油藏储层非均质性研究综述

摘要人们讲储层的基本性质在三维空间分布的不均一性或各项异性称为储层的非均质性。

储层非均质性无论是岩性或物性变化，通常都是极其复杂的，并且直接影响开采效果。

本文主要针对油气储层的非均质性研究内容与发展进行讨论。

本文所运用的储层非均质综合指数对储层的非均质性进行研究，除了从地质角度去考虑控制储层非均质性形成的因素外，还把储层所处的沉积微相、油层的顶底面构造以及流体在其中流动能力等因素纳入了研究中。

研究储层的非均质性，不仅可以升华对储层非均质性的认识，而且在确定开发方案、进一步部署井网和提高采收率等方面具有重要意义。

关键词：表征参数、分层系数、砂岩密度、有效厚度系数目录第1章前言 (1)第2章储层非均质性概念 (1)2.1 储层概念 (2)2.2 石油天然气储层地质学概念 (2)2.3 储层非均质性概念 (3)第3章储层非均质性的分类 (4)3.1 Pettijion(1973)的分类 (4)3.2 Weber(1986)的分类 (5)3.3 Haldorson(1983)的分类 (5)3.4 裘亦楠（1989）的分类 (6)第4章层间非均质性 (7)4.1层间非均质性研究 (7)4.2层间非均质性的成因 (7)4.3层间非均质表征参数 (8)4.3.1分层系数、砂岩密度、有效厚度系数 (8)4.3.2砂层间渗透率非均质程度 (8)4.3.3统计表征参数方法 (9)4.3.4 油田开发应用 (10)第5章层内非均质性 (10)5.1 垂向粒度分布的韵律性 (10)5.2 层理构造……………………………………………………………………. .115.3层内夹层 (11)5.4层内渗透率非均质性 (11)5.5引起层内非均质性的根本原因 (12)第6章结论……………………………………………………………………………. .13参考文献…………………………………………………………………………………. .14致谢……………………………………………………………………………………… .15第1章前言我国地大物博，石油天然气资源丰富。

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。

238储层非均质在具体的油田开采过程中，对于一些地区中的油气成藏以及油藏油水界面还存在一定的影响。

因为沉积、成岩条件的变化而导致的储层界面中存在有物性非均质的特性。

如果油气不充足，在开采中逐渐的将大孔喉内的水排净，也会直接消耗掉大量的能量，此时就无法将小孔喉中的水及时的排除。

很多情况下，都会逐渐的形成高位低产高含水、低部高产低含水以及油水界面不同的油藏。

我国的油田主要就是以陆相碎岩储层为主，地质条件复杂性较高，非均质性比较强，原油的性质相差比较大，所以开采效率比较低。

在未来发展中，只有进行全面的非均质研究才能更好的促进我国油田开采事业的发展和进步。

1 储层非均质性研究的内容储层非均质性研究是目前的油田开采领域的重要课题，特别是针对开采后期的油田中，为了能够实现高效的油田开采，应该全面的实施精细化油藏的描述，再这其中，就需要深入的进行非均质的研究，以更好的提升开采效果。

