小在垂向上的展布規(guī)律進行研究。

(2)層間非均質(zhì)性：主要是對一套砂泥巖或一個油藏中控制流體流動和儲集的地質(zhì)因素的差異，為層系規(guī)模的儲層描述[2]。層間非均質(zhì)性的刻劃參數(shù)主要是砂巖密度、分層系數(shù)、夾層密度和隔層密度。

(3)平面非均質(zhì)性：主要指儲層物性以及砂體在平面上的非均質(zhì)性。主要應(yīng)用砂體的頂?shù)灼鸱?、砂體的幾何形態(tài)和規(guī)模、孔隙度以及滲透率在平面的分布規(guī)律從而分析儲層非均質(zhì)性。這些因素直接影響平面水驅(qū)油效果以及波及大小[3]。

(4)儲層微觀非均質(zhì)性：儲層微觀非均質(zhì)性是指微觀孔隙喉道內(nèi)影響流體流通的地質(zhì)因素，主要根據(jù)壓汞曲線中表征孔吼的各個參數(shù)(如連通系數(shù)、孔吼大小、結(jié)構(gòu)參數(shù)等)以及掃描電性中填隙物分布進行微觀非均質(zhì)性的研究。

1.2影響因素

儲層非均質(zhì)性的影響因素主要有一下幾方面：

(1)沉積環(huán)境：沉積因素主要有物源供給、沉積的孔隙水介質(zhì)、水流的強度等因素共同引起儲層的砂體在沉積相分布不同，使得砂體內(nèi)部物性特征千差萬別，即形成儲層非均質(zhì)性[4]。

(2)成巖作用：當沉積物沉積后，進行一系列的建設(shè)性或破壞性的成巖作用，如壓實作用、溶蝕、膠結(jié)等作用，造成儲集層的孔吼結(jié)構(gòu)以及儲層物性發(fā)生變化，加之其他的因素如地溫、流體等輔助作用，共同導致儲層的四性在空間中的展現(xiàn)出不均一性[5]。

(3)構(gòu)造因素：在不同的沉積盆地中，其構(gòu)造活動的強烈程度不同。如鄂爾多斯盆地其構(gòu)造活動較弱，因此構(gòu)造因素對儲層非均質(zhì)性影響較小，在構(gòu)造運動強烈的盆地中形成的裂縫等改變儲層滲透率性方向和能力，造成滲透率在三維空間的展布有很大的差異。

2儲層非均質(zhì)性研究方法

2.1綜合指數(shù)法

儲層非均質(zhì)性在進行研究時，常常僅僅根據(jù)單參數(shù)的數(shù)值來評價儲層非均質(zhì)性的強弱，但是當樣品選取的不恰當或者分析數(shù)據(jù)片面化就會導致評價等級發(fā)生差異。因此，通過不斷的深入研究以及綜合分析影響儲層非均質(zhì)性的主控因素，前人總結(jié)出綜合參數(shù)法來進行評價。具體步驟為首先所選參數(shù)的貢獻或重要性賦予不同的權(quán)值，將各個參數(shù)與相應(yīng)的權(quán)值進行一系列的計算，計算出不同的數(shù)據(jù)進行定量化和歸一化處理，使得最終的參數(shù)值在(0-1)之間，(“0”代表非均質(zhì)層，“1”代表高質(zhì)量均質(zhì)層)，根據(jù)最終的參數(shù)值大小進行儲層非均質(zhì)性評價[6]。

2.2流動單元法

目前國內(nèi)外對油田儲層沉積的非均質(zhì)性研究主要是從流動單元的角度進行研究,砂體內(nèi)部的構(gòu)成研究在含油氣盆地沉積學中日益重要[7]。流動單元是指在一個砂體內(nèi)部結(jié)造中由于沉積微界面、斷層、滲透率差異等造成得滲流特征相同、水淹特征一致的儲層單元，即是一個在成巖、沉積、構(gòu)造演化下的一個產(chǎn)物。儲層非均質(zhì)性三大主控因素為沉積作用、成巖作用以及后期構(gòu)造改造的產(chǎn)物，因此流動單元是儲層非均質(zhì)性綜合反應(yīng)。利用流動單元對儲層非均質(zhì)性定量描述、刻畫和表征，充分揭示儲集層非均質(zhì)性及流體滲流特征。是精細表征儲集層非均質(zhì)性切實可行的方法，可進一步深化對儲層非均質(zhì)程度的認識[8]。

