儲層非均質性研究方法進展（二）

儲層非均質性是指表征儲層的參數在空間上的不均勻性，是儲層的普遍特性。在開發儲層評價中，儲層的非均質性是指儲層具有雙重的非均質性，即賦存流體的巖石的非均質性和巖石空間中賦存的流體性質和產狀的非均質性（夏位榮等，1999）。

2.2層序地層學方法

層序地層學方法在儲層非均質性研究中也有一些嘗試性的應用。范樂元等（2005）對黃驊坳陷北大港構造帶古近系沙河街組高分辨率層序地層格架及其對儲層非均質性的控制作用進行了分析，研究認為短期基準面旋回控制了砂體內部的非均質模式，中長期基準面旋回控制了儲層砂體的層間非均質性特征。

張世廣等（2009）以松遼盆地朝陽溝油田朝1－朝氣3區塊扶余油層為例，對高分辨率層序地層學在儲層宏觀非均質性研究中的應用進行了研究。通過不同級次基準面旋回成因的沉積動力學分析和表征儲層宏觀非均質性的各項巖心化驗、統計學數據定量分析，指出隨著長期基準面的上升，各短期基準面旋回層內和平面的非均質性均變強、各中期基準面旋回層間非均質性變弱；隨著長期基準面的下降，各變化趨勢正好相反。

文章指出基準面旋回及其伴隨的可容納空間變化所引起的沉積環境的變化是儲層宏觀非均質特征差異的決定因素。利用層序地層學方法研究儲層非均質性，一方面是該方法可以為非均質性研究提供高精度的等時地層格架，另一方面是通過分析不同級別的基準面旋回，可以對儲層非均質性的成因有更深入的理解，比如砂體在空間的分布規律，縱向上的沉積旋回和韻律等。層序地層學方法在非均質性研究中充分體現了非均質性的成因機制，但是受方法本身的局限，研究的精度還需要進一步提高，目前該方法主要是描述儲層宏觀非均質性，指導油氣勘探，而在油氣田開發非均質性刻畫方面還需要探索應用。

2.3各種實驗研究方法

各種實驗方法是地質研究的重要基礎和工具，對于儲層非均質性而言，也不例外。通過各種基礎實驗分析，可以獲得儲層性質第一手的資料。特別是隨著相關領域儀器設備和分析測試方法的不斷發展和進步，實驗研究方法在儲層非均質性研究中發揮的作用越來越明顯，重要性日益凸顯。

Shehadeh等（2002）利用離心機分離技術研究了潤濕性非均質對毛細管壓力曲線的影響，結果表明儲層潤濕性的恢復程度隨著含油飽和度的增大而減小。

李中鋒等（2005）運用人造物理模型制作技術制作了三維物理模型，并用恒速法對不同的三維非均質模型進行水驅油試驗，分析了儲層非均質性對水驅油采出程度的影響作用。結果表明，縱向非均質模型的水驅油采出程度最高，平面非均質模型的水驅油采出程度最低。

劉林玉等（2009）利用真實砂巖微觀模型對鄂爾多斯盆地白豹地區長3儲層微觀非均質性進行了研究，結果認為研究區目的層具有很強的微觀非均質性，成巖作用和孔隙結構是影響儲層微觀非均質性的主要原因。

王明等（2013）通過室內三維物理模擬驅油實驗，量化研究了正韻律高含水油藏地質模型不同注人體積及不同驅替壓差下含油飽和度與波及系數的變化特征。

Jesús等（2013）建立了利用深水儲層非均質性來區分半深海和深海泥巖的認識標準，研究中主要利用電子顯微鏡掃描來開展工作。筆者在進行松遼盆地徐東地區營城組一段火山巖儲層非均質性研究時，便利用CT圖像掃描的技術來分析儲層孔隙結構微觀非均質性。

