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油气储层地质学ppt-于兴河

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油气 地质学 ppt
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, 2009京)能源学院石油教研室82320109或82321857 (O), 2009, 2009制定油田勘探、开发方案的基础,是评价油藏、发现产能潜力以及预测最终采收率的重要地质依据。第一节第一节概念与主要影响因素概念与主要影响因素一、储层非均质性的概念一、储层非均质性的概念z 储层的均质性是相对的,而其非均质性则是绝对的。z 储层性质本身可以是各向同性的(储层标量参数- 孔隙度),也可以是各向异性的(储层矢量参数- 渗透率)。第七章第七章储层非均质性储层非均质性4, 2009指油气储层在空间上的分布(各向异性 ——各种内部属性的不均匀性。影响作用:前者控制着油气的总储量、分布规律与布井位置;后者控制着油气的可采储量、注采方式(如波及系数)以及剩余油的分布。储层建模:前者的研究结果是建立骨架模型;后则是建立参数模型。狭义上讲:就是指油气储层各种属性( 岩性、物性、含油性及电性 )在三维空间上分布的不均匀性 。5, 2009岩和构造因素综合作用的结果(表7图7。表 7储层非均质性主要影响因素二、主要影响因素二、主要影响因素主 要 因 素 作 用 机 理 构造因素 断层、裂缝等 改变储层的渗透方向和能力,连通或封闭储层 沉积因素 储层骨架及物性 沉积颗粒的大小、排列方向、层理构造、砂体形态等 成岩因素 压实、压溶、溶解、胶结、重结晶等 改变原始砂体孔隙度和渗透率 就储层沉积学而言,影响其非均质的主要因素是 沉积格局的多样性和成岩作用的复杂性。第一节第一节概念与主要影响因素概念与主要影响因素6, 2009 格 局 的 多 样 性规模不一,垂向韵律和物性,连通与连续性成岩作用的复杂性规模小内部物性不均一深度差异第一节第一节概念与主要影响因素概念与主要影响因素7, 2009z 分类的原因与研究的规模:分类的原因与研究的规模:储层非均质性的规模从几公里,甚至几十公里到几米,几厘米到几毫米。如何科学地划分与识别它们的层次规模则是地质工作者的重点。z 储层非均质性的分类依据:储层非均质性的分类依据:研究的规模或范围,储层的成因或沉积界面以及对流体的影响z 储层非均质性分类的目的:储层非均质性分类的目的:将储层各种属性的定性描述转化为油田开发的定量指标,更好地为油气田的勘探与开发服务。z 非均质性研究与储层建模的关系:非均质性研究与储层建模的关系:对储层非均质性进行分类、描述和分析,本身就是储层模型化的过程。8, 2009、 研究河流沉积的储层时,依据沉积成因和界面以及对流体的影响,首先提出了储层非均质性研究的层 次和分类概念,这种分类便于结合不同的沉积单元进行成因研究,比较实用。Ⅰ级—— 油(油藏)层组规模油藏规模1 ~ 10100mⅡ级—— 层间规模层规模 100m× 100mⅢ级—— 层内规模砂体规模 (1~ 10)—— 岩芯规模层理规模 (10~ 100)—— 薄片规模孔隙规模(10 ~ 100)μ , 2009,出了一个更为全面的分类体系,主要是增加了构造特征、隔夹层分布及原油性质对储层非均质性的影响。根据这一分类体系的顺序,可以在油田评价和开发期间定量地认识和研究储层非均质性。非均质规模大小的不同对油田评价的影响程度不同,大规模的构造体系比沉积特征优先发挥作用。二、二、裂的封闭程度对油区内大范围的流体渗流具有很大的影响(遮挡或成为渗流通道)。这种非均质性主要是针对断块型油气藏。成因单元的边界实质上是岩性变化的边界,至少是渗透性差异的分界线,因此成因单元边界控制着较大规模的流体渗流。它通常是油组,也可以是油层的分界,这取决于成因单元的规模。在成因单元内部,具有不同渗透性的岩层,它在垂向上呈网状分布,因而导致了储层在垂向上的非均质性,它直接影响着油田开发的注采方式。