华庆地区长6－3储层非均质性分析

刘传美，闫明莉，曹 俊

(1.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西 西安710065;2.延长石油股份有限公司富县采油厂，陕西 延安727500)

储层的非均质性是储层的电性、物性、岩性、含油气性以及微观孔隙结构等特征在三维空间上分布的不均一性，是指储层形成过程中受成岩作用、沉积环境以及构造作用的影响，在空间分布以及内部各种属性上都存在的不均匀的变化。储层非均质性是储层表征的核心之一，由储层的物性参数表现出来，如孔隙度、渗透率、砂体厚度、夹层分布特征等的不均匀性。对油气储层特征的充分认识是油气田能否获得高效开发的决定性因素。

1 概况

华庆地区位于甘肃省的华池县以及陕西省的吴起县境内，在鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中西部偏南，其地理范围是北起长官庙，向南到庆阳，西自白马，向东至华池，其东西宽32 km，南北方向长50 km，其总面积大约为1.61×103km2。华庆地区上三叠统延长组长6－3沉积期主要存在两大物源区:北东方向的受控阴山物源区和南西方向的受控秦祁褶皱带物源区，华池县附近为混合物源区，由多期砂质碎屑流水道沉积形成连续叠置的厚层砂体。储层具有砂体厚度大，且顺砂体方向连续性好、物性差、含油饱和度高等特点。

2 储层宏观非均质性

从层内非均质性、层间非均质性以及平面非均质性三个方面对研究区储层宏观非均质性作以分析。储层宏观非均质性主要是对砂岩体空间展布规律以及物性(包括渗透率、孔隙度和含油饱和度)分布特征进行研究。其中，层内非均质性是从粒度的韵律性、渗透率差异的程度和高渗段的位置、层理构造变序列、层内不连续泥质灰层分布频率和大小、不渗透隔层特征以及全层规模水平垂直渗透率比值等来进行分析。层间非均质性包含层系旋回性，砂层之间的渗透率非均质程度，隔层分布，特殊类型层分布，以及小层划分、层组等。平面非均质性则包含了平面渗透率和孔隙度的变化以及非均质程度、砂体成因单元的连通程度以及渗透率的方向性。

鄂尔多斯盆地华庆地区长6－3南西方向上常互层出现深水重力流三种岩石类型(经典浊积岩、滑塌岩和砂质碎屑流)，储层的非均质性比较强，里面碎屑流和分流河道形成的块状的砂岩含油性最好，连续的厚度也比较大，为渗流做的贡献最大，是高效储层。本文就从宏观(层内、层间、平面)及微观等方面来研究华庆地区长6－3储层的非均质性，为油田开发和勘探做出有效指导。

2.1 层内非均质性

层内非均质性是单砂层垂向上的储层性质(储层岩性、物性、流体性质)的变化，包括层内的粒度变化，渗透率韵律，非均质程度和最高渗透率段在的位置等，层内非均质性是关键地质因素，它可以直接控制并且影响单砂层储层内注入剂液和体积。

2.1.1 垂向粒度分布的韵律性

在一个单砂层内部碎屑颗粒的粒度大小垂向上变化特征常表现为具有一定的韵律性，在综合测井曲线上有其相应的曲线形态特征，常见的韵律模式有均质韵律、无韵律、反韵律以及正韵律和合韵律。垂向粒度分布的韵律性对储层渗透率的垂向分布规律有着很大的影响，如果储层中的成岩变化比较小，那么在剖面上的垂向粒度分布韵律性则直接控制着储层渗透率的韵律性。

鄂尔多斯盆地华庆地区长6－3沉积韵律特征有正韵律、反韵律以及复合韵律和正复合韵律。其中复合韵律比较复杂，它的岩性变化以及顺序有正韵律和反韵律的特征。高渗透带位置决定油水运动，高渗透带偏下部时，粒度分布主要是正韵律，油水运动特征与正韵律大致类似，比正韵律高渗透层的见水厚度更大，水线推进更均匀，并且水窜现象也更轻些;高渗透带偏上部时，粒度分布主要是反韵律，油水运动特征则与反韵律大致类似。

2.1.2 层内渗透率非均质性特征

层内渗透率非均质一般用级差、突进系数以及变异系数等参数来评价。本次研究采用渗透率非均值质评价标准(见表1)，从渗透率变异系数、突进系数以及级差3方面来评价华庆地区小层非均质性特征。

表1 渗透率非均质性参数评价图

通过对长6－3各小层渗透率非均质性评价进行参数对比，得出华庆地区长6－3油层渗透率变异系数、突进系数、级差分别为 0.65、6.62、6.14。华庆地区长 6 －3 油层渗透率变异系数，突进系数，级差有所变化，可以看出，说明研究区储层非均质性变化较大，综合评价华庆长6－3应属于应属于中等－强非均质储层。