目的層火山巖為多期次噴發形成，火山巖巖石類型繁多，經鑒定該區目的層火山巖巖石類型有火山熔巖和火山碎屑巖兩大類、10種巖性，從CT掃描圖像上來看（圖4；陳歡慶等，2013），不同巖性的孔隙度等物性特征差異很大，就是在同一種巖性內部，在極短的距離內物性也分布很不均勻，有很大的變化。

圖4.松遼盆地徐東地區營城組一段不同巖石類型孔隙發育CT掃描特征（陳歡慶等，2013）

總體上，由于巖石性質和結構的差異，沉火山角礫巖等巖性的層內非均質性要明顯強于凝灰巖等，不同火山巖性之間層內非均質性的差異很大。各種實驗研究方法偏重的是儲層微觀非均質性研究，或者是儲層非均質性對油氣開發影響研究。各種實驗方法可以獲取儲層非均質性最為直觀的成果信息，缺點是需要花費較多經費進行實驗分析，增加了研究的成本。同時取樣受客觀條件的限制，有些實驗難以實施。

2.4地質統計學方法

地質統計學方法目前是儲層非均質性研究中使用最為廣泛的方法之一。主要是對儲層滲透率等參數進行統計和運算，以此來分析儲層非均質性的強弱。同時，還包括對儲層內部隔夾層厚度以及側向延伸規模長度等信息的統計和分析等。

何琰等（2001）對儲層非均質性描述的地質統計學方法進行了研究，認為該方法具有一定的優越性和實用性。

Peter等（2006）利用地質統計學方法對儲層孔隙度非均質性進行了定量分析。地質統計學方法具有參數求取方便，可以獲得儲層非均質性定量信息的優點。缺點是成果的準確性受到儲層物性解釋數據可靠性的制約，需要建立在精細的儲層測井二次解釋研究基礎之上。

筆者在進行松遼盆地徐東地區營城組一段火山巖儲層非均質性研究時通過統計對比儲層層內垂直滲透率與水平滲透率的比值來分析儲層層內非均質性，應用的就是地質統計學方法，取得了較好的效果（表2；陳歡慶，2012）。

表2.松遼盆地徐東地區營城組一段火山巖儲層層內垂直滲透率與水平滲透率比值（Kv /Kh）（據陳歡慶，2012）

Peter等（2015）在文獻調研的基礎上利用地質統計學方法對儲層非均質性進行了研究。

2.5各種數學計算方法

數學方法一直是解決儲層地質問題的有力工具，在儲層非均質性研究中也是如此。

畢研斌等（2003）利用變差函數方法來分析儲集層平面非均質性，研究中通過構建一種定量表征儲集層平面非均質性的數學模型，來實現儲集層平面非均質性表征，結果表明該方法優于傳統的數理統計方法。

李祖兵等（2007）以雙河油田V下油組為例，利用非均質綜合指數法對砂礫巖儲層非均質性進行了研究，采用了主因子分析法選出了沉積微相、砂體厚度、孔隙度、滲透率、油層的頂底面微構造、目前的綜合含水率和流動帶指標7個參數作為反映儲層非均質性的參數?，F場實踐證明，其結果比較真實地反映了儲層非均質性的地下分布狀況，符合率在90%以上。

施東等（2009）利用灰色綜合GIS評價系統對儲層非均質性進行了研究，實現了儲層非均質性研究的一體化評價。

楊少春等（2016）以江蘇省揚州市真武油田戴南組二段碎屑巖儲層為研究對象，利用數據包絡分析法表征碎屑巖儲層非均質性。結果表明，真武油田戴南組二段砂巖分布范圍內非均質指數主要分布在0.5～0.9之間，呈現中等一較強的非均質性，且非均質指數的分布與沉積微相展布有較好的相關性；非均質指數對注水開發效果有直接影響。各種數學方法可以提供定量的儲層非均質性研究結果，但這需要建立在深入的地質分析基礎之上，否則就只能是數字游戲，難以反映真實的儲層非均質性信息。

