《储层非均质性》PPT课件.ppt

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1、第二节第二节 储层非均质性储层非均质性 由由于于在在形形成成过过程程中中受受沉沉积积作作用用、成成岩岩作作用用和和构构造造作作用用的的影影响响，含含油油气气储储层层在在空空间间分分布布及及其其内内部部各各种种属属性性都都存存在在不不均均匀匀的的变变化化，这这种种变变化就称为储层非均质性。化就称为储层非均质性。储储层层非非均均质质性性的的研研究究是是储储层层描描述述和和表表征征的的核心内容。核心内容。裘裘怿怿楠楠先先生生（19921992）将将碎碎屑屑岩岩储储层层非非均均质质性性由由大大到到小小分分为为4 4类类，这这也也是是我我国国油油田田生生产产部部门门通通用用的的储层非均质性分类：储层非均

2、质性分类：层间非均质性；层间非均质性；平面非均质性；平面非均质性；层内非均质性；层内非均质性；孔隙非均质性。孔隙非均质性。层层内内非非均均质质性性、平平面面非非均均质质性性、层层间间非非均均质质性性又又称称宏宏观观非非均均质质性性，孔孔隙隙非非均均质质性性称称为为微微观观非非均均质质性。性。（一）（一）层内非均质性层内非均质性是指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化。是指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化。包包括括层层内内垂垂向向上上渗渗透透率率的的差差异异程程度度、最最高高渗渗透透率率段段所处的位置。所处的位置。层层内内粒粒度度韵韵律律、渗渗透透率率韵韵律律及及渗渗透透率率的的非非均均质质

3、程程度度、层内不连续的泥质薄夹层的分布。层内不连续的泥质薄夹层的分布。层层内内非非均均质质性性是是直直接接控控制制和和影影响响单单砂砂层层储储层层内内注注入入剂波及厚度的关键地质因素。剂波及厚度的关键地质因素。一、宏观非均质性描述内容1 1、粒度韵律、粒度韵律 单砂层内碎屑颗粒的粒度在垂向上的变化称为粒度韵律。它单砂层内碎屑颗粒的粒度在垂向上的变化称为粒度韵律。它受沉积环境和沉积方式的控制。粒度韵律一般分为正韵律、受沉积环境和沉积方式的控制。粒度韵律一般分为正韵律、反韵律、复合韵律和均质韵律四类。反韵律、复合韵律和均质韵律四类。正正韵韵律律：颗颗粒粒粒粒度度自自下下而而上上由由粗粗变变细细者者

4、称称为为正正韵韵律律。往往往往导导致致物物性性自自下下而上变差。而上变差。反反韵韵律律：颗颗粒粒粒粒度度自自下下而而上上由由细细变变粗粗者者称称为为反反韵韵律律。如如三三角角洲洲前前缘缘河河口口坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致岩石物性自下而上变好。坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致岩石物性自下而上变好。复复合合韵韵律律：即即正正、反反韵韵律律的的组组合合。正正韵韵律律的的叠叠置置称称为为复复合合正正韵韵律律。反反韵韵律律的的叠叠置置称称为为复复合合反反韵韵律律。上上、下下细细，中中间间粗粗者者称称之之为为反反正正复复合合韵韵律律，上、下粗，中间细者称为正反复合韵律。上、下粗，中间细者称为

5、正反复合韵律。均均质质韵韵律律：颗颗粒粒粒粒度度在在垂垂向向上上变变化化无无韵韵律律者者称称之之为为无无规规则则序序列列或或均均质质韵韵律。律。2 2、沉积构造、沉积构造 在碎屑岩储层中，大都具有不同类型的层理构造，常见的层理有平行层理、斜层理、交错层理、波状层理、递变层理、块状层理、水平层理等。层理类型受沉积环境和水流条件的控制，需要研究各类纹层的岩性，各类纹层的产状，组合关系及分布规律以及由此而引起的渗透率的方向性。不同层理类型对渗透率方向性的影响不同。3 3、渗透率韵律、渗透率韵律 渗透率韵律模式渗透率韵律模式A-正韵律；B-反韵律；C-均质韵律层；D-复合正韵律；E-复合反韵律；F-复