储层非均质就是在沉积、成岩以及后续的地质构造影响之下，油田储层环境出现了一定的变化，且这些变化主要以非均匀性的形式所体现的。

在实践中，分类方法与方式还存在较大的区别，而我国主要是将其分为层内、层间、平面和微观等四个主要的种类。

2 储层非均质性研究的现状2.1 储层沉积相岩相分析沉积相研究最为主要的目的就是准确的判定储层砂体沉积微相的类型，从而可以更好的确定其具体的空间分布情况。

成岩相分析是在沉积相研究基础上发展而来的，通常都是通过储集岩石的特性所存在的差异性来进行成岩相的划分。

在此基础之上，需要绘制出各个测井与网点的成岩相厚度的具体分布图形，然后就是利用沉积相、测井相等技术资料逐渐的形成岩相区，根据不同的技术参数来划分为不同的储集区。

应用该分析方法主要就是能够更加准确的判定沉积物可容空间形成与消失所存在的关联性。

从相应的地层旋回转化不同位置水深参数来分析，可以更加准确的确定旋回堆积形式，实现时间单元的对比确定。

以小层对比为基础，可以准确的确定储层的几何形状、分布范围等参数，最终可以更加准确的确定储层所存在的非均匀的特性，为油田的开采提供有力的技术支持。

在油田勘探开发过程中，地层储层层间非均质性的评价，对油田的地质研究、注水方案的确定、开发综合调整以及增产、增注措施规划的制定等，均具有极其重要的意义。

储层层间非均质性，是指在纵向上砂体之间的储层性质的差异程度。

目前，研究储层层间非均质性，大多数采用单项参数评价储层层间差异，如分层系数、砂岩密度、层间渗透率变异系数、层间渗透率级差、层间孔隙度级差等，或者将各层的储层参数罗列起来进行比较，反映其层间非均质程度，确定连通情况，规划注采方案。

当然，这些方法从一定角度来讲，是反映了储层层间非均质性，但也存在一些不足之处：一是未将这些参数有机地结合起来，因为一个储层参数只能从一个方面反映储层的特性，而要全面的、科学地评价储层，仅根据一个相对独立的参数进行评价是不够严谨的；二是缺乏“量”的概念，不能准确定量储层层间差异。

目前，油田开发地质研究，正在向精细化、定量化、隐蔽化、前沿化方向发展，因此，有必要对传统的方法进行丰富发展、科技创新，定量评价储层层间非均质性，更好为油田勘探开发奠定良好的科学基础。

油田地质特征一般指构造位置、构造运动类型、含油层系、储层类型、储层特点、油藏类型等。

这里我们以A油田为例，运用多种储层参数和数理统计方法，定量地评价储层的非均质性。

该油田位于济阳坳陷东营凹陷西部边缘区，自上而下，共发现馆陶组至沙河街组沙四段中亚段7套含油层系。

目的层由于经受两次构造运动（济阳运动、东营运动）的影响,并处于凹陷与凸起的过渡带，因而具有含油层系多、储层类型多、层间差异大、油藏类型多等特点。

在地层剖面上,储层类型多、储层层间差异变化大。

从上到下,馆陶组属河流相沉积、东营组属湖成三角洲相沉积、沙河街组沙一下亚段为浅湖相沉积、沙三段1 砂组为滨湖相—砂坝沉积、沙三段2 砂组为扇三角洲沉积、沙四段上亚段为生物礁相沉积、沙四段中亚段属滨湖相沉积。

其岩性除沙一段下亚段、沙四上亚段储层岩性为碳酸盐岩以外，其余均为砂岩。

渤中34-1油田储层非均质性研究X何　芬1,李　涛2,马奎前1,何理鹏3,崔　政1(1.中海石油(中国)有限公司天津分公司;2.大港油田勘探开发研究院;3.中国石油大学,北京) 摘　要:储层非均质性是影响地下油气水运动以及油气采收率的主要因素,同时是认识油藏的基础。

本文应用多种方法对渤中34-1油田储层非均质性进行研究,指出该油藏储层平面、层间以及层内都存在着很严重的非均质性,对油田合理开发提供了重要的科学依据。

关键词:油藏非均质性;劳伦兹曲线;变异系数;产液剖面;吸水剖面 中图分类号:P618.130.2+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)04—0114—03 储层非均质性是指储层的基本性质(岩性、物性、电性以及含油气性)在三维空间上分布的不均一性[1]。

储层非均质性是影响地下油气水运动以及油气采收率的重要因素。

复杂断块油藏的层间和平面矛盾通常比大油田更加的突出,其储层非均质性更加严重。

本文以渤海海域的渤中34-1油田为例,对该油田的宏观非均质性、层内非均质性、层间非均质性进行了详细研究,取得了较好的效果。

这对油藏评价和油田注水开发以及调整有很重要的参考作用,同时对同类油田起到很好的借鉴作用。

1　地质特征渤中34-1油田位于渤海南部海域,是黄河口凹陷中央构造脊上的复杂断块油田,平面上划分为7个主要断块.主要产层是明化镇下段明II、III、IV油组,是极浅水条件下的三角洲沉积地层,平均孔隙度30.3%,平均渗透率643mD,属中高孔渗油藏。

