《储层非均质性》PPT课件.ppt
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1、第一节 分类第二节资料基础第三节储层非均质性表征第四节储层非均质性对油田开发的影响,第五章 储层非均质性,一、概念 沉积建造、成岩演化、构造改造等作用油气储层在空间分布及内部各种属性上均表现出不均匀变化。测量单元具有规模和层次性储层非均质性具有规模和层次性标量具有各向同性:非均质性表现为空间分布上的差异矢量具有各向异性:非均质性表现为空间分布和测量方向的差异储层非均质性是影响地下流体运动及最终采收率的主要因素。,第一节 分类,二、分类,1、Pettijohn(1973)分类以河流沉积储层为例、考虑储层非均质性规模层系规模:100m级砂体规模:10m级层理规模:110m级纹层规模:10100mm
2、级孔隙规模:10100m级,2、Weber(1986)分类,分类原则:储层非均质性规模+非均质性对流体渗流的影响(1)封闭、半封闭、未封闭断层储层非均质性规模大断层封闭大型渗流隔板断层开放大型渗流通道(2)成因单元边界储层非均质性规模较大沉积相边界、岩性变化边界渗透层与非渗透层分界、渗透性差异分界(3)成因单元内渗透层非渗透层带状分布渗透层带状分布(4)成因单元内隔夹层隔夹层的分布影响垂向渗流水平渗流(5)纹层和交错层理层理内部纹层的分布影响注水开发后残余油分布(6)微观非均质性孔隙规模的储层非均质性(7)封闭、开启裂缝,3、Haldorsen(1983)分类,(1)微观非均质性:孔隙和砂颗粒
3、规模(2)宏观非均质性:岩心规模(3)大型非均质性:数值模拟模型中的大型网块(4)巨型非均质性:整个岩层或区域规模,4、裘亦楠(1992)分类,我国油田生产部门通常使用的分类分类角度:储层非均质性规模+油田开发生产实用性(1)层间非均质性层系旋回性、砂层间渗透率的非均质程度、隔层分布、特殊类型层的分布、层组和小层划分(2)平面非均质性砂体成因单元连通程度、平面孔隙度、渗透率变化及非均质程度、渗透率方向性。(3)层内非均质性包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度及高渗段位置、层内不连续薄泥质夹层的分布频率和大小、全层规模的水平垂直渗透率比值等。(4)微观非均质性孔隙非均质性指砂体孔隙、喉道
4、大小及其均匀程度,孔隙喉道的配置关系和连通程度。这些性质直接影响油田开发过程中注入剂的驱替效率。,5、储层非均质性综合分类,分类原则:1、油田开发生产的实用性;2、储层非均质性的规模;3、储层性质(连续性、厚度、孔隙度、渗透率、孔隙、喉道等),资料来源:岩心观测、实验分析资料、测井资料、测试资料、开发地震。一、岩心观测资料粒度韵律沉积构造夹层分布裂缝特征,第二节 储层非均质性研究资料基础,二、实验分析资料岩石结构特征岩石物性(孔隙度、渗透率、含油饱和度)孔隙结构特征成岩特征岩石润湿性、毛管压力、相渗透率,第二节 储层非均质性研究资料基础,三、测井资料,1、层组划分和对比建立层组对比的测井标准层
5、结合岩心、岩屑录井资料进行层组对比2、测井相研究岩类判别沉积韵律判别古流向判别3、储层参数解释储层属性参数:Por、Perm、So、Vsh油、气、水层判别有效厚度划分隔层、夹层解释4、裂缝解释,第二节 储层非均质性研究资料基础,四、测试资料,1、多井试井(标准干扰试井、脉冲试井)单井试井:如钻杆测试、完井试油,井周围的地层平均特性多井试井:井间储层连续性,渗透率方向性等非均质信息2、井间示踪剂测试砂体连通性与流动屏障渗透率方向性评价裂缝指示五、开发地震三维地震垂直地震测井(VSP)井间地震,第二节 储层非均质性研究资料基础,层间非均质性平面非均质性层内非均质性孔隙非均质性,第三节 储层非均质性