2.1.3 层内夹层

注水开发的过程中，对地下流体，夹层有隔绝的能力或者遮挡的作用，因此很大地影响水驱油过程。夹层的厚度以及延伸的长度决定了夹层对地下流体遮挡作用的程度。夹层分布特征是反映层内非均质状况很重要的一个侧面，夹层越发育，非均质越强。鄂尔多斯盆地华庆地区长6－3主要发育泥质、钙质夹层。泥质夹层主要由泥岩组成，是河道切割或垂向叠置形成的间隙残留泥岩，渗透性变差。钙质夹层主要是钙质胶结带组成，是河道切割叠置以后在河道顶部形成的。统计表明，华庆地区长6－3小层砂层间发育2～3个厚度1～2 m的薄夹层。

2.2 层间非均质性

层间非均质性指垂向上各种环境砂体交互出现的规律性，还有隔层的泥质岩类在剖面上发育以及分布状况，它是对砂泥岩间互含油层系的总体研究，储层描述属于层系规模。层间非均质性是对一套砂泥岩交互的含油层系的储层物性变化的总体表征，它亦是决定开发层系、分层开采工艺技术等重大开发方案的依据。

沉积旋回性是不同成因、不同性质的储层砂体和非储层夹层按一定规律排序叠置的表现，是储层非均质性的沉积成因，也是储层层组划分对比的依据。储层描述通常是关于三级以下的沉积旋回。除沉积成因命名外，如水进旋回、水退旋回等，还可依据储层粒度、物性参数变化及厚度发育程度等进行描述。首先是正旋回，是指由下向上变细，物性变小，厚度变小。其次是反旋回，是指由下向上变粗，物性变大，厚度变大。第三是复合旋回，是指正、反旋回的不同组合。华庆地区长6－3夹于大套暗色泥岩中，往往呈砂、泥岩互层，或泥、砂互相混搅的沉积序列，下部砂体相对发育，为有利储层发育的层位，是重要的勘探目标层之一，并且其顶部发育一套湖相泥岩，分布稳定，可以作为该区区域性的辅助标志层。根据对华庆地区长6－3储层的分析资料可以看出，该区以复合旋回为主，分层系数和砂岩密度均较低，反映砂岩呈孤立夹层产出，储层的层间非均质性亦极强。

2.3 平面非均质性

平面非均质性是由于砂体规模、几何形态、连续性、渗透率和孔隙度平面上的变化所引起的，本次研究采用了采注井组渗透率之间的非均质参数及渗透率比值来研究平面上的非均质性。

如果砂体是以带状来分布的，它的高渗透带也基本上多以条带状分布。沿着砂体条带延伸的方向，砂体的厚度以及渗透率的变化较小，垂直于砂体延伸方向上的砂体厚度以及渗透率的变化会比较大，并且向两侧会很明显的变小。在平面上，砂体是由不同的沉积微相砂体复合形成的，因为各沉积微相砂体渗透率有所不同，一定会引起渗透率平面上的一些变化。在同一沉积微相里，如果主体带与边缘带、近源带与远源带的渗透率有所不同，也是会造成渗透率的平面上的变化。

华庆地区长6－3油层组以半深湖－深湖－三角洲沉积环境为主，主要为三角洲沉积体系，其中骨架相为三角洲平原分流河道，水下分流河道(由本区北东方向延伸过来的三角洲前缘)砂体以长条状地向该区内进行延伸展布，在白155形成重力流沉积(以西南方向)，其砂体以连片状进行分布。该区长6－3的砂体宽度大约为4～6 km，砂层厚度10～48 m，平均31 m。长6－3厚度变化较大，湖盆中心位置厚，向盆缘逐渐减薄，其中长6－3因沉积时坡度相对较大，向盆缘逐渐减薄尖灭。

华庆地区长6－3渗透率集中分布在0.022 5～1.382 mD范围内，孔隙度集中分布在5.6% ～16.1%范围内。孔隙度和渗透率在平面上的变化，反映了长6－3油层组物性在平面上差异较大，各层的孔隙度和渗透率均沿砂体的展布方向呈带状、片状以及点状或不规则状展布。通常在砂体的主体部位孔隙度和渗透率值较高，向砂体的翼部随砂体厚度的减薄，孔隙度和渗透率值较低。

3 储层微观非均质性

储层的微观非均质性是指由于岩石的孔隙、喉道及其组合类型在储层中的不同特征而引起的非均质性，主要研究砂岩孔隙形成机制、孔隙结构特征及流体在其中运移的渗流机制等。

3.1 孔隙特征

华庆地区长6－3的储层孔隙类型主要是粒间孔，含量为2.7%，面孔率3.7%，对其储层孔隙类型及其含量进行了统计(见表2)。

表2 华庆长6－3储层孔隙类型及其含量统计数据表

该区长6－3砂岩总面孔率的平均值是2.15%，其原生孔隙的面孔率是1.25%，为总值的57.85%，其次生孔隙的面孔率是0.88%，为总值的40.91%，其微裂隙面孔率是0.03%，为总值的1.25%，由此可以总结出，鄂尔多斯盆地华庆地区的储集空间主要是原生孔隙。

