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[摘 要]储层非均质性作为储层表征的核心内容之一,一直是研究者关注的焦点。储层非均质性的研究方法包括高分辨率层序地层学、储层流动单元、非均质综合指数法、储层随机建模及洛伦兹曲线法等方法,本文主要是对这些方法的研究现状、原理及发展趋势进行相关探讨。
[关键词]储层 非均质 流动单元
中图分类号:TV276 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0132-01
储层非均质性研究是油藏精细描述中的重要内容,在我国大部分油气田已进入开发中后期、剩余油挖掘难度越来越大的形势下,该项研究显得更加重要。从提出至今,储层非均质性研究进展迅速,取得了显著的成果。本文介绍了储层非均质性的研究现状,总结了储层非均质性的研究方法,并对其发展趋势进行了展望。该研究对于剩余油的挖潜及新探区的预测具有重要意义。
1、研究现状
储层研究兴起于20世纪70~80年代,国际上通过召开三届储层表征技术研讨会拉开了储层研究的序幕。我国主要发育陆相盆地,由于陆相沉积特有的地质作用,储层砂体物性变化大、具有较强的非均质性,加之后期成岩作用及构造作用的改造,储层非均质性表现得很明显,对该项研究认识程度的提升,有助于寻找剩余油及提高油气采收率,在当前油气资源日趋严峻的情况下,该研究具有十分重要的意义。
最初由于认识不统一,储层非均质性存在着较多的分类方案。1973年,Pettijohn按层系规模、砂体规模、层理系规模、纹层规模、孔隙规模,从大到小将河流沉积储层非均质性分为5个层次。1986年,Weber在Pettijohn研究成果的基础上,考虑非均质性对流体渗流的影响,将储层非均质性分为7种类型:封闭、半封闭、不封闭断层;成因单元边界;成因单元内部渗透分布;成因单元内部夹层;纹层交错层理;微观非均质性结构类型;封闭、开启的裂缝。而我国主要采用的分类方案是综合考虑油田生产的实际情况和储层规模,将碎屑岩储层非均质性按从大到小的顺序分为层间非均质性、平面非均质性、层内非均质性和微观非均质性等4类,该方案在科研和生产中得到了广泛应用。
储层非均质性是储层研究的核心内容,早期主要研究储层特征及非均质性描述,通过对储层三大影响因素的具体分析,分层次研究储层非均质性的强弱,并构建相应的非均质模式,后来因油田生产的需要及油气成藏机理研究的深入,研究内容扩展到储层非均质性对剩余油的影响及其对油气成藏的影响。研究领域也由河流、三角洲、碳酸盐岩等常规的储集体,逐渐扩展到礁灰岩、砂砾岩储集体,现今储层非均质性研究开始涉及到火山岩储层、页岩气储层等非常规储集层。
2、储层非均质性研究方法
2.1 高分辨率层序地层学
高分辨率层序地层学是由T.A.Cross教授提出的。该理论以三维露头、测井数据、岩心和地震剖面资料为基础,应用层序划分和对比技术,对井网控制不到的地层进行预测,并分级别建立成因地层对比格架,进而对储层、隔层等进行预测。高分辨率层序地层学的核心是:在基准面变化过程中,由于可容纳空间和沉积物供给量比值即A/S的变化,在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。自该理论引入中国以来,地质工作人员将其应用到高精度地层格架的建立及基准面旋回对储层非均质性的影响,大大提高了储层砂体分布预测的准确性和精确性。
2.2 储层流动单元
流动单元的概念是Hearn等在1984年提出来的,他们在对shannon储层进行研究时,观察到储层不同部位的质量不一致,同时对生产动态的影响也不一样。储层流动单元研究最主要的目的是揭示储层的非均质性,国内学者主要从流动单元特征、划分方法等方面对储层流动单元进行研究,并取得了大量的成果。流动单元的研究方法主要分为两大类,一类包括沉积相法、层次分析法、非均质综合指数法等,这类方法以地质研究为主;另一类包括流动分层指标(FZI)法、孔喉幾何形状(R35)法、生产动态参数法、多参数综合法等,这类方法以数学手段为主。目前,流动单元研究总的趋势是与储层构型、三维储层建模、油藏数值模拟及剩余油等4个方面进行结合,提高储层非均质性的认识程度。
2.3 非均质综合指数法
