油藏碎屑岩储层非均质性层次结构及研究方法 - 副本

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1、油藏碎屑岩储层非均质性层次结构及研究方法摘要：储层物性非均质性与沉积体系内部的构成单位关系密切，可以分尺度进行研究。目前研究储层物性特征和储层非均质性的方法有很多，包括有储层野外露头分析、沉积体系分析、层次界面分析、结构单元和流动单元分析、高分辨率层序学研究、统计学方法以及劳伦兹曲线法等，指出了描述储层非均质性的相关参数和应用的关键。关键词：储集层非均质性储层描述层次结构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，在空间分布及内部属性上都存在不均匀的变化[1]，而这些变

2、化是影响地下油、气、水运动及油气采收率的主要因素。储层非均质性研究是油藏描述中最核心的内容[2]。在油田开发中后期，储层中的剩余油高度分散，挖潜难度越来越大。储层的不同层次不同规模的非均质性是造成剩余油高度分散的主要地质因素[3]，因此，必须深入研究储层各层次的非均质问题，更加精细地进行储层描述和预测，这是深度开发油田，提高采收率的基础和关键。1储层非均质性表征1.1储层非均质性的分类储层非均质性的划分方案很多,其分类依据主要有规模、成因和对流体的影响程度等几个方面。根据规模大小可划分出5个层次

3、：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。根据非均质性成因可划分出如下的分类系统（图1）。1.2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。图1　储层非均质性类型分类1.2.1定性描述首先是地质特征的描述,

4、如断层、裂缝、层理和夹层等。主要是要考虑规模大小问题，可以借助的资料包括岩心资料、成像测井、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；米级及更小的小型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。1.2.2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

5、能通过建立模型来表征[4]。2储层物性非均质性的层次结构2.1大尺度储层物性非均质性如果不考虑成岩作用对储层物性的影响，那么大尺度储层物性非均质性首先表现在不同的沉积体系之间。曲流河沉积体系中骨架砂体的整体物性最好，湖泊三角洲沉积体系中的水下分流河道砂体最差，分流河道砂体中等。这种整体差异主要受控于砂体形成时的古水流强度和发育环境。从沉积构造类型、发育规模，沉积物粒度与泥基质含量等沉积记录可以看出，河道形成过程中，曲流河道及其决口河道的古水流强度最高，湖泊三角洲分流河道和水下分流河道相对较低，因

6、而造成上述孔渗性的整体差异。其次，大尺度储层物性非均质性表现在不同的成因相之间。如在曲流河沉积体系中，属于河道充填组合的点坝、河道底部沉积与属于河道边缘的决口河道砂体的储集性能比较接近而且最好，这是曲流河体系中储集物性最好的构成单位；河道边缘组合的决口扇、天然堤沉积体次之；属于泛滥平原组合的越岸沉积、泛滥盆地沉积及废弃河道沉积体的储集物性最差。同样的差别也表现在湖泊三角洲沉积体系中。这种物性非均质性的存在，是由于不同的成因相具有各自不同的成因、沉积构造、沉积物粒度、矿物成分和组构特征等。2.2中

7、尺度储层物性非均质性在成因相级的中尺度范围内，储层物性非均质性的焦点在于流体流动单元和构成流体流动单元的储层岩性相的差别上。在砂体内部，流体流动单元以隔挡层为边界[5]，其规模和分布空间与砂体内部构成单元关系密切，它通常是储层物性评价的作图单位。研究发现:(1)不同类型砂体中各流体流动单元的孔渗分布具有自相似性。高孔渗区通常位于流体流动单元中下部,向上及两侧逐渐降低,最差的部位在流体流动单元的顶部和两侧翼部。如果一个流体流动单元内部存在多个诸如3级或4级界面限定的点坝增生单元或点坝,且它们并不构

8、成隔档层,那么上述孔渗分布规律将以该界面为边界重复出现,即储层物性在垂向上具有多旋回韵律性。(2)各流体流动单元之间孔渗值存在整体差异，储层物性较好的流体流动单元通常位于河道砂体中下部。究其原因，主要在于构成各流体流动单元中储层岩性相类型、空间分布和发育规模存在差别。通过统计发现，不同的储层岩性相具有不同的储集性能。其中大型槽状交错层理粗砂岩、块状递变粒序中砂岩、大型槽状交错层理中砂岩和具内碎屑泥砾的中砂岩相对最好；波纹交错或波痕纹理粉砂岩、波状层理或攀升层理粉砂岩相对最差；中型槽状交错层理细砂