尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层孔隙度分布结构特征

谢 爽董 伟李国艳甘 霖熊 俊李 勇

（1.成都理工大学能源学院，四川 成都 610059；2.青海油田分公司采油三厂，青海 花土沟 816400）

尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层孔隙度分布结构特征

谢 爽1董 伟1李国艳1甘 霖1熊 俊1李 勇2

（1.成都理工大学能源学院，四川 成都 610059；2.青海油田分公司采油三厂，青海 花土沟 816400）

储层物性受诸多地质因素的影响，经常表现出强烈的非均质性，这种非均质性在一定的空间尺度上具有明显的结构特点。储层的孔隙度，决定着流体流动单元的发育程度、油层波及体积和采收率，其可以看成是区域化变量，同时反映空间变量的结构性和随机性。文中以青海尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层为例，统计了该小层孔隙度参数的变化范围、平均值、峰值、变异系数等统计量，绘制了概率直方图，分析了孔隙度在该小层的变化特征。基于地质统计学原理，利用变差函数分析，通过克里金展布对该小层孔隙度空间分布结构特征进行了研究，并绘制了分布图。Ⅲ5小层孔隙度的实验半变异函数用具有块金效应的球状模型拟合并进行预测，模型拟合较好，理论曲线基本将实验曲线拟合上，验证了这种非均质性在空间尺度上的结构特点。本区孔隙均质程度偏低，孔隙大小不均，储层物性较差，砂体不发育，呈孤立状，含油性受岩性控制，有效厚度较小，可以用克里金预测的结果去验证曲线的拟合正确性。从克里金展布图上可看出，主变程为东西方向，135°为分流河道方向，本区主要是分流河道-泛滥汊道-废弃河道，大致可看出这些沉积相的分布，说明拟合基本与沉积相分布吻合。

孔隙度统计特征；变异函数；非均质性；沉积相；区域化变量；尕斯库勒

变差函数作为地质统计学的基本工具，不仅能够描述区域化变量空间分布的随机性，而且能够描述其空间分布的结构性，明显优于传统的数理统计方法，可以作为定量描述储集层非均质性的手段［1］。

1 概况

尕斯库勒油田构造位置属茫崖坳陷区尕斯断陷亚区，其北端以XI断层为界，东翼与扎哈凹陷相接，南端以阿拉尔断裂与跃进二号油田相邻，西翼南端以Ⅲ号断层为界，西翼北端与砂西油田连成一片。其上下分为N1-N21油藏、E32油藏、E31油藏。储层孔隙结构以次生孔隙为主，原生孔隙次之，孔隙半径平均值为3～4 μm，最小可流动的喉道半径为0.6～1.0 μm。油层均质系数为0.22～0.56，平均0.39。

尕斯E31油藏岩性以细砂岩为主，其次为粉砂岩、中砂岩，底部为砾状砂岩、砾岩。岩石类型主要为石英砂岩和长石-石英砂岩。碎屑质量分数为60%～80%，胶结物质量分数为20%～40%。成分主要为石英、长石，其次为变质岩块及云母。胶结物为次生方解石、铁土质、硬石膏、石膏。胶结类型以孔隙-基底式胶结为主，其次为接触式胶结。

尕斯E31油藏为砂砾岩孔隙性储集类型，以次生孔隙为主，原生孔隙次之。孔隙类型有溶蚀、残余、粒间等孔隙和裂缝。孔隙半径一般为0.1～2.5 μm，平均为3～4 μm；大孔隙半径值及峰位一般大于4 μm，主要流动孔隙半径为2～7 μm；小孔隙半径一般小于3 μm，孔隙分布不均匀，峰位不明显，主要流动孔隙半径1～5 μm；孔隙分选系数为1.6～3.0，均质系数一般为0.30～0.70，平均为0.45，长度在0.14～0.81，表明孔隙均质程度偏低，孔隙大小不均，孔喉为粗长度，孔道弯曲程度较小。

