4-4 油层纵向非均质性

第十章油层非均质性研究油层：若储集层中含有了油气，则将该储层称为含油气层或油层。

此章讲的油层非均质性，实际是指储层非均质性。

在油气藏的形成中，生油岩、储集层、盖层、圈闭、运移、保存诸条件缺一不可。

在其他条件具备的前提下，研究储层是研究油气藏的核心，储层是勘探、开发的直接目的层。

其特征与油气储量、产量及产能密切相关。

储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内容。

一、储层非均质性的概念储层非均质性：油气储层在漫长的地质历史中，经历了沉积、成岩以及后期构造作用的综合影响。

它使储层的空间分布及内部的各种属性（如孔隙度、渗透率、孔隙结构等）都存在不均匀的变化，这种变化称之为储层的非均质性。

1．沉积作用的影响无论是碎屑岩还是碳酸盐岩储层，沉积环境不同是影响储层非均质性的重要因素。

由于沉积条件不同，造成碎屑颗粒的矿物成分、粒度、分选程度、堆积和充填形式、胶结类型、砂体形态、侧向连续性、纵向连通性等都不相同，从而导致储层的岩性、物性和内部结构、层理构造在纵向上和横向上都有不同程度差异，即存在非均质性。

2．成岩作用的影响成岩作用对储层孔隙的形成、保存和破坏起着很重要的作用。

例如溶解作用产生次生孔隙，使储集性能变好；压实作用使储层变致密，储集性能变差。

3．构造作用的影响构造运动所产生的断层和裂缝也对储层非均质性有一定影响。

垂直和较大角度的断层由于其封闭性，不但可以使原来连通的地层错开，变成不连通，也可以由于其开启性使不同年代的地层串通起来，这就增加了储层非均质的严重性和复杂性。

一些延伸很远的裂缝若不密封，可能使水沿裂缝串流，造成严重的平面矛盾，降低油田的开发效果。

例如扶余油田。

总之，储层的非均质性是绝对的，而均质是相对的。

一般陆相储层的非均质程度要高于海相储层。

而我国目前已发现的油气储量90%来自陆相沉积地层，且绝大多数为注水开发。

因此，储层非均质性的研究水平将直接影响到储层中油气水的分布规律的认识和开发效果的好坏。

周期注水方法在油藏开发中的适用性摘要：在目前的油田生产过程中，注水开发是其中最常见、最有效的一种增产措施。

油藏压力通过油水分离的物理性质，促进去油效率的不断提升。

油藏的各种参数在注水开发过程中会发生一系列的改变，因此油藏工程师需要选择科学合理的动态分析方法对数据参数进行采集，实时了解油藏储层性质、储层参数、储层流体性质等数据，了解和掌握油藏剩余油分布规律，保障油藏后期开采顺利进行。

关键词：周期注水方法；油藏开发；适用性引言到目前为止，注水开发的实施和实施已逐渐成为世界油田开发的一个紧迫问题。

作为有效解决这一问题的一线技术人员，他试验和研究了多种方法，并在一定程度上促进了注水技术的发展。

在长期实践中，多井开发技术的效益被认为非常重要，因此多井试井技术也将在油田开发中发挥重要作用。

这表明，对注油罐发展动态分析方法的深入研究和分析具有一定的相关性。

1注水开发技术应用现状近年来中国石油工程发展越来越快，注水开发技术在油井开发中发挥了非常重要的作用，注水动态分析技术对油库开发具有相对重要的意义，包括(1)配方方法(2)试验井分析；(3)物质平衡分析；(4)定期递减分析；5)数字模拟；(6)分析导水管特性曲线。

以上方法在我国注水水库动态分析过程中得到广泛应用。

国外注水水库动态分析过程中常用的方法是试验井分析方法，如MHD方法，但如果在油井关闭前压力因供水量或供水量限制而无故增加，则这些方法的效果不能令人满意。

9 .在研究发展注水井采油的初期，一些研究人员研究分析了有限方油采油中的五点注油井网系统，观察了注水强度不同情况下的压力变化，发现了压力变化规律，并目前，中国高度重视研究喷口与生产井的联系。

作为研究的一部分，通常采用实证图形分析公式方法，提取的影响微乎其微。

通过开发压力图模型分析了相邻井的动态研究。

2现阶段国内外注水开发技术发展状况阐释目前阶段，注水开发油藏动态分析技术主要包括数值模拟、物质平衡分析、试井分析、水驱特征曲线、图版分析经验公式以及递减规律分析六种。