6、合正反韵律；G-复合反正韵律渗渗透透率率大大小小在在纵纵向向上上的的变变化化所所构构成成的的韵韵律律性性称称为为渗渗透透率率韵律。韵律。4 4、垂直渗透率与水平渗透率的比值（、垂直渗透率与水平渗透率的比值（K Kv v/K KH H）这这一一比比值值对对油油层层注注水水开开发发中中的的水水洗洗效效果果有有较较大大的的影影响响。K Kv v/K Kh h小小，说说明明流流体体垂垂向向渗渗透透能能力力相相对对较较低低，层层内内水水洗洗波波及及厚厚度度可可能能较小。较小。5 5、渗透率非均质程度、渗透率非均质程度 表征渗透率非均质程度的定量参数有表征渗透率非均质程度的定量参数有:渗渗透透率率变变异异

7、系系数数（V Vk k）是是一一数数理理统统计计的的概概念念，用用于于度度量量统统计计的的若若干干数数值值相相对对于于其其平平均均值值的的分分散散程程度或变化程度度或变化程度.渗渗透透率率突突进进系系数数（T Tk k）表表示示砂砂层层中中最最大大渗渗透透率率与与砂层平均渗透率的比值。砂层平均渗透率的比值。渗渗透透率率级级差差（J Jk k）为为砂砂层层内内最最大大渗渗透透率率与与最最小小渗渗透率的比值。透率的比值。渗渗透透率率均均质质系系数数（K KP P）表表示示砂砂层层中中平平均均渗渗透透率率与与最大渗透率的比值。最大渗透率的比值。1 1）渗透率变异系数（）渗透率变异系数（V Vk k）

8、一般地说，当（一般地说，当（VkVk时为均匀型，表示非均质程度弱。当时为均匀型，表示非均质程度弱。当（0.5Vk0.70.5Vk0.7）时为较均匀型，表示非质程度中等。当）时为较均匀型，表示非质程度中等。当（VkVk0.70.7）时为不均匀型，表示非均质程度强）时为不均匀型，表示非均质程度强 Poettnann F.H.Poettnann F.H.介绍了一种求得渗透率变异系数介于介绍了一种求得渗透率变异系数介于0-10-1的方法：的方法：取岩心分析数据取岩心分析数据将岩心渗透率从大到小排队，得各种岩心的顺序号。将岩心渗透率从大到小排队，得各种岩心的顺序号。将将岩岩心心渗渗透透率率对对（顺顺序序

9、号号/岩岩心心总总数数）10102 2的的值值在在对对数数概概率率坐坐标标纸纸上上做做图图，得得图图3-53-5。由图由图3-53-5读出读出 和和 ，按下式求渗透率变异系数：，按下式求渗透率变异系数：统计偏差点（指统计偏差点（指(顺序号顺序号岩心总数岩心总数)10)102 2为为84841 1的点）渗透率的点）渗透率 标准点（指（顺序号标准点（指（顺序号/岩心岩心总数）总数）10102 2为为5050的点）渗的点）渗透率透率 6 6、泥质隔夹层的分布频率（、泥质隔夹层的分布频率（Pk）和分布密）和分布密度（度（Dk）不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透或不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透或

10、极低渗透作用。影响着垂直和水平方向上渗极低渗透作用。影响着垂直和水平方向上渗透率的变化，它的分布具有随机性，很难横透率的变化，它的分布具有随机性，很难横向追踪，通常定量参数。向追踪，通常定量参数。夹层分布频率（夹层分布频率（P Pk k）:每米储层内非渗透性泥每米储层内非渗透性泥质夹层的个数。质夹层的个数。夹层分布密度（夹层分布密度（D Dk k）:每米储层内非渗透性泥每米储层内非渗透性泥质夹层的厚度。质夹层的厚度。陆相湖盆典型微相砂体的陆相湖盆典型微相砂体的层内非均质特征层内非均质特征 （二）平面非均质性（二）平面非均质性 平平面面非非均均质质性性是是指指一一个个储储层层砂砂体体的的几几何何