在成因单元内,不同规模的隔夹层对流体渗流具有很大影响,它影响着流体的垂向渗流,同时也影响着水平渗流,因而制约着油田开发的注采层位或射孔层段。由于渗透层内层理构造内部层系与纹层的方向具较大的差异,这种差异对流体渗流亦有较大的影响,从而影响注水开发后剩余油的分布。这是最小规模的非均质性,即由于岩石结构和矿物特征差异导致的孔隙规模的储层非均质性。储层中若存在裂缝,裂缝的封闭性和开启性亦可导致储层的非均质性。8、原油的粘度变化和沥青垫引起的非均质性第二节第二节储层非均质性的分类储层非均质性的分类10, 2009、983)根据储层地质建模的需要及储集体的孔隙特征,按照与孔隙均值有关的体积分布,将储层非均质性划分为四种类型:z 微观非均质性 (即孔隙和砂颗粒规模。z 宏观非均质性 (即岩芯规模。z 大型非均质性 (即模拟模型中的大型网块。z 巨型非均质性 (即整个岩层或区域规模。第二节第二节储层非均质性的分类储层非均质性的分类11, 2009亦楠等分类四、裘亦楠等分类裘亦楠 ( 1987, 1989, 1992) 既考虑了非均质性的规模,也考虑了开发生产的实际,将碎屑岩非均质性由大到小分成四类: (1) 层间非均质性;(2) 平面非均质性; (3) 层内非均匀质性; (4) 微观(孔隙、颗粒和填隙物)非均质性。储层非均质性 分类 含义 研究内容 层间非均质性 纵向上多油层间的差异性 层系的旋回、渗透率差异、隔层等 平面非均质性 一个储集砂体平面上的差异 砂体连通程度、平面孔隙度变化及方向性 宏观非均质性 层内非均质性 单砂层垂向上的差异 粒度韵律、层理、渗透率差异程度、夹层分布等 孔隙非均质性 孔隙与喉道的相互关系 孔隙和喉道的大小、均匀程度、以及两者的配置关系和连通程度 颗粒非均质性 岩石颗粒大小、形状、分选、排列及接触关系 岩石碎屑的定向性及矿物学特性 微观非均质性 填隙物非均质性 填隙物的差异 填隙物的含量、矿物组成、产状及其敏感性特征 我国常用储层非均质分类第二节第二节储层非均质性的分类储层非均质性的分类12, 2009姚光庆 )初探井地震勘探区域地质调查光学显微镜岩样测试(物性分析)扫描电镜详探井评价井系统取心井高分辨率地震剖面开发井加密井野外露头岩心主要研究手段微米级储层地质模型毫米级储层地质模型层理级储层地质模型砂体级储层地质模型砂层级储层地质模型砂组级储层地质模型油田级储层地质模型盆地级储层地质模型孔隙类型粘土矿物孔隙吼道大小及形状渗透率各向异性单砂体形态展布内部夹层夹层展布砂体连通程度平面物性非渗透隔层储层连通性与连续性储层成因沉积体系构成主要研究内容13, 2009z 研究储层非均质性的目的: 不仅是为了表征储层在不同层次各种属性的变化规律和分布特点,更重要的是建立储层的非均质性模型,这就要将各种描述性特征进行科学的量化和指标化。z 从储层沉积学的角度而言,储层的宏观非均质性包括层内、层间及平面非均质性。一、层内非均质性一、层内非均质性z 指一个单砂层规模内垂向上的储层特征变化。z 研究的核心内容:沉积作用与非均质性响应的关系。z 层内非均质性的主要量化指标:① 渗透率的差异程度 ——影响流体的波及程度与水窜;② 高渗透率的位置 ——决定注采方式与射孔部位;③ 垂直渗透率与水平渗透率的比值( h) ——控制着水洗效果;④ 层内不连续薄泥质夹层的分布频率、密度与范围 ——影响着开采方式与油、气、水界面的分布。14, 2009uz 定义: 单砂层内碎屑颗粒的粒度大小在垂向上的变化。z 成因: 它受沉积环境和沉积作用的控制,由于水 流强度周期性变化而造成粒度粗细的周期性变化。z 影响作用:构成渗透率韵律的内在原因,它对层内水洗厚度的大小影响很大。z 分类: 正韵律、反韵律、复合韵律和均质韵律四类。正韵律:颗粒粒度自下而上由粗变细,往往导致物性自下而上变差。曲流河点沙坝、三角洲分流河道砂、浊积岩等常具有典型的正韵律。反韵律:颗粒粒度自下而上由细变粗,往往导致岩石物性自下而上变好。三角洲前缘河口沙坝、湖相滩坝等常具有典型的反韵律。均质韵律或无韵律:颗粒粒度在垂向上无变化或无规律。复合正韵律:正韵律的叠置。复合反韵律:反韵律的叠置。正反复合韵律:上、下粗,中间细。反正复合韵律:上、下细,中间粗。