E31油藏平均退汞效率为51.3%。尕斯E31时期经历了湖退—湖进的变化过程，形成了一个复合沉积旋回。其地层共分为3种沉积相、5种亚相、15种微相、8种砂体。E31的早期，主要处于三角洲前缘的水下环境，形成三角洲前缘亚相。发育有水下河道砂体、前缘滩地砂体、河口坝砂体、远端坝砂体和席状砂体，分布于Ⅳ5—Ⅳ3小层中。E31中期湖水长期退出本区，主要处于三角洲平原环境，形成了平原亚相，发育有分流河道砂体和泛滥河道砂体，分布于Ⅳ2、Ⅳ1、Ⅲ7—Ⅲ1、Ⅱ4—Ⅱ1等小层中，与下部地层构成一个湖退相序［2-3］。

2 Ⅲ5小层孔隙度统计特征

利用统计学软件SPSS14.0统计了青海尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层孔隙度参数的变化范围、平均值、峰值、变异系数等统计量，绘制了概率直方图（见图1），分析了孔隙度在该小层的变化特征。

由图1可以看出,储层孔隙度分布为单峰,略显正偏态,孔隙度平均8.2%,说明储层物性较差，砂体不发育，呈孤立状，含油性受岩性控制，有效厚度较小。

3 变异函数曲线拟合

变异函数（Variogram）是地质统计学中描述区域化变量空间结构性和随机性的基本工具［1］。

在分析变异函数反映区域化变量的结构性时，主要是根据变异函数的变程在不同方向上的大小来反映各向同性或各向异性。

对青海尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层孔隙度参数进行了变异函数曲线分析，在0°、45°、90°、135°等4个方向上实现套合拟合，角度容差30°，最大滞后距离0.8 km，滞后数25，滞后宽度0.08 km，用块金和球形模型拟合。最后编绘变差函数分析成果（见图2），并分析实验变差函数曲线拟合质量与拟合的合理性。

参数拟合过程：先对各向同性进行拟合，看各个角度的拟合情况，找出变化最大、最小方向，依次排序，然后就确定主变程，可以调节比例长度，再对各项异性进行拟合。

Ⅲ5小层孔隙度的实验半变异函数可用具有块金效应的球状模型来拟合并进行预测。模型拟合较好，理论曲线基本上将实验曲线拟合上。这种非均质性在一定的空间尺度上具有明显的结构特点，本区孔隙均质程度偏低，孔隙大小不均。

从克里金展布图上可以看出（见图2），主变程为东西方向，135°方向为分流河道方向。由于本区主要是分流河道-泛滥汊道-废弃河道，从克里金展布大致可以看到这些沉积微相的分布，说明拟合基本可与沉积相的分布吻合。本区砂体不发育，可以用克里金预测的结果去验证曲线的拟合正确性。

4 孔隙度空间分布结构特征

编制空间分布结构特征参数表（见表1），据表分析参数的变化大小和平面各向异性，并预见非均质性，以及对注水开发的影响。

表1 Ⅲ5小层孔隙度空间分布结构特征参数

由沉积相资料知砂体主要沿东西向分布，同时由于分流河道的存在，在135°方向也存在异性比。

在注水开发过程中，一般垂直河道方向注水，由水的重力作用来达到较好的驱替效果。实际中，多数是沿河道中心布注水井，沿河岸布采油井。

最大、最小变化率反映了孔隙度在南北方向比东西方向变化快，反映非均质性很强。随机性变化质量分数占了0.256，说明本区储层有一定的非均质性，可能是由于沉积时的不稳定性及分流河道的迁移性，Ⅲ5小层主要受岩性的控制。

5 孔隙度平面展布

根据上述分析结果，采用克里金方法，对该参数进行展布（见图3），绘制绝对误差及相对误差分析图，分析该参数的可靠性和误差。

标准偏差反映各相的岩石物理参数的数值变化性，在这里将克里金展布时的标准偏差作为绝对误差。

由图3可以看出，拟合的孔隙度绝对误差在2%～ 16%，绝对误差集中在5%～8%，相对误差在0～6.6%。可见分流河道部位孔隙度展布较好，泛滥汊道、废弃河道则误差较大，可能是由于约束条件较少。边缘误差较大，可能与无井点控制有关。