11、形形态态、规规模模、连连续续性性，以以及及砂砂体体内内孔孔隙隙度度、渗渗透透率率的的平平面面变变化化所所引引起起的的非非均均质质性。性。它直接关系到注入剂的平面波及效率。它直接关系到注入剂的平面波及效率。1 1、砂体几何形态、砂体几何形态 砂砂体体几几何何形形态态是是砂砂体体各各向向大大小小的的相相对对反反映映。砂砂体体几几何何形形态态的的地地质质描描述述一一般般以以长长宽比进行分类。宽比进行分类。席席状状砂砂体体：长长宽宽比比近近似似于于1:11:1，平平面面上上呈呈等等轴轴状，大片分布，面积从几状，大片分布，面积从几kmkm2 2至几十至几十kmkm2 2。土土豆豆状状砂砂体体：长长宽宽比

12、比小小于于3:13:1，分分布布面面积积小小，形似形似“土豆土豆”零星分布，多为小透镜状砂体。零星分布，多为小透镜状砂体。条条状状砂砂体体：长长宽宽比比介介于于3 3：1 1和和2020：1 1之之间间，一些顺直型分流河道砂体即属于此类。一些顺直型分流河道砂体即属于此类。鞋带状砂体鞋带状砂体：长宽比大于：长宽比大于20:120:1。树树枝枝状状砂砂体体：属属伸伸长长状状砂砂体体，通通常常较较为为弯弯曲曲并并有有分分枝枝。树树枝枝状状分分流流河河道道砂砂体体即即属属此此类。类。不不规规则则砂砂体体：形形态态不不规规则则，一一般般有有一一个个主主要要延延伸伸方方向向，但但其其它它方方向向也也有有一

13、一定定的的延延伸伸，为多次水流改道形成的复杂成因的砂体。为多次水流改道形成的复杂成因的砂体。2 2、砂体规模及连续性、砂体规模及连续性 砂砂体体规规模模是是各各向向延延伸伸的的实实际际大大小小，通通常常用用砂砂体体长长度度、砂砂体体宽宽度度或或宽宽厚厚比比、钻钻遇遇率率、砂砂岩岩密密度度来来表表征征，是是决决定定井井网网型型式式和和井井距距的关键地质因素。的关键地质因素。钻钻遇遇率率：钻钻遇遇砂砂层层井井数数与与总总井井数数之之比比，表表示在一定井网下对砂体的控制程度。示在一定井网下对砂体的控制程度。按延伸长度可将砂体分为五级按延伸长度可将砂体分为五级一级：砂体延伸大于一级：砂体延伸大于200

14、0m2000m，连续性极好。，连续性极好。二级：砂体延伸二级：砂体延伸160016002000m2000m，连续性好。，连续性好。三级：砂体延伸三级：砂体延伸6006001600m1600m，连续性中等。，连续性中等。四级：砂体延伸四级：砂体延伸300300600m600m，连续性差。，连续性差。五级：砂体延伸小于五级：砂体延伸小于300m300m，连续性极差。，连续性极差。三角洲前缘带（包括河流一三角洲和吉尔三角洲前缘带（包括河流一三角洲和吉尔伯特型扇三角洲）砂体的连续性都较好，伯特型扇三角洲）砂体的连续性都较好，一般都能达到千米级的规模。当砂体达到一般都能达到千米级的规模。当砂体达到100

15、0m1000m以上的规模时，决定开发注采井网以上的规模时，决定开发注采井网中连续性已不是主要的制约因素。中连续性已不是主要的制约因素。各种河流砂体和水道型砂体，包括三角洲各种河流砂体和水道型砂体，包括三角洲平原上的分流河道砂体、扇三角洲的水下平原上的分流河道砂体、扇三角洲的水下分流河道砂体、湖底扇的扇中水道砂体等，分流河道砂体、湖底扇的扇中水道砂体等，其侧向连续性往往是百米级的数量级，这其侧向连续性往往是百米级的数量级，这时砂体宽度就成为决定注采井网的关键因时砂体宽度就成为决定注采井网的关键因素。素。3 3、砂体的连通性、砂体的连通性 指指砂砂体体在在垂垂向向上上和和平平面面上上的的相相互互接