(一一)粒度韵律(或粒序)粒度韵律(或粒序)第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究15, 2009uz 层理是一种主要的原生沉积构造。可以通过研究各种层理的纹层产状、组合关系及分布规律,来分析由此而引起的渗透率的方向性。表 7不同层理类型砂岩注水模拟结果层 理 类 型 水平渗透率,终采收率,%平行层理 状交错层理 723(顺纹层方向) 状交错层理 z 层内构造,结核、缝合线、揉皱, 层面构造,波痕、冲刷面、侵蚀下切现象、泥裂等是影响渗透率在垂向上发生变化的因素(表 7表 7层理类型与渗透率的关系层理类型 层理特点 渗透率非均质性 平行层理 具剥离线理,纹层间的空 隙易开启 水平渗透率很大,顺层理、逆层理和平行纹层三个方向 K 逆层理倾向<K 平行纹层走向<K 顺层理倾向 槽状交错层理 各向异性强,纹层组合复杂 渗透率各向异性强 (二)沉积构造(二)沉积构造第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究16, 2009u(三)渗透率韵律(三)渗透率韵律z 渗透率大小在垂向上的变化所构成的韵律性称为渗透率韵律,与粒度韵律一样,渗透率韵律也可分为 正韵律、反韵律、复合韵律。(四)垂直渗透率与水平渗透率的比值((四)垂直渗透率与水平渗透率的比值(h))z 明流体垂向渗透能力相对较低,层内水洗波及厚度可能较小;反之亦然。z 层内的微裂缝 也是产生层内非均质性的一个主要因素。微裂缝的存在,可以改变储层的渗透性,改变流体在层内的渗流特征,甚至出现窜层,因此决不能忽略微裂缝的形态、产状及其组合方式。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究17, 20091982)提出了一套计算槽状交错层理渗透率各向异性的方法,并认为在未固结层中,平行纹层方向的渗透率( K//L)与垂直纹层方向的渗透率( K⊥ L)之比可达 3,而在固结的砂岩中,这一比值更大。−=12/)(+=ααα2211+=向井筒的径向渗透率==0(=+α槽状交错层理中不同方向渗透率计算公式(据罗明高,1998)第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究18, 2009u(五)渗透率非均质程度(五)渗透率非均质程度表征渗透率非均质程度的定量参数有渗透率变异系数( 渗透率突进系数( 渗透率级差( 渗透率均质系数( 1、变异系数(、变异系数( — 用于度量统计的若干数值相对于其平均值的分散程度。均质性越强。−=12/)(层内某样品的渗透率值 i=1、 2、 3…n;K——层内所有样品渗透率的平均值; 均匀型; 较均匀型; 不均匀型。 突进系数突进系数 (— 砂层中最大渗透率与平均值的比值2,均质型; 3,较均质型; 3,不均质、、 级差级差 (— 砂层内渗透率最大值与最小值的比值、均质系数、均质系数 (— 砂层中渗透率平均值与最大值的比值 越接近 1均质性越好、、 储储 层层 质量系数质量系数 — 透率的综合特征,评价储层好坏的定量指标。Φ=, 2009)) ; R= X) * ; R= ) = ) + 均储层质量系数成因单元数=7 ; R= ) = ) + 成因单元的储集性能关系图废弃河道堤岸河道斜列砂坝越岸沉积纵向砂坝纵坝( 早期 )废弃河道堤岸河道斜列砂坝越岸沉积纵向砂坝纵坝( 早期 )废弃河道堤岸河道斜列砂坝越岸沉积纵向砂坝纵坝( 早期 )平均储层质量系数第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究20, 2009于兴河,2002) 储层级别 渗透率 (×10均质程度 渗透率变异系数 类型编号 均质 1000 严重非均质 > 3 均质 3 均质 3 均质 3 均质 3 第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究21, 2009u(六)泥质夹层的分布频率(六)泥质夹层的分布频率((和分布密度和分布密度(() — 每 k— 每 各夹层厚度之和( 储层总厚度(H)之比的百分数。