渗透率变异系数、单层突进系数等参数可以反映储层非均质性,如果只考虑一个或某几个参数,会影响非均质性认识的准确程度,而非均质综合指数综合考虑了各种因素对储层的影响,使得对非均质性的评价更加客观准确。一般使用变差函数、熵权方法、非线性映射以及模糊数学等数学方法来求取非均质综合指数。根据前人研究,可以把非均质综合指数法的研究步骤归纳为:①地层的划分;②测井解释计算出各个储层参数;③确定控制储层非均质性形成的参数;④进行参数处理;⑤确定参数的权值并得出非均质综合指数;⑥确定储层类型及平面分布。
2.4 储层随机建模
储层地质建模是一种可视化方法,它能比较直观地反映储层内部的结构,并且完成对储层各级别非均质性的刻画。经过20多年的发展,我国储层地质模型的建立取得了长足的进步,从手工作图到三维可视化地质模型,进而实现了可供数值模拟的地质模型。近年来,随着定量地质学的发展及储层地质知识库的完善,地质模型的建立更加准确,如今相控建模已成为一种理念,地质模型已进入了分类建模阶段。储层非均质性研究里应用最多的是随机建模技术,它可以用来对油田井网控制不住的区域进行预测和不确定评价。根据前人研究成果,地质建模的工作流程可以归纳为:①建立地层框架模型;②建立地层实体模型;③建立地质约束条件;④属性数据的变异函数分析;⑤岩石物理属性建模。随着剩余油挖掘难度的提高及新油气藏类型的日益复杂,今后将会重点开展煤层气、页岩气储层的建模工作,并且会加大对老油田成因单元内部构型的研究。
此外,地质工作者将洛伦兹曲线法应用到储层非均质性的描述中来,直观性且适合于任何渗透率分布类型的油藏,在油田储层研究中取得了显著效果。
储层非均质性研究是油气藏精细描述的核心内容,提高非均质性的认识程度对剩余油挖潜和采收率的提高具有十分重要的意义。储层非均质性研究方法与技术也日趋成熟,由定性分析逐渐向定量化研究发展,由单一的描述手段向多种技术配合、多个学科结合的趋势发展,今后,充分利用相关技术并结合生产动态资料进行储层非均质性研究将是必然的趋势。
参考文献
[1] 徐洪玲.油藏非均质性对聚合物驱开发效果的影响[J].油气地质与采收率,2015,22(05):99-102.
[2] 覃荣高,曹广祝,仵彦卿.非均质含水层中渗流与溶质运移研究进展[J].地球科学进展,2014,29(01):30-41.
[关键词]储层 非均质 流动单元
中图分类号:TV276 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0132-01
储层非均质性研究是油藏精细描述中的重要内容,在我国大部分油气田已进入开发中后期、剩余油挖掘难度越来越大的形势下,该项研究显得更加重要。从提出至今,储层非均质性研究进展迅速,取得了显著的成果。本文介绍了储层非均质性的研究现状,总结了储层非均质性的研究方法,并对其发展趋势进行了展望。该研究对于剩余油的挖潜及新探区的预测具有重要意义。
1、研究现状
储层研究兴起于20世纪70~80年代,国际上通过召开三届储层表征技术研讨会拉开了储层研究的序幕。我国主要发育陆相盆地,由于陆相沉积特有的地质作用,储层砂体物性变化大、具有较强的非均质性,加之后期成岩作用及构造作用的改造,储层非均质性表现得很明显,对该项研究认识程度的提升,有助于寻找剩余油及提高油气采收率,在当前油气资源日趋严峻的情况下,该研究具有十分重要的意义。
最初由于认识不统一,储层非均质性存在着较多的分类方案。1973年,Pettijohn按层系规模、砂体规模、层理系规模、纹层规模、孔隙规模,从大到小将河流沉积储层非均质性分为5个层次。1986年,Weber在Pettijohn研究成果的基础上,考虑非均质性对流体渗流的影响,将储层非均质性分为7种类型:封闭、半封闭、不封闭断层;成因单元边界;成因单元内部渗透分布;成因单元内部夹层;纹层交错层理;微观非均质性结构类型;封闭、开启的裂缝。而我国主要采用的分类方案是综合考虑油田生产的实际情况和储层规模,将碎屑岩储层非均质性按从大到小的顺序分为层间非均质性、平面非均质性、层内非均质性和微观非均质性等4类,该方案在科研和生产中得到了广泛应用。