3.2 喉道结构特征

孔隙结构是控制孔隙储、渗性的基本要素，也是进行储层研究的重要内容之一，因此，结合观察扫描电镜和鉴定铸体薄片(见表3)以及常规物性分析的结果，可以对孔隙结构基本特征进行描述，其中有喉道的大小、喉道形态类型和孔喉的组合关系等。

华庆地区长6－3储层发育的喉道类型主要是缩颈型、孔隙缩小型、粒间隙喉道型和管状喉道型，而基本上没见点状喉道。其中最大连通孔喉半径是0.012 1～1.971 μm，平均值 0.54 μm;其中值孔喉半径为 0.001 ～1.035 μm，平均值0.202 μm，并且 Rc50 小于 0.10 μm 时样品微喉有 50%，而Rc50大于0.5 μm的只有1件，占7.1%，未见 Rc50大于2 μm的粗喉，在产出规模上，多以细喉和微喉为主，少量中喉， 而粗喉基本未见。

表3 华庆地区长6－3储层的孔隙结构参数－览表

3.3 孔-喉关系特征

根据分析(见表3)可以得出，鄂尔多斯盆地华庆地区长6－3的储层孔隙结构普遍比较差，虽然破裂作用和溶蚀作用很大的程度地增加了孔隙空间，而且局部上明显改善了喉道的连通性，通过铸体薄片资料可以看出，岩石的各种粒间孔隙虽然比较发育，但是孔隙之间的连通性仍然是比较差的，它的孔喉关系主要是中、小孔－细、微喉型组合，其次是小孔－细、微喉型组合与小孔－微喉型组合，为中、孔－细喉及微孔－微喉型为少部分，孔隙类型主要是剩余粒间孔，其次是溶孔和微孔。

依据研究区长6－3储层压汞基本参数(见表3)，华庆地区的分选系数2.15、变异系数0.24、歪度0.45。华庆地区长6－3储层的排驱压力、中值压力均较大，喉道中值半径较小，总体上分选好，退汞效率低，可以判断华庆地区长6－3储层整体上渗透性差。有这些数据可以分析得出，华庆地区的非均质性程度比较强。

综合分析，华庆地区微观非均质性偏高，为中等－强非均质储层，同宏观非均质性结论相一致。

4 结语

(1)华庆地区长6－3沉积韵律特征有正韵律、反韵律、复合韵律、正复合韵律。华庆地区长6－3储层层内渗透率变异系数，渗透率级差，突进系数均较大，非均质程度较强，渗透率变异系数，渗透率级差，突进系数有所变化，可以看出，说明研究区储层非均质性变化较大，综合评价华庆长6－3应属于应属于中等－强非均质储层。

(2)华庆地区长6－3夹于大套暗色泥岩中，往往呈砂、泥岩互层，或泥、砂互相混搅的沉积序列，下部砂体相对发育。长6－3油层整体上层间非均质性较强，为中等－强储层。研究区长6－3各层之间的隔层较薄，平均厚度1～2 m左右，隔挡能力比较弱，该区分层系数和砂岩密度均较低，反映砂岩呈孤立夹层产出，层间非均质性亦极强。

(3)华庆地区长6－3储层孔隙类型以粒间孔为主。喉道类型主要是细喉以及微喉，还有少量的中喉，但是粗喉就基本上见不到。其孔喉关系以小、中孔－细、微喉型为主，其次就是小孔－细、微喉型与小孔－微喉型，少部分为中、孔－细喉及微孔－微喉型，孔隙类型以剩余粒间孔为主，其次为溶孔、微孔。华庆地区的变异系数接近1，综合分析华庆地区长6－3储层整体上渗透性差，微观非均质性较强。

[1]孙继峰.葡萄花油田北部地区葡 I油组储层非均质性研究[J].东营:中国石油大学.2008.

[2]庞强.胡尖山地区长9油层组储层非均质性研究[J].地下水.2014，36(2).

[3]裘亦楠，陈予琪.油藏描述[M].北京:石油工业出版社.1996.

[4]杨翼波.克拉玛依油田七中－东区克下组储层微观非均质性研究[J].地下水.2013，35(2).

[5]袁龙.吴堡地区长8储层非均质性与含油性的关系研究[J].地下水.2014，36(2).

[6]朱德燕.储层非均质性研究[J].西部探矿工程.2004，100(9):76－77.

[7]胡春花.鄂尔多斯盆地安塞贺庄油区延长组长6油层组储层非均质性及油藏特征[J].西安:西北大学.2009.

[8]王建民.顺宁油田长21低渗砂岩储集层非均质性特征及其开发意义[J].石油勘探与开发.2007，34(2):170－174.

[9]唐鼎.鄂尔多斯盆地盘古梁地区长6－1储层宏观非均质性研究[J].石油地质与工程.2011，25(1).

[10]刘昊伟，郑兴远，陈全红，等.华庆地区长6深水沉积低渗透砂岩储层特征.西南石油大学学报(自然科学版).2010(1).

[11]周创飞，李超，苟永俊，等.鄂尔多斯盆地安83井区长7储层非均质性研究.西北大学学报.2012，42(198):116－118.