%100×=砂)夹层的连续性为沉积环境的函数(据 K. J. 1986)河流点坝砂体的泥质侧积层分布模式图(据薛培华, 1991)z 层内夹层 是指位于单砂层内部几三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究22, 2009v≈夹层存在使层内渗透率的各向异性更明显•夹层分布影响油水运动规律•夹层分布的稳定性影响厚油层内的压力分布第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究23, 2009吴胜和等,1998) 砂体微相 沉积方式 粒度韵律 渗透率韵律 渗透率非均质程度 夹 层 曲流河点坝 侧积 正韵律 正韵律 强 泥质侧积层 辫状河心滩坝 垂积 均质韵律 均质韵律 中 少 分流河道 填积 正韵律 正韵律 强 泥质薄层分布于中上部 河口沙坝 前积 反韵律 反韵律 中—弱 泥质薄层分布于中下部 滩坝 进积 反韵律 反韵律 弱 少 浊积岩 浊积 正韵律 反正韵律 中—强 泥质薄层分布于中上部 第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究24, 2009间非均质性二、层间非均质性是对一个油藏或一套砂、泥岩间含油层系的总体研究,属于层系规模的储层描述。是注水开发过程中层间干扰和水驱差异的重要原因。(一)层间差异(一)层间差异1、沉积旋回性、沉积旋回性 — 在油田开发中,储层层组的划分对比主要依据三、四、五级旋回,即油组之间的非均质、砂组之间的非均质和单层之间的非均质。2、分层系数(、分层系数( — 一套层系内砂层的层数,常用平均单井钻砂层数表示其特征。分层系数越大,层间非均质性越严重。 井的砂层层数;n— 统计井数。∑= 、垂、垂 向砂岩密度(向砂岩密度( — 砂岩总厚度(含粉砂)与地层总厚度之比的百分数,即砂地比,也称净毛比( 4、各砂层间渗透率的非均质程度、各砂层间渗透率的非均质程度 —、有效厚度系数、有效厚度系数 —含油层厚度与砂岩总厚度之比的百分数。6、主力油层与非主力油层的识别及垂向配置关系及地质成因。、主力油层与非主力油层的识别及垂向配置关系及地质成因。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究25, 2009u(二)层间隔层(二)层间隔层隔层是砂层间发育较稳定的相对非渗透的泥岩、粉砂岩或膏岩层等,其厚度从几十厘米到几十米不等。z 隔层成因多样:前三角洲泥、分流河道间或水下分流河道间等。z 隔层与非均质性的关系:不同类型隔层,其阻挡流体的能力也不同,隔层在各井区发育的情况不同,就导致各井非均质性的差异。z 主要研究内容:隔层的岩石类型、隔层在剖面上的分布、隔层厚度及其在平面上的变化、隔层级别。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究26, 2009u(三)裂缝(三)裂缝裂缝对隔层也有较大影响,即使岩性上封隔能力很强的隔层,当其存在裂缝时,也可降低甚至失去其封隔能力。主要研究内容:z 裂缝在不同岩性,不同厚度储层中的产状、密度、规模、开启程度及充填物等;z 裂缝与泥质隔层的关系,即构造缝的穿层程度;z 潜在裂缝的特点和分布规律。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究27, 2009面非均质性三、平面非均质性¾ 平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、规模、连续性,以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性。¾ 平面非均质性是造成注水前缘不均匀推进的主要原因,它对于井网布置、注入剂的平面波及效率和剩余油的平面分布有很大影响。¾ 主要指标与表征方法:z 储集体的规模与连续性—— 影响储量与钻井的井距。z 宽 /厚比、钻遇率及定量地质知识库 ——预测其侧向延伸范围。z 配位数与连通系数—— 控制油、气、水界面与注采方式。