2　储层非均质性研究2.1　宏观非均质性根据渤中34-1油田130块岩样的物性资料,按如下三种方法计算渗透率变异系数,计算结果表明,渗透率变异系数越大,非均质性越严重。

¹按统计学上的定义计算[2]V(k)=E(k2)-E2(k)E(k)=695240-297511546=1.156式中:V(k)——渗透率变异系数E(k)——平均渗透率E2(k)——渗透率平均值的平方E(k2)——渗透率平方的平均值这种方法的优点是:适合于任何渗透率分布类型;缺点是所计算的V(k)值在0—∞之间,难于在头脑中确定其非均质状况。

储层非均质性及其对油田注水开发的影响分析摘要：储层在形成过程中，经常会受到构造作用、成岩作用和沉积环境作用而产生不同程度的变化，出现储层非均质性，其主要包括两个类型，第一种为储层宏观处于非均质性，主要由平面上的非均质和油层的垂向上形式构成，第二种为储层微观非均质性质，其主要指的是油层储层孔隙结果呈现的非均质特征。

由于储层的非均质性会对油气藏中的油气采收率、水渗流、气渗流、油渗流产生影响，严重影响油田企业的经济效益，所以必须分析储层非均质性及其对油田注水开发的影响。

关键词：储层；非均质性；油田注水开发；影响油气储层受到多种因素影响导致渗透率及孔隙结构发生变化，储层非均质性主要包括夹层、储层所含油体性质、储层表面属性、储集层厚度和储集层岩性等内容，油气藏的开发效果与储层非均质性存在密切联系，且储层非均质性还会产生层间干扰，影响剩余油的分布，诱发单层突进现象，所以必须对储层的非均质性进行分析，优化油田注水开发效果。

一、储层非均质性（一）微观结构非均质性微观结构非均质性主要包括岩石表面性质、孔喉及孔隙结构的性质。

分析储层物性，主要由渗透率和孔隙度两种内容组成，孔隙度的大小将对注入水的体积产生决定性作用，渗透率与非均质性的差异性对油体的流动能力和方向产生着影响，孔隙度对注入水体的大小发挥着决定性作用。

孔喉结构中，死空隙的形成主要由于孔喉比增大而产生，究其原因，由于细微孔喉与空隙连接，一旦发生死空隙，将直接影响水驱采收率，比值越大，采收率越低。

润湿性也会在一定程度对岩石孔隙中水的流动性产生影响，若是岩石处于水湿状态下，水极易对岩石表面的油产生驱替作用，以此提升驱油效果，若是油湿，则水的驱替作用会大大降低，水的驱替作用也会随之下降，降低驱油效率。

（二）层内非均质性层内非均质性内容主要包括层内不连续夹层、粒度韵律性和渗透率的差异程度。

层内不连续夹层主要由中、高水洗组成，由于水洗程度较高，其下部却并未进行水洗或者为低水洗，下部分水洗程度不足。

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。

开发中后期储层宏观非均质性定量预测研究摘要油气储集层的非均质性对油气的聚集、产出、分布和油气藏的形成等起着至关重要的控制作用。

因此，储层非均质性定量研究在勘探领域具有重要意义。

随着石油工业的发展以及三次采油、四次采油的需要，储层非均质性定量预测研究不仅在石油勘探领域很重要，而且在开发领域显得越来越重要，确定储层的非均质性不仅是油藏描述的主要内容，而且是油藏数值模拟的基础，在油田的勘探和开发中具有特别重要的意义。

本次作业针对油藏开发中后期，对储层的宏观非均质性进行预测研究，利用地震、地质和测井信息，借助波动分形法进行储层砂体预测，建立了储层砂体的定量预测模型。

借助“扩展两阶段法”建立了储层渗透率分布场预测模型，成功的对开发中后期储层的非均质性进行了预测，这一技术对于油田的开发意义重大。

关键词：开发中后期非均质性；砂体预测；波动分形法；扩展两阶段法；渗透率；1概述油气储集层是石油地质、油气勘探与开发中的一个主要研究对象，而油气储集层的非均质性对油气的聚集、产出和油气的分布等起着至关重要的控制作用。