2.3儲層地質(zhì)建模

儲層地質(zhì)建模實現(xiàn)了直觀快速的反映儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它可以油氣儲層的定量表征及對各級非均質(zhì)性的刻畫[9]。三維地質(zhì)模型提供了研究儲層非均質(zhì)性的最佳表現(xiàn)形式，優(yōu)于基于少量離散觀測值的傳統(tǒng)統(tǒng)計方法，它結(jié)合地質(zhì)建模提供的三維的基于大量象元的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，能更精確地描述儲層的非均質(zhì)程度。今后，越來越需對井網(wǎng)不完善的區(qū)域給出精細預測和不確定性評價。不同的學者根據(jù)其認識的不同，提出了不同建模方法，如林承焰則提出建立儲層格架模型、沉積模型、微構(gòu)造模型、微觀結(jié)構(gòu)模型以及流體模型等來反映儲層非均質(zhì)性[9]；劉澤容等提出了根據(jù)等級的不同所反映的規(guī)模的程度不同，從而建立四級油藏地質(zhì)模型，等級由高到低分別反映油氣田規(guī)模、小層規(guī)模、單砂體規(guī)模和微觀的儲層特征的孔隙結(jié)構(gòu)模型，該方法可應(yīng)用于中國大多數(shù)油田；以Miall為代表的學者依據(jù)內(nèi)部構(gòu)型分析法，即根據(jù)野外典型的砂體露頭剖面從不同尺度分析儲層非均質(zhì)性，并根據(jù)野外分析資料，建立高精度的儲層地質(zhì)建模。隨著儲層地質(zhì)建模的不斷完善，目前常常依據(jù)相控法進行儲層非均質(zhì)性的研究。

2.4實驗數(shù)據(jù)分析法

實驗分析數(shù)據(jù)主要是對儲層微觀非均質(zhì)性進行刻畫，其主要的實驗分析有掃面電鏡、鑄體薄片、粒度分析以及高壓壓汞。掃描電鏡和鑄體薄片主要是用來觀察儲層的巖石學特征、填隙物含量以及膠結(jié)等成巖作用對儲層的作用，從而分析孔吼結(jié)構(gòu)的前后變化特征，高壓壓汞中的孔吼參數(shù)如排驅(qū)壓力、分選系數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等。

3研究趨勢

隨著各大油田的勘探開發(fā)效率低和勘探難度大，為提高采收率、開采老區(qū)塊的剩余油[10]，使得儲層非均質(zhì)性的研究更加迫切，其研究目的性更加明確。近年來儲層非均質(zhì)性的研究趨勢主要體現(xiàn)在一下幾方面：(1)內(nèi)容的變化即根據(jù)各油田的勘探開發(fā)的不同階段進行儲層非均質(zhì)的刻畫，如有針對剩余油的、針對油氣成藏的；(2)研究方法的多元化即從單學科向多學科轉(zhuǎn)化的趨勢，將以前的單一的分析資料變化為結(jié)合測井、錄井、生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)等相結(jié)合進行分析；(3)研究領(lǐng)域的由常見的河流、三角洲、扇三角洲和灘壩等儲集體，向古潛山、礁灰?guī)r、砂礫巖體、濁積砂體和煤系地層等更加復雜與隱蔽的儲集體擴展。

4結(jié)語

儲層非均質(zhì)研究經(jīng)過了由定性描述轉(zhuǎn)變?yōu)槎棵枋?，研究的?nèi)容也不斷的深入，但是隨之很多問題也暴漏出來了，具體有以下方面：現(xiàn)在測井解釋也逐漸應(yīng)用到儲層非均質(zhì)性方面，但是由于測井精度較低，因此應(yīng)用測井資料時，應(yīng)該提高測井精度，以便更準確地反映儲層的信息，在定量化的得到儲層非均質(zhì)性；進行儲層微觀非均質(zhì)性的研究時，應(yīng)認清導致非均質(zhì)性的原因，從而預測儲層非均質(zhì)性，為油田勘探開發(fā)提供依據(jù)。

參考文獻

[1]許宏龍，劉建，等.儲層非均質(zhì)性研究方法綜述[J].中外能源.2015(8),20(8),41-44.

[2]朱煥來. 二類油層非均質(zhì)性評價研究方法[D].2004,29-48.

[3]李婷，趙軍龍，等.儲層非均質(zhì)性研究方法技術(shù)綜述[J].技術(shù)經(jīng)驗與應(yīng)用.2013,1,63-64.

[4]張慶,朱玉雙，等.杏北區(qū)長6儲層非均質(zhì)性對含油性分布的影響[J].西北大學.2009(4),39(2),277-281.

[5]劉超龍,馬奎前，等.旅大油田非均質(zhì)性定量表征及開發(fā)調(diào)整[J].油氣地質(zhì)與采收率.2012(9),19(85),88-90.

[6]楊少春.儲層非均質(zhì)性定量研究的新方法[J].石油大學學報(自然科學版).2000,1,53-55.

[7]張云鵬,湯艷，等.油藏儲層非均質(zhì)性研究綜述[J].海洋地質(zhì)前沿.2011(3),27(3),17-20.

[8]岳大力,吳勝和，等.碎屑巖儲層流動單元研究進展[J].中國科技論文在線.2008(11),3(11),810-814.

[9]于翠領(lǐng),林承焰.儲層非均質(zhì)性研究進展[J].油氣地質(zhì)與采收率.2007(7),14(4),15-17.

[10]張煒.儲層非均質(zhì)性研究動向[J].內(nèi)蒙古石油化工.2011,8,202-204.

[收稿日期]2015-09-29

[作者簡介]杜偉(1988-)，男，陜西子洲人，在讀碩士研究生，主攻方向：油氣田開發(fā)研究。

[中圖分類號]TE122.2+3

[文獻標識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)01-0242-02