第十章油层非均质性研究油层：若储集层中含有了油气，则将该储层称为含油气层或油层。

此章讲的油层非均质性，实际是指储层非均质性。

在油气藏的形成中，生油岩、储集层、盖层、圈闭、运移、保存诸条件缺一不可。

在其他条件具备的前提下，研究储层是研究油气藏的核心，储层是勘探、开发的直接目的层。

其特征与油气储量、产量及产能密切相关。

储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内容。

一、储层非均质性的概念储层非均质性：油气储层在漫长的地质历史中，经历了沉积、成岩以及后期构造作用的综合影响。

它使储层的空间分布及内部的各种属性（如孔隙度、渗透率、孔隙结构等）都存在不均匀的变化，这种变化称之为储层的非均质性。

1．沉积作用的影响无论是碎屑岩还是碳酸盐岩储层，沉积环境不同是影响储层非均质性的重要因素。

由于沉积条件不同，造成碎屑颗粒的矿物成分、粒度、分选程度、堆积和充填形式、胶结类型、砂体形态、侧向连续性、纵向连通性等都不相同，从而导致储层的岩性、物性和内部结构、层理构造在纵向上和横向上都有不同程度差异，即存在非均质性。

2．成岩作用的影响成岩作用对储层孔隙的形成、保存和破坏起着很重要的作用。

例如溶解作用产生次生孔隙，使储集性能变好；压实作用使储层变致密，储集性能变差。

3．构造作用的影响构造运动所产生的断层和裂缝也对储层非均质性有一定影响。

垂直和较大角度的断层由于其封闭性，不但可以使原来连通的地层错开，变成不连通，也可以由于其开启性使不同年代的地层串通起来，这就增加了储层非均质的严重性和复杂性。

一些延伸很远的裂缝若不密封，可能使水沿裂缝串流，造成严重的平面矛盾，降低油田的开发效果。

例如扶余油田。

总之，储层的非均质性是绝对的，而均质是相对的。

一般陆相储层的非均质程度要高于海相储层。

而我国目前已发现的油气储量90%来自陆相沉积地层，且绝大多数为注水开发。

因此，储层非均质性的研究水平将直接影响到储层中油气水的分布规律的认识和开发效果的好坏。

油藏非均质性是指油藏参数随空间的变化关系一般来说，大多数油藏的底部都分布着不同沉积环境、长时间形成的水体，后来经过不断的物理和化学作用，使得油藏特征进一步发生变化。

对一般的油藏来说，分析这些油藏参数随空间位置的变化主要就是分析垂向非均质性和平面非均质性[1]。

从目前来看，非均质研究进展主要表现在：①研究内容不断扩展，由早期的分类及储集空间刻画，向储层非均质性对油气成藏及剩余油的影响扩展；②研究领域逐渐拓宽，由常见的河流、三角洲和滩坝等，向古潜山、礁灰岩、砂砾岩体等更加复杂与隐蔽的储集体延伸；③研究方法与技术日益成熟，由定性分析向半定量及定量研究过渡，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。

随着油气田勘探形势的日益严峻，储层非均质性研究将向更深层次发展，储层在油气藏形成时期的原始面貌及其受成岩、构造等因素影响所产生的变化将是储层非均质性研究新方向。

一般来说，大多数油藏的底部都分布着不同沉积环境、长时间形成的水体，后来经过不断的物理和化学作用，使得油藏特征进一步发生变化。

对一般的油藏来说，分析这些油藏参数随空间位置的变化主要就是分析垂向非均质性和平面非均质性。

油藏的非均质性对特稠油油藏开发效果影响较大，研究区油井在同样厚度的油层和相应注汽工艺参数下，各井的开采效果往往差别很大，主要原因就是储层的非均质性、隔层平面分布、原油性质非均质性对开发造成了影响[2]：1储层非均质性对吸汽能力的影响注蒸汽吞吐热力采油是一种高成本的工艺技术，储层的吸汽能力除了受注汽工艺如注汽速度、注汽压力、注汽干度，注汽温度等因素影响外，还受储层非均质性的影响。

油层的吸汽能力主要受到储层非均质特征以下几个方面影响[3]。

（1）渗透率：高渗透油层吸汽量大，吞吐效果好，油层动用程度高；相对渗透率较低的油层吸汽量少甚至不吸汽，油层动用程度差；随着注汽轮次的增加，高渗油层容易形成汽窜，注入蒸汽绝大部分进入其中；而相对渗透率较低的油层吸汽量小，造成蒸汽浪费，注汽效率低下，影响了相对渗透率较低段油层的开采。

