儲層非均質性研究方法進展（三）

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）。

2.9數值模擬方法

數值模擬方法也可以有效分析儲層非均質性。元福卿（2005）以孤東油田為例，利用數值模擬方法，研究了儲層非均質性對聚合物驅效果的影響作用。

結果表明，縱向非均質、平面非均質和韻律性對聚合物驅效果的影響各不相同，同時層間連通性和大孔道對聚合物驅也有很大影響。由于數值模擬過程中受人為因素影響，在參數選擇、模擬方法選擇等方面存在差異，導致該方法在實踐中的應用受到一定程度的限制，模擬的結果還需要用地質靜態和生產動態數據來驗證其正確性。

2.10生產動態分析法

生產動態方法從動態角度為靜態的儲層非均質性研究提供了一種有效途徑，各種生產動態信息直接反映了儲層非均質性發育的強弱程度。

筆者在進行遼河西部凹陷某試驗區儲層非均質性研究時就利用產量數據來分析儲層隔夾層的發育程度，以達到儲層非均質性研究的目的，達到了預期的目標。為稠油熱采儲層非均質性研究和儲層蒸汽吞吐轉蒸汽驅熱采方式的轉換提供堅實的地質依據。

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便應用生產動態分析法，取得了較好的效果。

以研究區Well6井組為例（表3，圖6），該井組共5口井，在于I油組油層發育，油層之間連通性好。對比地層厚度、隔夾層厚度、產油量和注氣量發現，整個井組5口井的隔夾層均以沉積成因為主。

表3.遼河盆地西部凹陷某試驗區Well6 井組于樓油層（單層yI11a ～ yII12a）厚度與隔層厚度及生產數據對比表

圖6.遼河盆地西部凹陷某試驗區Well6井組于樓油層儲層發育特征圖（下部的數字代表: 產油量/產水量/注汽量）

Well7井和Well8井隔夾層厚度相對最小，注氣量最少，但是產油量最多，而其余3口井的情況恰恰相反。這主要是隨著隔夾層厚度的增大，蒸汽驅的熱效率逐漸降低，同時注汽井和采油井之間的注采對應關系逐漸變差所致。從該井組生產實踐說明，隔夾層對于稠油熱采儲層生產具有十分重要的控制和影響作用。

生產動態分析法作為儲層非均質研究的有效方法受到越來越多研究者的重視，但其也存在一定的缺陷。比如生產動態數據不但受靜態的儲層非均質性的影響和制約，同時受到注水強度、注水壓力以及地面工程等諸多因素的影響，在工作中應該全面分析，避免將一些非地質和油藏作用的影響歸結為儲層非均質性因素，造成不必要的錯誤結果。

生產動態數據本身不能實現儲層非均質性的直接刻畫，例如無法利用生產動態數據完成隔夾層的識別。但是生產動態數據可以對利用測井方法等其他方法識別的隔夾層等儲層非均質性進行驗證。儲層非均質性是儲層性質的核心，非均質性的強弱直接影響了儲層性質的優劣，因此可以通過儲層對應生產狀況的好壞來反證儲層非均質性的強弱。當然，在這個過程當中，應該排除工程技術等方面的影響。

3儲層非均質性研究中存在的問題

雖然眾多的研究者都注意到儲層非均質性研究的重要性，也開展了眾多富有成效的工作，但截至目前，儲層非均質性研究中還存在著諸多未解的難題，筆者總結主要表現在以下幾個方面。

（1）儲層非均質性定量研究方法較單一，特別是層內非均質性，主要通過計算滲透率變異系數、突進系數和級差來進行。由于目前測井解釋滲透率準確性較差，嚴重影響儲層非均質性研究的精度和準確度。Benjamin等（2014）以法國巴黎盆地中侏羅紀為例，對淺海碳酸鹽巖儲層非均質性成因進行分析，研究綜合使用了核磁共振、小巖心穩定同位素地球化學分析、三維地質建模等方法。