2.6測井解釋方法

測井解釋方法就是通過精細的測井解釋，在井上劃分砂層和泥巖層，結合精細的地層劃分與對比成果，確定不同小層或單層之間隔層和層內夾層發育的位置，實現層間和層內非均質性的定量描述。由于測井資料在目前油氣田儲層表征中應用最為廣泛，因此該方法在儲層非均質性研究中應用也極為廣泛。

目前，利用測井解釋方法研究儲層非均質性，主要是利用測井解釋的滲透率數據計算變異系數、突進系數、級差等，來定量對比儲層的非均質性。還有就是結合巖心分析測試數據，確定儲層和隔夾層的界限物性取值，利用測井數據劃分隔夾層，達到研究儲層非均質性的目的。

筆者在進行遼河盆地西部凹陷某試驗區于樓油層儲層非均質性研究時就運用該方法，對不同單層之間和單層內的隔夾層分別進行了識別，繪制了不同單層之間隔層和不同單層內部夾層的平面展布圖，以此來刻畫儲層非均質性發育特征（圖5）。

圖5.遼河西部凹陷某試驗區單層yI11a內部夾層密度分布特征

2.7地質建模方法

地質建模的方法在儲層非均質性研究中應用較少，但有些研究者已經在這方面進行了有益的探索。

邢正巖（2003）以勝利油田牛20、純41、樁74和大蘆湖等低滲透砂巖油藏為例，系統總結了勝利油區低滲透砂巖油藏儲層非均質性地質模型的研究內容和方法。該非均質模型充分利用三維地震、地質、鉆井、測井、測試等資料，實現了儲層非均質性定量表征。

Matthew等（2005）以美國懷俄明州綿羊峽谷密西西比麥迪遜組白云石露頭為例，利用儲層建模方法對白云石儲層巖石物理非均質性進行了研究，結果表明露頭建?？梢詾閮訋r石物理性質的變化描述提供定量信息。

楊少春等（2006a）以濟陽坳陷東營凹陷勝坨油田二區為例，建立了非均質綜合指數三維模型，分析東營組開發初期、中期和后期的非均質綜合指數變差函數和三維模型特征，得出了不同開發時期儲層非均質性的變化規律。目前，利用地質建模的方法研究儲層非均質性，其數據基礎還是基于地震或者測井數據，通過這兩種方法，獲得體現儲層非均質性的隔夾層數據或者滲透率變異系數、突進系數、級差等，基于變差函數等計算，在三維空間上實現儲層非均質性的預測，建立儲層非均質性模型。地質建模的方法可以提供直觀和定量化的儲層非均質性信息，但是受資料基礎和建模算法的影響，模型的準確度和精度受到一定程度的制約，目前還處于發展階段，還存在諸多未解的難題。

2.8地震預測方法

地震預測的方法目前在儲層非均質性研究中的應用較少。

王立鋒等（2009）以東方氣田為例，從沉積后地層受重力流沖刷的模式出發，主要利用地震資料，通過對泥流沖溝帶中儲層縱、橫向分布規律的認識，描述了造成該氣田氣層氣體組分差異的儲層非均質性影響因素。

同時選取多項地震屬性與孔隙度的多維線性回歸，在平面向上預測了各氣組的平均孔隙度，對以物性漸變為特點的儲層非均質性進行了半定量預測。利用地震預測方法研究儲層非均質性，主要還是通過尋找儲層孔隙度和滲透率與地震屬性之間的對應關系，來進行儲層物性的預測，其與一般的儲層地震預測最大的區別是，前者關注的焦點是各類泥質隔夾層信息，后者關注的焦點是砂體等儲層信息。

利用地震預測的方法進行儲層非均質性研究，是近年來儲層非均質行研究比較有特色的嘗試，受方法技術和資料精度的限制，地震方法在儲層非均質性研究中還存在較多問題，需要加強這方面的攻關。

版權聲明|來源：《高校地質學報》，作者：陳歡慶等，版權歸原作者所有。
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