z 渗透率的方向性(等值线图) ——制约着油、气、水的运动方向。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究28, 2009uz 不同沉积体系内砂体的几何形态有着自己的特性与规律。为了更好地反映砂体三维空间的形态变化及展布特征,则采用长 /宽 /厚度L 、W、 1986)。1)席状:L=W > 100T;2)朵状:L=W > 100T;3)椭园状: L> W> 100T;4)线状:L > 10W> 300T;5)指状:L > 10W> 100T。(一)砂体几何形态(一)砂体几何形态席状与朵状 主要的区别是前者平面上呈等轴状,后者呈朵叶状。指状与线状则主要是展布方向与变化趋势的不同,前者是向单方向变薄并尖灭,后者则是向两端变薄和砂灭。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究29, 2009uz 重点研究的是砂体的侧向连续性,宽厚比、钻遇率及定量地质知识库。z 钻遇率 =(钻遇砂层井数/ 总井数)×100% 。表示在一定井网下对砂体的控制程度;(二)砂体规模及各向连续性(二)砂体规模及各向连续性第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究30, 2009, 2009u(三)砂体的连通性(三)砂体的连通性1、砂体配位数:、砂体配位数:与某一个砂体连通接触的砂体数。2、连通程度:、连通程度: 指连通的砂体面积占砂体总面积的百分数。3、连通系数:、连通系数: 连通的砂体层数占砂体总层数的百分比。4、连通体大小:、连通体大小:连通体指各种成因单元砂体在垂向上和平面上相互接触连通所形成的复合砂体。5、砂体接触处渗透能力:、砂体接触处渗透能力: 在有的砂体接触处,不一定是渗流体的通道,譬如由于泥质披覆层或钙质胶结层的存在,使得砂体间冲刷接触面可能形成不渗透或低渗透的界面。地下砂体的连通性要受沉积作用的控制,不仅关系到开发井网的密度及注水开发方式、控制着油、气、水界面,同时还影响到油气最终的开采效率。z 研究方法:砂岩密度、空间叠置、压力测试、生产动态检测、示踪剂跟踪。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究32, 2009, 2009, 2009裘亦楠, 1990)第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究35, 2009u砂岩厚度(含粉砂)/地层厚度作用:油田开发地质,研究砂体的连通性;砂岩厚度(不含粉砂)/地层厚度作用:储层沉积学与油气勘探,研究沉积格局;地比 =砂岩厚度(含、不含粉砂不清) /地层厚度作用:地球物理学,用地震属性研究砂体的分布;毛比 =有效储层/总储层,含油层厚度/砂岩总厚度作用:油藏工程,研究油藏的采收率与开发井网布置同学科与学者的差异及其作用第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究36, 2009, 2009, 2009, 2009成的成因与影响结果 平面上不同相或微相所造成的差异 相同相不同部位的差异,形成主流带与次流带 几何形态所引起的差异 沉积 古水流方向所造成的差异 微裂缝:增大渗透率,对宏观方向性影响不大 局部裂缝:延伸长度小于井距,对宏观方向性有一定影响 裂缝 区域性裂缝:延伸长度超过井距,可造成严重的渗透率方向性断面的粘土沾污——形成期 压碎作用——形成后期 构造(封闭形成渗流屏障;开启形成渗流通道) 断层 成岩封堵——成岩期以后 岩石成分的不同成岩作用强弱所造成的差异 流体性质所产生的成岩差异 成岩 深度、压力、温度所引起的成岩差异 影响渗透率平面非均质性的原因主要有沉积、构造和成岩 三个方面。(四)砂体内孔渗的平面变化及方向性(四)砂体内孔渗的平面变化及方向性第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究40, 2009u(四)砂体内孔隙度、渗透率的平面变化及方向性(四)砂体内孔隙度、渗透率的平面变化及方向性通过编制孔隙度、渗透率及渗透率非均质性程度的平面等值线图,来表征其平面变化规律。