6、表征,砂层间差异划分开发层系、决定开采工艺的依据 注水开发中层间干扰和水驱差异我国陆相湖盆沉积体系层间非均质性比较突出主要包括:层系旋回性分层系数和砂岩密度砂层间渗透率非均质程度层间隔层层间断层、裂缝特征,一、层间非均质性,1、层系旋回性(沉积旋回性),陆相盆地沉积旋回一般可分为五级:一、二级旋回:标志层古生物层反映盆地构造演化、沉降和抬升背景上形成的沉积层,旋回间有不整合和(或)沉积相明显变化。地层单元:系、组(含油层系)三级旋回:标准层稳定泥岩隔层(10m)代表湖盆水域的扩展与收缩。地层单元:段(若干油层组)油层组:油田范围内厚度稳定、同时具稳定隔层的储层段,适用于开发层系的划分。四级旋回
7、:视标准层较稳定泥岩隔层沉积条件变化形成的沉积层。地层单元:砂层组砂岩组:油层组的细化。适应于分层开采工艺的实施。五级旋回:隔层分布面积大于小层连通面积同一沉积环境下形成的微相单元。地层单元:小层、单层,三级,五级,一-二级,2、分层系数与砂岩密度,分层系数层系内砂层的层数。表示方法:分层系数平均单井钻遇砂层层数钻遇砂层总层数/统计井数分层系数层间非均质油层动用率油层开采效果砂岩密度垂向剖面上,砂岩总厚度与地层总厚度之比,%。,3、砂层间渗透率非均质程度,开发层系划分原则:开发层系间必须有稳定隔层,且无裂缝贯穿开发层系内砂层间渗透率差异不能太大,否则,低渗层形成剩余油层间渗透率流管法试验:大庆
8、油田、原油性质相同的两个油层同时开采渗透率相差1倍,采收率:52.29%渗透率相差4倍,采收率:49.27%渗透率相差8倍,采收率:46.00%,(1)层间渗透率分布形式,主要描述不同单层砂体的渗透率差异,(2)层间渗透率变异系数,3、砂层间渗透率非均质程度,(3)层间渗透率突进系数 Kmax:最大单层平均渗透率 Kmin:最小单层平均渗透率 Ki:第i层平均渗透率(4)层间渗透率级差 K:各层渗透率平均值 n:统计总层数大庆油田:三角洲前缘亚相开发层系:Jk3,不出油的层占12%Jk3,不出油的层占86.3%河流相开发层系:Jk5,不出油的层占13.5%Jk5,不出油的层占61.2%,3、砂
9、层间渗透率非均质程度,4、层间隔层,阻止层间垂向渗流独立开发单元隔层具有层次性:油组间隔层、砂组间隔层、单层间隔层描述内容:隔层岩石类型:泥岩、蒸发岩、其它岩类隔层在剖面上的分布位置隔层厚度在平面上的变化情况,5、构造裂缝,裂缝穿层层间流体窜流对注水开发影响极大描述内容:产状:裂缝走向、倾向和倾角性质:裂缝张开与闭合性质、裂缝充填情况和裂缝壁特性等。密度:线密度、面密度、体密度穿层程度:切穿若干岩层;单层内,包括:单砂体的几何形态各向连续性连通性砂体内属性参数的平面变化及方向性。对布置井网、注水平面波及率及剩余油平面分布规律有很大影响。,二、平面非均质性,1、砂体几何形态,沉积相砂体几何形态砂
10、体几何形态分类:席状砂体长宽比近于1:1,平面上呈等轴状,大片分布,面积从几平方公里至几十平方公里。土豆状砂体长宽比等于或小于3:1,分布面积小,形似“土豆”,零星分布,多为小透镜状砂体。,条带状砂体长宽比介于3:1和20:1之间,一些顺直型分流河道砂体属此类。鞋带状砂体长宽比大于20:1。树枝状砂体属伸长状砂体,通常较弯曲并有分枝。如:树枝状分流河道砂体。不规则状砂体形态不规则,一般有一个主要延伸方向,其它为次要延伸方向,为多次水流改道而成。,砂体各向长度(米)钻遇率:钻遇砂体井数占总井数的百分率砂体连续性分级:一级:砂体延伸2000米,连续性极好;二级:砂体延伸12002000米,连续性好