16、接触触渗渗透透程程度度。可可用用砂砂体体配配位位数数、连连通通程程度、连通系数、砂岩密度表示。度、连通系数、砂岩密度表示。确确定定了了各各类类微微相相砂砂体体连连通通程程度度后后，还还需需要要研研究究砂砂体体之之间间的的连连通通方方式式。通通过过各各种种方方式式连连接接的的砂砂体体，最最终终组组成成了了油油田开发过程中可供流体流动的单元。田开发过程中可供流体流动的单元。砂砂体体配配位位数数：与与某某一一个个砂砂体体连连通通接接触触的的砂体数。砂体数。连连通通程程度度：砂砂体体与与砂砂体体连连通通部部分分的的面面积积占砂体总面积的百分数。占砂体总面积的百分数。连连通通系系数数：连连通通的的砂砂体

17、体层层数数占占砂砂体体总总层层数数的的百百分分比比。连连通通系系数数亦亦可可用用厚厚度度来来计计算，称之为厚度连通系数。算，称之为厚度连通系数。砂体连通连通方式有砂体连通连通方式有:多边式（侧向上相互连通为主）、多边式（侧向上相互连通为主）、多层式（或称叠加式）垂向上相互连通为主、多层式（或称叠加式）垂向上相互连通为主、孤立式（未与其它砂体连通者）。孤立式（未与其它砂体连通者）。成因单元砂体连通方式示意图 4 4、平面孔隙度、渗透率非均质性、平面孔隙度、渗透率非均质性及渗透率方向性及渗透率方向性 平面孔隙度、渗透率非均质性是指砂体内孔平面孔隙度、渗透率非均质性是指砂体内孔隙度和渗透率平面上的变

18、化。隙度和渗透率平面上的变化。它们的变化程度可用平面变异系数、平面突它们的变化程度可用平面变异系数、平面突进系数、平面级差、平面均质系数等统计参进系数、平面级差、平面均质系数等统计参数来描述和评价。数来描述和评价。渗透率方向性是沿某一方向渗透率大大于其渗透率方向性是沿某一方向渗透率大大于其它方向的渗透率，是直接影响到注入剂的平它方向的渗透率，是直接影响到注入剂的平面波及效率的储层非均质因素，是引起平面面波及效率的储层非均质因素，是引起平面矛盾的主要原因。矛盾的主要原因。造成渗透率方向性的主要原因造成渗透率方向性的主要原因1 1）平面上不同砂体微相渗透率的差异。）平面上不同砂体微相渗透率的差异。

19、2 2）同一微相不同部位渗透率的差异。）同一微相不同部位渗透率的差异。3 3）条带状高渗透带。）条带状高渗透带。4 4）古水流主流方向。）古水流主流方向。5 5）存在开启的裂缝。）存在开启的裂缝。（三）（三）层间非均质性层间非均质性层层间间非非均均质质性性是是指指油油层层之之间间的的砂砂体体特特征与储油物性的差异。征与储油物性的差异。层层间间非非均均质质性性是是划划分分开开发发层层系系、决决定定开开采采工工艺艺的的依依据据，同同时时层层间间非非均均质质性性是是注注水水开开发发过过程程中中层层间间干干扰扰和和水水驱驱差差异的重要原因。异的重要原因。我我国国陆陆相相湖湖盆盆中中大大多多数数油油田田

20、的的储储层层由由流流程程短短、相相带带窄窄、相相变变快快、成成因因类类型型多多的的砂砂体体叠叠加加而而成成，因因而而层层间间非非均均质质性一般都比较突出。性一般都比较突出。1 1、分层系数（、分层系数（An）指指一一定定层层段段内内砂砂层层的的层层数数，以以平平均均单单井井钻钻遇遇砂砂层层数数表表示示。分分层层系系数数愈愈大大，表表明层间非均质性愈严重。明层间非均质性愈严重。2 2、砂岩密度（、砂岩密度（Sn）指指剖剖面面上上砂砂岩岩总总厚厚度度与与地地层层总总厚厚度度之之比比，以以百百分分数数表表示示，反反映映砂砂体体发发育育程程度度和和砂砂体体间的连通程度。间的连通程度。S Sn n=（砂