（2）儲層非均質性研究中流體非均質性研究較少，還需要加大攻關力度。尹偉等（2001）對遼河油田千12區塊儲層流體非均質性進行了研究，為油田開發方集的制定和調整提供了可靠依據。

（3）受資料基礎和方法技術等的限制，儲層微觀非均質性的研究程度遠遠不及儲層宏觀非均質性。陳歡慶等（2011）利用地質統計分析、巖心描述和顯微鏡下薄片觀察等方法對徐東地區營城組一段火山巖儲層微觀非均質性特征進行了分析。

（4）受地質成因的復雜性和發育區域的局限性，國外對碳酸鹽巖儲層非均質性研究的較成熟，而國內碳酸鹽巖儲層非均質性研究還存在許多未解的難題。岳大力等（2005）對流花11－1油田礁灰巖油藏儲層非均質性及剩余油分布規律進行了研究，取得了較好的效果。

（5）目前儲層非均質性研究中多采用測井精細二次解釋資料，而地震資料極少應用，導致儲層非均質性宏觀發育特征的表征存在較大的問題。

（6）各種基礎實驗在儲層非均質性研究方面具有極大的優勢，但是受樣品提取，儀器設備精度以及測試成本等條件的限制，實驗研究在儲層非均質性研究方面的作用還沒有充分發揮出來。

（7）儲層非均質性受眾多地質因素的共同影響形成，目前在研究中綜合性還不夠，需要加強。

（8）儲層非均質性在開發過程中的變化研究還沒有引起研究者的重視，這嚴重影響到油氣田開發中后期開發技術政策的調整和剩余油挖潛。隨著油氣田開發過程的不斷深入，儲層受速敏、水敏和鹽敏等開發活動的影響，孔隙度和滲透率等性質隨之發生變化，最終導致儲層非均質性的改變，這種變化應該引起研究者的高度重視。

4儲層非均質性研究發展方向

分析目前儲層非均質性研究現狀和存在的問題，結合自身研究實踐，筆者認為儲層非均質性研究發展方向主要包括以下幾大方面：

（1）地質因素一直是影響儲層非均質性的根本原因，應該加強層序地層學、沉積學和成巖作用等地質研究在認識儲層非均質性研究方面的工作力度。

陳景山等（2007）總結了富縣探區低孔低滲砂體的成因類型與層內非均質模式。根據單砂體內粒度、孔隙度、滲透率等儲層參數及其測井響應特征在垂向上的變化型式，區分出孔滲向上變差型、孔滲向上變好型、復合型、復雜型等四種基本類型的層內非均質模式，分析并指出了前三種層內非均質性主要受控于砂體微相類型、沉積水動力、沉積物粒度、沉積序列等因素，而復雜型層內非均質性則主要與砂體內差異膠結作用、差異埋藏溶蝕作用等成巖改造因素有關。