《提高采收率》复习提纲1、石油采收率：原油的采出量与原始地质储量之比。

2、粘性指进与舌进及其对驱油效率的影响：粘性指进是指排驱前缘成指状穿入被驱替相油区的现象，它是由排驱相的粘度低于被排驱相粘度、及油层非均质性差异造成的。

粘性指进不仅使前缘提前突破，而且产生微观绕流，降低前缘的微观驱油效率。

舌进是指油区前缘沿高渗透层凸进的现象，这一现象主要是由于油层纵向（宏观）非均质性而引起的。

舌进使驱替介质的垂向波及系数大大降低，严重影响驱油效率。

3、油水（或驱替）前缘：驱油过程中，驱油剂进入油区，取代孔隙中油的位置而将油依次往前推，形成宏观的油水界面，界面前方是原始饱和度的油区，称为原始油带，后方是水波及区，称为油水两相（流动）区，分割油区与油水两相区的界面称为油水（或驱替）前缘。

4、前缘流速与表观流速：表观（或达西）速度u 是体积流量除以与流动方正交的横断面积；“前缘”流速v 则是一个流体单元穿过宏观尺度介质的真实速度。

二者关系为v=u/φ。

5、空隙结构对驱油效率的影响。

所有的驱油过程实际上都是发生于油藏的孔隙中。

如果以孔隙为基本单元进行研究，可以获得许多反映驱油物理化学本质的信息。

但是，实际油藏的孔隙结构十分复杂，在目前的研究水平下还很难对其做精细描述。

因此，通常只能采用一个宏观统计平均参数——渗透率（K ）作为流体在孔隙介质中宏观渗流能力的度量，而有关孔隙结构对驱油效率的影响还仅限于定性描述。

在微观上，油层中岩石颗粒的大小、形状是不均匀的，由此造成油层中孔隙结构（如孔隙大小、孔喉比等）的微观非均质性，这种微观非均质性对于驱油效率影响很大。

定性而言，岩石颗粒越均匀，油藏的微观孔隙结构越均匀，孔隙的大小趋于一致，孔喉比小、渗透率较高，相应的驱油效率也较高。

反之亦然。

6、流度比与采收率的关系：流度比d o M λλ=对采收率的影响主要表现于对宏观波及效率的影响：M<1驱替液的六度小于原油的流度，驱替液的波及效率较高；M>1说明驱替液流度大于原油的流度，驱替液的波及效率降低。

油气藏开发分类之按油气藏流体性质分类油气藏所储流体的性质包括：密度、黏度、凝固点及烃类、非烃类组分等，也有多种分类方法，最常用的是按密度分类，通常分为石油和天然气两大类。

国际上通用的分类方法是将油气藏按所产流体分为天然气藏、凝析气藏、挥发性油藏、稠油油藏、高凝油藏和常规原油油藏。

在自然条件下，储层流体又往往是两类流体甚至三类流体组成一个油气藏，如有气顶或凝析气顶的油藏，有油环或油垫的气藏或凝析气藏，有凝析气顶的挥发性油藏，有气顶的稠油油藏，有稠油环或油垫的气藏等。

一、天然气藏天然气藏定义为流体在地下储层中原始孔隙压力下呈气态储存，当气层压力降低时，气藏中的天然气不经历相变。

因而虽然许多天然气藏采出的流体在地面常温常压或低温下有液相析出(一般也称凝析油)，但只要在气藏温度条件下，压力降到气藏枯竭压力仍不会出现两相的，都属天然气藏。

用相图表示则气层温度一定大于临界凝析温度。

根据天然气中烃类组分，天然气有干气、湿气、富气、贫气等多种分类。

但大多数只是定性概念，没有定量界限，一般干气、湿气以天然气中戊烷以上重烃组分含量多少来区分。

富气、贫气以天然气中丙烷以上重烃组分含量多少来区分。

由于重烃比甲烷在相同体积下热值要成数倍地增加，且许多重烃都是石油化工的优质原料，故湿气、富气的经济价值比干气、贫气要高得多。

天然气藏的开发与油藏开发有很大的区别，首先是PW特性对开发特征有决定性的作用而不是像油藏那样起提高采收率的作用；其次是能量的补充一般起降低采收率的作用而不是像油藏那样起提高采收率的作用；以及稀有气体、二氧化碳、硫化氢、氮气含量的不同对气体集输处理及经济价值评价的差异极大，还有水化物形成条件对气井开采和集输的影响等。

天然气的开发一般都是采用天然能量开发，其采收率与驱动类型有很大关系，封闭式气藏及弱水驱气藏其采收率可以超过强水驱气藏的一倍。

除了从地质条件上分析其驱动类型外，更重要的是通过开采过程的生产动态来判断驱动类型，故一般气田开发都要经过一到两年的初步开发取得足够的生产动态资料后，才能编制正式的开发方案。