(五)井间渗透率非均质程度(五)井间渗透率非均质程度z 井间渗透率变异系数;z 不同等级渗透率的面积分布频率;z 注采井间渗透率的差异程度 — 导致注水开发中平面矛盾的内在原因。第三节第三节宏观非均质性的研究宏观非均质性的研究41, 2009隙、颗粒和填隙物非均质性。后两者是造成孔隙非均质的原因。观驱替机理、驱油效率以及剩余油的分布。一、孔隙非均质性一、孔隙非均质性z 岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙;孔隙是流体储存于岩石中的基本储集空间,z 仅仅在两个颗粒间连通的狭窄部分称为喉道,喉道是控制流体在岩石中渗流特征的主要因素 。42, 2009u(一)孔隙和喉道的大小(一)孔隙和喉道的大小孔隙和喉道的类型、大小、分布状态及分选程度可应用孔隙结构参数加以定量描述,值得注意的是,在润湿相流体存在的情况下,有效孔喉半径应该是实际孔喉半径减去液膜厚度。(二)喉道的非均质性(二)喉道的非均质性每一支喉道可以连通两个孔隙,而每一个孔隙至少和三个以上的喉道相连通,有的甚至和六个至八个喉道相连通,孔喉的配位数是孔隙系统连通性的一种定量表征方式,它直接影响着油田的开采效果。第四节第四节微观非均质性的研究微观非均质性的研究43, 2009束状喉道当杂基及各种胶结物含量较高时,原生的粒间孔隙完全被堵塞,杂基及各种胶结物中的微孔隙(<叉地分布在杂基和胶结物中组成管束状喉道,微孔隙本身即是喉道,孔喉直径比为1。孔隙度一般不高,渗透率则极低,0c、d.片状或弯片状喉道为颗粒之间的长条形通道,当砂岩压实程度较强或晶体再生长时,包围的孔隙变得更小,其喉道实际上是晶体之间的晶间隙。其张开宽度一般小于1微米,个别为几十微米。可以是小孔极细喉型,受溶蚀作用改造后亦可以是大孔粗喉型,孔喉直径比为中等~较大。a.孔隙缩小型喉道往往发育于以粒间孔隙为主的砂岩中,岩石以颗粒支撑、飘浮状颗粒接触以及无胶结物的类型为主。此类孔隙结构属于大孔粗喉,孔喉直径比接近于1,岩石的孔隙几乎都有效。b.缩颈型喉道喉道为颗粒间可变断面的收缩部分,当砂岩颗粒被压实而排列比较紧密时,颗粒间的喉道却大大变窄。此时砂岩可能有较高的孔隙度,但其渗透率却偏低,属大孔细喉型,其孔隙有部分无效。孔隙喉道的类型(据罗蛰潭和王允诚,1986)对于孔喉大小分布的非均质程度,可用 分选系数、相对分选系数、均质系数、孔隙结构系数、孔喉歪度、孔喉峰态 等参数来描述。第四节第四节微观非均质性的研究微观非均质性的研究44, 2009位数为 3,而在三重六边形网格中,配位数则等于 6。 当孔隙与喉道的直径比和体积比增高时采收率降低。45, 2009粒非均质性二、颗粒非均质性颗粒排列非均质模型(据罗明高, 1998)颗粒非均质性指颗粒大小、形状、分选、排列及接触关系,它们既影响着孔隙非均质性,也可造成渗透率的各向异性,同时还影响着注水开发过程中储层自身的动态变化。z 颗粒的长轴方向趋向于与古水流方向一致,沿此方向渗透率要比其他方向的大,古水流速度较高,孔隙通畅,造成了在不同方向孔道畅通程度的差异,从而导致渗透率的各向异性。第四节第四节微观非均质性的研究微观非均质性的研究46, 2009隙物非均质三、填隙物非均质• 填隙物包括杂基(自生和他生)和胶结物 ,其类型、含量、产状在不同的储层中有着较大的差异,导致不同储层孔、渗、饱及非均质性的差别,又是储层敏感性的内在原因及物质基础。杂基与胶结物的区别 类型 形成 组分 区别 杂基 机械成因泥、粉细砂 高岭石、水云母、蒙皂石等,绢云母、石英、绿泥石等 胶结物 化学沉淀 硅质、碳酸盐、铁质、石膏及粘土矿物 据两者洁净度判别,杂基往往成分混杂,看似较脏,胶结物较为洁净 粘土矿物分布形式示意图(据 J. W. 目前国内各油田常采用 描电镜观察分析填隙物的成分及产状。填隙物的产状一般分为分散状( 薄层状( c 搭桥状第四节第四节微观非均质性的研究微观非均质性的研究47, 2009本概念一、基本概念¾ 流动单元概念形成与发展的地质背景:随着国内外油气田勘探开发程度的提高,挖潜和提高石油采收率已日趋重要。