石油地质学家认为，油气藏的形成是油气经过初次运移和二次运移后在圈闭中的聚集。

但从储层意义上看，在其他石油地质条件相同时，油气在储层中的运移和分布主要受储层非均质性的影响，通过储层非均质性定量研究能建立油气在圈闭中的分布模型，搞清油气藏的分布规律，为油气藏的开发提供详尽的地质资料。

因此，储层非均质性定量研究在勘探领域具有重要意义。

随着油田开采程度的不断提高，其开采难度越来越大，对地质模型的要求也越来越高，针对这一现状，这次作业以地质、测井以及地震资料为依据，将确定性建模与随机建模、地质统计学与随机模拟(分形模拟)相结合，借助于数学方法，并利用计算机技术，以储层的宏观非均质性(砂体的分布厚度及几何形态、储层参数的空间分布)和微观非均质性为研究对象，使相应的方法研究在砂体定量预测中得以体现，建立一套系统的有关砂体预测的理论、研究方法和技术。

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1 国内外研究动态储层非均质性是指油气储层在沉积成岩以及后期构造作用的综合影响下，储层的空间分布和各项属性的不均匀变化。

储层非均质性主要从储层沉积相岩相分析，储层非均质综合分析储层微观特征分析储层地质建模和试验大方面来分析研究。

储层非均质性的研究主要包括以下几方面：(1) 储层沉积相岩相分析(2) 储层非均质参数法 (3) 储层微观特征分析 (4) 储层地质建模储层非均质性的研究开始于20世纪70~ 80年代，国际上1985、1989、1991年分别召开了3届储层表征技术讨论会，从而掀起了储层研究的热潮。

国内外的储层非均质性研究已形成了许多比较成熟的理论和技术，其研究内容与领域在不断加深，同时，有关储层非均质性的研究技术和方法也在不断地向定量化、精细化的方向发展。

世界上各大石油公司和科研院所不惜重金开展露头精细解剖，力图建立各类储层的原型模型，积累地质知识库，这已成为当前这一研究领域的最新热点，最为成功的国外项目当属BP进行的Gypsy剖面研究。

在微观储层非均质性研究方面，地质统计学变差函数理论及分形几何学等理论已展示出广阔的应用前景，并为随机建摸等模拟技术的发展奠定了理论基础。

我国油田以陆相碎屑岩储层为主，地质情况复杂非均质性极强，原油性质差异大，油藏最终采收率低，因此，加强储层非均质性研究对于我国油气田开发有非常重要的意义。

2 选题的依据和意义储层非均质性研究是油藏描述中最核心的内容。

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, 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, 高采收率的基础和关键。

随着油气田开采形势的日益严峻，须对老区块进行工艺调整、挖潜剩余油、提高采收率，并不断寻找新的靶区。

已有的储层非均质性研究均为对现今储层内部结构的研究，对老油区开发阶段的工艺调整、注水挖潜起到决定性的指导作用，但对于预测新的有利靶区则收效甚微，因为油气藏形成是个历史过程，现今的储层由于经历了一系列成岩、构造等作用的改造，与油气藏形成时的原始面貌相差甚远，已形成的油气聚集区可能由于后期储层的变化而变得更加隐蔽，因此，研究储层在油气藏形成时期的原始面貌、受成岩和构造等因素影响的变化，直至现今状态这一过程，不失为寻找可能有利靶区的一种可行办法，这将会是储层非均质性研究的一个新的尝试。

储层非均质性研究发布时间：2022-09-15T03:32:11.757Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：陈新[导读] 层内非均质性主要包括垂向上渗透性的非均质程度、高渗透率段所处位置、粒度韵律性、层理构造、夹层分布等。

它直接控制或影响一个单砂体垂向上的注入剂波及厚度。

吉林油田新木采油厂 138000由于在形成过程中受沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用和构造作用的影响，油气储集层在空间展布及内部属性上都存在不均匀的变化，即储层非均质性。