注聚合物驱知识问答聚合物驱生产权过程大致划分几个阶段，其生产特点及应采取相应技术措施是什么？聚合物驱生产权过程大致划分为五个阶段，即：注聚合物未见效阶段、含水下降阶段、低含水稳定阶段、含水回升阶段和后续水驱阶段。

第一阶段：未见效阶段。

此阶段的生产特点是（包括空白水驱）：采出井尚未见效，含水继续上升，聚合物溶液主要进入大中孔道，开始改善非均质油层的吸水剖面和不利的油、水流度比，注入压力急剧上升。

此阶段相应的技术措施是：根据动、静态资料分析聚合物驱地质特征，对控制程度低的局部井区完善注采系统，调整注采参数环节平面矛盾，采取分注和深度调剖来改变吸水剖面。

第二阶段：含水下降阶段。

此阶段的生产特点是：注入压力继续上升，采出井含水快速下降，高渗透层油墙逐步形成，低渗透层吸液量开始增加。

此阶段相应的技术措施是：以保证注入液均匀推进、采出井均衡受效为调整目标，可采取分层注聚合物，低产液井、层压裂，注入井压裂解堵，合采井封堵，注采参数调整等技术措施。

第三阶段：低含水稳定阶段。

此阶段的生产特点是：产油量达到峰值，含水达到最低点，生产井产液量下降、产液浓度开始上升，注入压力上升速度减缓，吸水剖面开始返转，低渗透油层吸液量开始下降。

此阶段相应的技术措施是：以提液增产、最大限度延长含水低值期、推迟剖面返转时间为目标，可采取局部注采关系调整、深度调剖、封堵高渗透层、压裂、三换等技术措施。

第四阶段：含水回升阶段。

此阶段的生产特点是：含水回升，产油量下降。

此时产液浓度和注入压力在高的水平上稳定。

此阶段相应的技术措施是：以控制含水上升、挖掘局部剩余油为主要目标，合理确定井组、注入站、区块的停注聚合物时机，控制聚合物溶液的低效无效循环。

可采取注采参数调整、周期注聚合物、封堵高渗透层等技术措施。

第五阶段：后续水驱阶段。

此阶段的生产特点是：含水继续回升，注入压力下降，注入水从高渗透层突破，采出聚合物浓度急剧下降，产液能力有所回升。

此阶段相应的技术措施是：减少注入水低效、无效循环，控制含水上升速度、挖掘剩余油潜力，可采取细分注水、周期注水等控水措施。

地面工程基础知识题库（全）1、油田为什么要注水？答：为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。

2、断裂构造分哪两类？答：按断裂两侧的岩块的相对位移分为（1）裂缝；（2）断层。

3、聚合物在岩石孔隙中的滞留方式主要有哪些？答：（1）吸咐；（2）捕集。

4、注水开发油田存在的地下三大矛盾是什么？答：层间矛盾、平面矛盾、层内矛盾。

5、油田开发中的五种压差有哪些？答：常用的五种压差是（1）总压差（2）地饱压差（2）流饱压差（4）生产压差（又叫采油压差）（5）注水压差。

6、什么叫笼统注水？答：在注水井上不分层段，在相同的压力下的注水方式叫笼统注水。

7、什么叫分层注水？答：在注水井上对不同性质的油层区别对待，应用封隔器、配水器为主组成的分层配水管柱，用不同压力定量注水的方式叫分层注水。

8、怎样测注水井的启动压力？答：用降压法，当用流量计测定时，测出流量计指针落零的压力，当用水表测定时，测出水表指针不走时的压力。

9、什么叫启动压力？答：注水井开始吸水时的压力叫启动压力。

10、聚合物驱油的原理是什么？答：就是提高注入水粘度，减小油水流度比，扩大油层波及体积，达到提高油田采收率的目的。

11、注水井常用的高压水表有几种？答：两种有湿式水表和干式水表。

12、聚合物降解分为哪几类？答：主要有：（1）机械降解（2）化学降解（3）生物降解。

13、聚合物注入流程有几种？答：目前我国聚合物注入流程主要有两种：一种是大庆流程，即单泵流程；另一种是大港流程，即一泵多井流程。

14、简答聚驱过程中，含水变化的阶段？答：聚驱过程中，含水变化趋势分四个阶段：即含水上升、下降、稳定、上升。

15、确定洗井排量的原则？答：（1）洗井排量应由小到大，再由大到小。

（2）缓慢提高和缓慢降低水量，洗井洗净为止。

16、简答聚合物驱油效率方面，聚合物驱油的机理有哪些？答：在提高驱油效率方面，聚合物驱油机理有下列三个作用：（1）吸附作用；（2）粘滞作用；（3）增加驱动压差。