21、岩总厚度（砂岩总厚度/地层总厚度）地层总厚度）100%100%裘裘怿怿楠楠先先生生根根据据我我国国湖湖盆盆河河道道砂砂体体的的实实际际资资料料，对对AllenAllen的的河河道道砂砂体体密密度度临临界界值值作作了了补补充充修修改改，提提出出河河道道砂砂体体连连通通程程度度的河道砂体密度界限值。的河道砂体密度界限值。河道砂体连通程度示意图3 3、有效厚度系数（、有效厚度系数（CE）4 4、分布系数（、分布系数（CD D）SS般选用油层的最大含油面积；般选用油层的最大含油面积；S Si i第第i i个小层的含油面个小层的含油面积；积；m-m-小层的层数小层的层数 5 5、层间渗透率的非均质程度、

22、层间渗透率的非均质程度 层间层间渗透率的非均渗透率的非均质质程度是指油程度是指油层层间间渗透率的差异和渗透率的差异和变变化程度。可用化程度。可用层间层间渗透率渗透率变变异系数（异系数（V Vk k）、）、层间层间渗渗透率突透率突进进系数（系数（T Tk k）、）、层间层间渗透率渗透率级级差（差（J Jk k）、）、层间层间渗透率均渗透率均质质程度（程度（K Kp p）等）等统计统计参数描述和参数描述和评评价。价。6 6、主力油层与非主力油层在剖面、主力油层与非主力油层在剖面上的配置关系上的配置关系 主主力力油油层层的的相相对对集集中中与与分分散散，在在层层系系剖剖面面上上所所处处的的位位置置，

23、也也是是决决定定开开发发措措施施需需要要注注意意的的依依据据。特特别别要要注注意意识识别别特特高高吸吸水水层层的的分分布布，即即所所谓谓“贼贼层层”的的位位置置及及其地质成因，才能有针对性地制定措施其地质成因，才能有针对性地制定措施7 7、层间隔层、层间隔层 隔隔层层是是指指分分隔隔不不同同砂砂体体的的非非渗渗透透层层，如如泥泥岩岩、粉粉砂砂质质泥泥岩岩和和膏膏岩岩层层等等，其其横横向向连连续续性性好好，能能阻阻止止砂砂体体之之间间的的垂垂向向渗渗流流。隔隔层层的的作作用用是是将将相相邻邻的的油油层层完完全全隔隔开开，使使油油层层之之间间不不发发生生油油、气气、水水窜窜流流，形形成成两两个个独

24、独立的开发单元。立的开发单元。对对于于隔隔层层，描描述述的的内内容容：隔隔层层的的岩岩石石类类型型；隔隔层层在在剖剖面面上上的的分分布布位位置置；隔隔层层厚度在平面上的变化情况。厚度在平面上的变化情况。8 8、构造裂缝、构造裂缝 穿穿层层裂裂缝缝易易引引起起油油层层间间的的流流体体窜窜流流，这这对对注注水水开开发发的的影影响响极极大大，因因此此，要要充充分分重重视视描描述述构构造造裂裂缝缝在在不不同同岩岩性性、不不同同厚厚度度储储层层中中的的产产状状、性性质质、密密度度及其穿层程度。及其穿层程度。二、微观非均质性描述内容二、微观非均质性描述内容 指指微微观观孔孔道道内内影影响响流流体体流流动动

25、的的地地质质因因素素，主主要要包包括括孔孔隙隙和和喉喉道道的的分分布布、孔孔隙隙结结构构特特征、粘土基质及砂粒排列的方向性等。征、粘土基质及砂粒排列的方向性等。岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙。岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙。而仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道。而仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道。孔孔隙隙是是流流体体储储存存于于岩岩石石中中的的基基本本储储集集空空间间，而而喉喉道道则则是是控控制制流流体体在在岩石中渗流的重要通道。岩石中渗流的重要通道。喉喉道道的的大大小小和和分分布布以以及及它它们们的的几几何何形形状状是是影影响响储储集集岩岩渗渗流流特特征征和和驱驱油效率油效率的主要因素。的主要因素。