它不仅是平面上的变化，更是三维空间内储层性质的变化。

包括：岩性、厚度、物性（孔隙度、渗透率）、润湿性、油气水性质（密度、粘度等）、流体饱和度等。

储层非均质性总体受沉积作用、成岩作用和储层损害的影响。

1、层内非均质性层内非均质性主要包括垂向上渗透性的非均质程度、高渗透率段所处位置、粒度韵律性、层理构造、夹层分布等。

它直接控制或影响一个单砂体垂向上的注入剂波及厚度。

1.1粒度韵律性粒度的韵律性受沉积环境、沉积方式及水流等控制，水流强度大，携带的颗粒粗，反之则细。

由于水流强度的周期性变化造成粒度粗细的周期性变化。

粒度韵律性是构成渗透率韵律性的内在原因，对层内水洗厚度大小影响很大。

（1）分流河道微相沉积正韵律砂体工区目的层正韵律发育，颗粒粒度自下向上变细，正韵律往往导致物性自下而上变差。

三角洲分流平原亚相的分流河道和三角洲前缘亚相的水下分流河道沉积发育正韵律结构。

该砂体为三角洲平原的分流河道微相，粒度沉积为正韵律，孔隙度值由12.5%上升到18.6%，呈正韵律性。

渗透率由0.14×10-3μm2上升到8.61×10-3μm2，渗透率变异系数1.62，渗透率突进系数7.02，级差1060。

砂体的渗透率与孔隙度的变化趋势一致，层内非均质性较强。

（2）分流河道微相沉积复合韵律砂体工区目的层中复合韵律相对正韵律不发育，多为多期河道叠加形成，也有分流河道微相沉积形成。

度10 m~60 m，存在多个厚度中心，分别相对含量分布在1%～6%之间，平均 3%。

阿拉德油田侏罗系西山窑组油气显位于风南1、哈浅22-夏49、旗5-玛东1井 3 平面非均质性示层段丰富，储层具有非常强的层间非区，总体上由南向北超覆尖灭，哈山三维平面上储层砂岩体的几何形态、大小均质性、层内非均质性和平面非均质探区内仅在哈浅22井区残留，残余厚度10 尺寸、连续性和砂体内孔隙度、渗透率等性，层间岩性变化快，层内隔夹层发m~30 m。

参数的平面分布以及孔隙度、渗透率的平育、粘土矿物含量不均，平面上有效厚面分布的不同，造成了哈浅20等3口井的二段多为粗砾岩、细砾岩、不等粒砂度差异大，且储层具有极强水敏、较强产量的不同。

哈浅20井测井解释油层厚度岩、粗砂岩，部分井中间夹薄层泥岩、粉盐敏的特性。

需要选取优势产能建设层为18.0 m，取心油浸以上厚度8.4 m，该井砂岩，厚度10 m~100 m，总体存在两个段，制定合理的注采方案，实现储量的3厚度中心，位于重40-重5井区和夏23-夏注蒸汽试油，获日产油2.53 m的工业油有效动用。

流，结合三孔隙度测井扣除夹层后，有效56井区，往北地层形成断缺或削蚀尖灭；厚度为17.0 m；哈浅21井测井解释油层厚三段以灰色、灰褐色、棕色泥岩、泥质粉阿拉德油田位于准噶尔盆地西北缘西度19.2 m，取心油浸以上厚度17.55 m，该砂岩、粉砂岩为主，整体为一个向上变细部隆起之上，哈拉阿拉特山的南缘，南临井夹层扣除后有效厚度16.7 m；哈浅22井的正旋回特征，厚度中心位于玛湖凹陷夏乌夏断阶带及玛湖生烃凹陷，北以达尔布测井解释油层厚度15.0 m，取心油浸以上30井附近，延至工区，仅在哈浅20-哈浅特断裂与和什托洛盖盆地相接，整体上呈厚度13.05 m，注蒸汽试油，获日产油10.322一带残留，厚度5 m~30 m。

北东-南西向展布（图1）。

包括哈浅3m的工业油流，夹层扣除后有效厚度13.42 层内非均质性20块、哈浅22块两个含油区块，主力含油[1-2]m。