11、三级:砂体延伸6001200米,连续性中等四级:砂体延伸300600米,连续性差五级:砂体延伸300米,连续性极差我国中、新生代陆相盆地砂体,侧向连续性较差,密井网开发,井距大多在300米以下。,2.砂体的连续性,3、砂体连通性,砂体连通扩大砂体连续性;砂体不连通不同注采井组砂体连通形式:断层连通多边式砂体间侧向接触连通多层式垂向叠加连通,(1)砂体配位数:与一个砂体接触连通的砂体数(2)连通程度:砂体间连通部分的面积占砂体总面积的百分数(3)连通系数:连通的砂体层数与砂体总层数之比(4)连通体大小:连通体砂体相互接触连通而成的复合砂体(5)砂体接触处渗透能力,4、砂体渗透率的平面变化,(1)
12、影响因素:沉积因素平面上不同微相砂体渗透率存在差异同一微相不同部位渗透率存在差异:主体带与边缘带、近源带与远源带砂体几何形态引起渗透率方向性带状砂体:高渗带呈条带状,古水流主流方向:引起渗透率方向性古水流主流方向:注入水的“自然水路”颗粒粗、分选好渗透率高颗粒定向排列、斜层理倾向下游顺古水流方向高渗,4、砂体渗透率的平面变化,裂缝类型不同,影响不同:微裂缝增大渗透率,对渗透率的平面非均质性无大影响延伸长度小于井距的裂缝局部发育,对渗透率的平面非均质性有一定影响,但影响范围有限,在全油田范围内影响较小延伸长度超过井距的裂缝这类裂缝构成网状裂缝系统时,会导致严重的渗透率方向性,对油田注水开发有很大
13、的影响,裂缝影响,4、砂体渗透率的平面变化,影响大范围内的流体渗流:大规模渗流屏障大规模渗流通道,断层封闭性影响,4、砂体渗透率的平面变化,(2)井间渗透率非均质性程度表征参数,井间渗透率变异系数 Ki:第i个井点的砂体渗透率 K:所有井点的平均渗透率 n:井点数不同等级渗透率的面积分布频率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,4、砂体渗透率的平面变化,1、粒度韵律单砂层内颗粒粒度大小在垂向上的变化渗透率韵律性(1)正韵律颗粒粒度自下而上变细。典型砂体:曲流河点坝、浊积岩(2)反韵律颗粒粒度自下而上变粗。典型砂体:三角洲前缘河口砂坝,三、层内非均质性,1、粒度韵律(3)复合
14、韵律正、反韵律组合复合正韵律:正韵律叠置复合反韵律:反韵律叠置复合反正韵律:上下细、中间粗复合正反韵律:上下粗、中间细(4)均质韵律颗粒粒度在垂向上变化无韵律,三、层内非均质性,渗透率大小在纵向上的变化所构成的韵律性渗透率韵律模式:正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律,2、渗透率韵律及最高渗透层所处位置,三、层内非均质性,3、层理构造及渗透率各向异性,平行层理Kh比Kv大得多斜层理 顺层理倾向:渗透率最大 逆层理倾向:渗透率最小平行纹层走向:渗透率介于其间交错层理组合愈复杂,各向异性程度愈高,三、层内非均质性,分散在单砂体内的低渗或非渗透层。厚度较小,一般几厘米至几十厘米直接影响垂直和水平渗透率
15、,4、层内夹层,三、层内非均质性,(1)夹层岩性及产状泥质夹层 泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等砂体中的泥质薄层:平行层面分布。三角洲前缘河口坝、席状砂。砂体中的泥质侧积层:与砂体斜交。河流点坝砂体。,4、层内夹层,三、层内非均质性,层理构造中的泥质纹层或条带:厚度小、数量多、分布不规则,砂、泥岩配置方式:J.C.M.泰勒A、平行渗透屏障:泥质薄层B、交织渗流屏障:泥质侧积层、交错层理泥质层、部分胶结条带,4、层内夹层,成岩胶结条带物性夹层、成岩胶结夹层:钙质条带硅质条带粘土胶结条带薄层砂体全胶结型厚层砂体顶、底胶结型砂体内的分散胶结型沥青条带石油运移过程中产生的沥青或重质油充填带,4、层内夹层
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