Samantha等（2010）對美國猶他州南部CedarMesa砂巖和侏羅系Page砂巖沉積露頭進行了分析，在高精度等時地層格架內對儲層非均質性進行了研究。

（2）國外學者在研究儲層非均質性時，常通過野外露頭觀察，建立地質知識庫來定量研究儲層非均質性特征，而這方面在國內的研究較少，應該加大工作力度。

Matthew等（2007）利用露頭模擬研究美國科羅拉多州皮申思盆地威廉姆斯－?？私M河流點壩砂巖中觀尺度點及其儲層非均質性特征。

（3）流體非均質性是儲層非均質性研究的重要組成部分。目前國外通過滲流場分析等在這方面做了許多探索性的工作，但國內研究還甚少。

楊池銀（2004）對千米橋潛山凝析氣藏流體非均質性控制因素進行了分析，認為雙向供烴、多期成藏、總體成藏期晚和潛山斷裂發育等是形成流體非均質性的主要原因。

Zhan等（2010）利用深電磁和壓力監測設備對儲層流體進行動態監測以此來研究儲層非均質性。流體非均質性研究必將成為儲層非均質性研究的一個十分重要的發展方向。

（4）目前地震資料在儲層非均質性研究中的應用還極少，由于地震資料在儲層橫向預測方面具有極大的優勢，因此應該加強這方面的探索和攻關。

（5）碳酸鹽巖、火山巖等復雜巖石類型和致密儲層非均質性目前在國內研究的較少，以后應該會成為研究者關注的焦點之一。

崔景偉等（2013）以鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7段為例，對致密砂巖層內非均質性及含油下限進行了研究。結果表明，鈣質膠結是導致致密砂巖儲層非均質性的原因，殘留烴含量相差約6倍，致密砂巖均主要發育納米級喉道（直徑＜1m）。

（6）利用數字巖心等各種實驗技術進行儲層微觀孔隙結構和非均質性研究，提高儲層非均質性研究的精度和定量化水平。

（7）目前儲層非均質性定量研究主要基于測井解釋的滲透率數據進行統計運算。應該加強各種先進的數理統計方法在儲層非均質性研究中應用的力度，努力提高儲層非均質性研究的定量化和準確化水平。

鮑強等（2009）以蘇北盆地高郵次凹陷某研究區為例，利用分形幾何方法研究儲層微觀孔隙結構特征，在此基礎上分析儲層微觀非均質性特征，取得了較好的效果。

（8）儲層非均質性對油氣開發效果的影響是儲層非均質性研究的主要目的之一，因此也必將成為非均質性研究的重要發展方向之一。

Ali等（2012）研究了裂縫性儲層非均質性對蒸汽驅輔助重力瀉油的影響進行了分析，結果表明，頂部具有較高裂縫滲透率的儲層驅油效率小于底部具有較高裂縫滲透率的儲層。

封從軍等（2013）研究了扶余油田泉四段儲層非均質性及對剩余油分布的控制作用。結果表明，研究區儲層非均質性嚴重，層內主要發育泥質、鈣質、泥礫3種夾層類型。層間砂體表現為5種垂向連通方式；平面上孔滲參數、非均質系數分布明顯受沉積微相及砂體分布的影響。

Meysam等（2015）研究了儲層非均質性對注水開采天然氣儲層垂向大斜度水平井產量的影響，結果表明，滲透率在空間上的分布規律是水驅儲層性質的主要影響因素。

5結論

（1）儲層非均質性的研究內容主要包括儲層非均質性分類、儲層非均質性評價、儲層非均質性成因分析、儲層非均質性對油氣田開發的影響等。目前國外對于儲層非均質性研究主要包括利用各種實驗研究儲層孔滲等物性特征及其對流體滲流規律的影響、利用野外露頭資料開展地質建模和模擬研究進行儲層非均質性定量分析。國內主要包括通過沉積學、成巖作用等地質成因分析研究儲層非均質性和基于測井精細解釋的滲透率等儲層物性參數進行非均質性的定量評價等。

（2）儲層非均質性研究的方法主要有地質成因分析法、層序地層學方法、各種實驗研究方法、地質統計學方法、各種數學計算方法、測井解釋方法、地質建模方法、地震預測方法、數值模擬方法和生產動態分析法等。

（3）儲層非均質性研究中存在的主要問題包括：定量研究中主要基于測井解釋滲透率數據導致精度不高、流體非均質性研究少、野外露頭資料應用少、碳酸鹽巖儲層非均質性研究薄弱、地震資料應用少、基礎實驗研究亟待加強、綜合性研究不夠、開發過程中儲層非均質性變化研究未引起重視等。

（4）儲層非均質性研究發展方向主要包括：地質成因基礎上的儲層非均質性研究、利用野外露頭資料進行儲層非均質性研究、流體非均質性研究、利用地震數據進行儲層非均質性研究、復雜巖性儲層非均質性研究、基于各種實驗技術儲層非均質性研究、利用各種數理統計方法進行儲層非均質性研究、儲層非均質性對油氣田開發的影響作用研究等。

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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