储层非均质性是储层研究的核心内容,早期主要研究储层特征及非均质性描述,通过对储层三大影响因素的具体分析,分层次研究储层非均质性的强弱,并构建相应的非均质模式,后来因油田生产的需要及油气成藏机理研究的深入,研究内容扩展到储层非均质性对剩余油的影响及其对油气成藏的影响。研究领域也由河流、三角洲、碳酸盐岩等常规的储集体,逐渐扩展到礁灰岩、砂砾岩储集体,现今储层非均质性研究开始涉及到火山岩储层、页岩气储层等非常规储集层。
2、储层非均质性研究方法
2.1 高分辨率层序地层学
高分辨率层序地层学是由T.A.Cross教授提出的。该理论以三维露头、测井数据、岩心和地震剖面资料为基础,应用层序划分和对比技术,对井网控制不到的地层进行预测,并分级别建立成因地层对比格架,进而对储层、隔层等进行预测。高分辨率层序地层学的核心是:在基准面变化过程中,由于可容纳空间和沉积物供给量比值即A/S的变化,在相同的沉积体系域或相域中发生沉积物的体积分配作用,导致沉积物的保存程度、地层堆积样式、相序、相类型以及岩石结构和相组合类型发生变化。自该理论引入中国以来,地质工作人员将其应用到高精度地层格架的建立及基准面旋回对储层非均质性的影响,大大提高了储层砂体分布预测的准确性和精确性。
2.2 储层流动单元
流动单元的概念是Hearn等在1984年提出来的,他们在对shannon储层进行研究时,观察到储层不同部位的质量不一致,同时对生产动态的影响也不一样。储层流动单元研究最主要的目的是揭示储层的非均质性,国内学者主要从流动单元特征、划分方法等方面对储层流动单元进行研究,并取得了大量的成果。流动单元的研究方法主要分为两大类,一类包括沉积相法、层次分析法、非均质综合指数法等,这类方法以地质研究为主;另一类包括流动分层指标(FZI)法、孔喉幾何形状(R35)法、生产动态参数法、多参数综合法等,这类方法以数学手段为主。目前,流动单元研究总的趋势是与储层构型、三维储层建模、油藏数值模拟及剩余油等4个方面进行结合,提高储层非均质性的认识程度。
2.3 非均质综合指数法
渗透率变异系数、单层突进系数等参数可以反映储层非均质性,如果只考虑一个或某几个参数,会影响非均质性认识的准确程度,而非均质综合指数综合考虑了各种因素对储层的影响,使得对非均质性的评价更加客观准确。一般使用变差函数、熵权方法、非线性映射以及模糊数学等数学方法来求取非均质综合指数。根据前人研究,可以把非均质综合指数法的研究步骤归纳为:①地层的划分;②测井解释计算出各个储层参数;③确定控制储层非均质性形成的参数;④进行参数处理;⑤确定参数的权值并得出非均质综合指数;⑥确定储层类型及平面分布。
2.4 储层随机建模
储层地质建模是一种可视化方法,它能比较直观地反映储层内部的结构,并且完成对储层各级别非均质性的刻画。经过20多年的发展,我国储层地质模型的建立取得了长足的进步,从手工作图到三维可视化地质模型,进而实现了可供数值模拟的地质模型。近年来,随着定量地质学的发展及储层地质知识库的完善,地质模型的建立更加准确,如今相控建模已成为一种理念,地质模型已进入了分类建模阶段。储层非均质性研究里应用最多的是随机建模技术,它可以用来对油田井网控制不住的区域进行预测和不确定评价。根据前人研究成果,地质建模的工作流程可以归纳为:①建立地层框架模型;②建立地层实体模型;③建立地质约束条件;④属性数据的变异函数分析;⑤岩石物理属性建模。随着剩余油挖掘难度的提高及新油气藏类型的日益复杂,今后将会重点开展煤层气、页岩气储层的建模工作,并且会加大对老油田成因单元内部构型的研究。
此外,地质工作者将洛伦兹曲线法应用到储层非均质性的描述中来,直观性且适合于任何渗透率分布类型的油藏,在油田储层研究中取得了显著效果。
储层非均质性研究是油气藏精细描述的核心内容,提高非均质性的认识程度对剩余油挖潜和采收率的提高具有十分重要的意义。储层非均质性研究方法与技术也日趋成熟,由定性分析逐渐向定量化研究发展,由单一的描述手段向多种技术配合、多个学科结合的趋势发展,今后,充分利用相关技术并结合生产动态资料进行储层非均质性研究将是必然的趋势。
参考文献
[1] 徐洪玲.油藏非均质性对聚合物驱开发效果的影响[J].油气地质与采收率,2015,22(05):99-102.
[2] 覃荣高,曹广祝,仵彦卿.非均质含水层中渗流与溶质运移研究进展[J].地球科学进展,2014,29(01):30-41.