这就要求石油开发地质工作者更深层次、更小尺度范围内,更精细地描述开发研究对象、地下流体流动规律及剩余油分布特征。流体流动单元概念演化图(据冯晓宏,1998)¾ 目前,流动单元研究成果已广泛应用于油田开发生产中,为复杂储层精细描述与预测、动静表征奠定了坚实的基础。48, 2009u• 美国怀俄明州岩储层流动单元横剖面(据 C. L. 1984)岩储层流动单元特征表(据 1984) 西部 中部 东部 流动单元 孔隙度(%) 渗透率(厚度(隙度(%) 渗透率(厚度(孔隙度(%) 渗透率(厚度(1 0 85 3 8 2 7 3 13 0 9 2 4 1 0 5 — — 0 第五节第五节储层流动单元储层流动单元49, 2009承焰) 作者 时间 定义 984 横向上和垂向上连续的具有相似的渗 透率、孔隙度和层理特征的储集带 1986流动单元是由于储层的连续性、渗透率非均质性、各种隔挡条件以及各种窜流条件等构成流体在储层内流动的通道。 1987流动单元是根据影响流体在岩石中流动的地 质和岩石物理性质的变化而进一步细分出的岩体。 . K ra me z, 1988流动单元是横向上和垂向上连续的,影响流体流动的岩石特征相近的储集岩体,这里的岩石特征包括岩性特征和物性特征。 C 等 1992 流动单元是给定岩石中水力特征相似的岩体。 993水力单元是总的油藏岩石体积中影响流体流 动的地质和岩层物理性能恒定不变且可与其他岩石体积区分开来的有代表 性的基本体积,流动分层指标最好的划分参数。 国 外 1995流动单元是具均一 注入流体类型不变的情况下具有相似和一致注入动态性能的储层段。 裘怿楠等 1994流动单元是指由于储层的非均质性,隔挡和窜流旁通条件,注入水沿着地质结构引起的一定途径驱油、自然形成的流体流动通道。 焦养泉等 1995流动单元是指沉积体内部按水动力条件划分的建筑块( 它和构成单元(结构要素)应属类似的概念 国 内 穆龙新 1996流动单元是指一个油砂体及其内部因受边界限制、不连续薄隔挡层、各种沉积微界面、小断层及渗透率差异等 造成的渗流特征一致的储层单元。 第五节第五节储层流动单元储层流动单元50, 2009时间 流动单元概念的发展 于兴河、李胜利 2002流动单元不仅取决于其在垂向层序中的地质特征和位置, 也取决于其岩石物理特征,尤其是孔隙度和渗透率。流动单元具有不同的级次,不同级次的流动单元定义与划分应有所不同。 林承焰、靳彦欣等 2004流动单元是侧向上和垂向上连续的储集层单元, 其内部具有相似的影响流体流动的岩相特征和岩石物理特征,流动单元内部储集层物性差异较小。李阳 2005流动单元一般是在一定区域内以岩性或物性隔挡层为边界, 内部具有相似岩石物理特征和流体渗流能力、在空间上连续分布的储集体,对于内部无隔挡层的韵律性储集层则视为流动单元复合体。 欧家强、罗明高等 2007流动单元是从宏观到微观的不同级次上的、在垂向及侧向上连续的、影响流体流动的岩石特征和流体本身渗流特征相似的储集岩体 国内 李胜利、姜平等 2008流动单元是个相对概念, 其涵义应随不同开发条件和生产中面临的矛盾而有所变化, 流动单元的概念应区分垂向与平面,而垂向流动单元划分是以隔、夹层为标志的。 第五节第五节储层流动单元储层流动单元51, 2009u¾ 流动单元与非均质性的关系: 油层内部流体流动条件存在非均质性是形成不同流体流动单元的原因。所有反映储层非均质的参数都应该可以用来划分流动单元。¾ 第一种: 储层参数聚类分析法¾ 第二种: 地质研究为主要手段,建立储层结构模型及渗流屏障模型。 主要划分依据:沉积微相的空间展布、夹层的展布与特征、储层的孔隙结构特征参数进行定量区分、流体的特征与压力状况。(一)精细沉积学方法(一)精细沉积学方法z 建立沉积模型: 把油砂体划分成若干个沉积单元。z 建立流体流动单元模型:精细的流体流动条件测定,就把油砂体沉积单元转化成不同的流动单元。z 在测井曲线上, 实现取心井上划分的流动单元在油层
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