6 孔隙度平面分布特征

尕斯库勒油田E31油藏Ⅲ5小层孔隙度分布见图4,Ⅲ5小层孔隙度较小，储层发育差，南部水驱效果较好，北部可通过加密水井、储层改造等改善开发效果。

7 结论

1）E31中期湖水长期退出本区，主要处于三角洲平原环境，形成了平原亚相，发育有分流河道砂体和泛滥河道砂体。

2）模型拟合较好，理论曲线基本上与实验曲线拟合。说明这种非均质性在一定的空间尺度上具有明显的结构特点。Ⅲ5小层孔隙均质程度偏低，孔隙大小不均，油层不发育，砂体成孤立状，油藏主要受岩性控制。

［1］ 毕研斌，麻成斗，石红萍，等.变差函数在描述储集层平面非均质性中的应用［J］.新疆石油地质，2003，24（3）：251-253.

Bi Yanbin，Ma Chengdou，Shi Hongping，et al.Application of variation function in description of plane heterogeneity of reservoir［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2003，24（3）：251-253.

［2］ Deutsch C V，Journal A G.Geostatistical software libarary and user's guide［M］.New York：Oxford University Press，1992：39-53.

［3］ Roberts A P，BentzDale P，Knackstedt，et al.Correlating micro structure to the petrophysical properties of porous rocks［A］.SPE 37024，1996.

Porosity distribution and structure characteristics ofⅢ5 small layer in Gasikule E31reservoir

Xie Shuang1Dong Wei1Li Guoyan1Gan Lin1Xiong Jun1Li Yong2
(1.College of Energy Resources,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;2.No.3 Oil Production Plant,Qinghai Oilfield Company,PetroChina,Huatugou 816400,China)

The reservoir properties are affected by a number of geological factors and often show a strong heterogeneity.This heterogeneity often has obvious structure features in a certain spatial scales.Porosity of reservoir determines the development degree of flow units of fluid,oil swept volume and recovery,which can be seen as regionalized variables,reflecting the structural and the stochasticity of dimensional variation.This paper took theⅢ5 small layer in Gaskule E31reservoir for example,counted the characteristics of statistics,such as porosity parameters of small range,average value,peak value,coefficient of variation,drawn the histogram of probability and analyzed the variation features of porosity change in small layer.Based on the principles of geostatistics and using the variogram analysis,it studied the spatial distribution of porosity through Kriging distribution.The distribution map was drawn.The experimental semi-variogram function of porosity ofⅢ5 small layer was matched and predicted by the spherical model with nugget effect,having a good matching result.Theory curve matched the experimental curve well,which verified the structural characteristics of heterogeneity in spatial scales.In this area,the homogeneity degree of pore is low,pore size is not uniform, reservoir property is poor,sandstone is not developed with isolated shape,oiliness is controlled by lithology and effective thickness is small.The correctness of matched curve can be verified by the predicted result of Kriging.From the distribution map of Kriging, we can see that the main variable range is east-west trend,the 135 degree direction is the distributary channel direction.Due to the distributary channels,flooding inlet and abandoned channel in this area,the distribution of sedimentary facies is roughly seen from Kriging distribution,indicating a good agreement distribution.

characteristics of porosity statistics,variogram,heterogeneity,sedimentary facies,regionalized variable,Gaskule.

TE122.2+3

A

2009-11-19；改回日期：2010-07-24。

谢爽，女，1986年生，在读硕士研究生，主要研究方向为油气藏描述。E-mail：xieshuangcathidy@163.com。

（编辑 杨会朋）

1005-8907（2010）05-553-04

谢爽，董伟，李国艳，等.尕斯库勒E31油藏Ⅲ5小层孔隙度分布结构特征［J］.断块油气田，2010，17（5）：553-556.

Xie Shuang，Dong Wei，Li Guoyan，et al.Porosity distribution and structure characteristics ofⅢ5 small layer in Gasikule E31reservoir［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：553-556.