跃进二号油田E31储层非均质性研究

高瑞阳，牟中海，杨雪峰，贾风娟，苏 秋

(1.西南石油大学，四川成都 610500；2.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院)

跃进二号油田E31储层非均质性研究

高瑞阳1，牟中海1，杨雪峰2，贾风娟1，苏 秋1

(1.西南石油大学，四川成都 610500；2.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院)

渐新统下干柴沟组下段(E31)为跃进二号油田主要含油层系，在岩心资料和测井数据统计的基础上，计算跃进二号油田E31储层层间、各小层层内的渗透率变异系数、突进系数、级差，运用单项非均质参数及储层非均质综合指数评价了E31储层层间、各小层(以Ⅰ-11小层为例)层内及平面的非均质性。研究表明，跃进二号油田E31储层层间非均质性强，平面上强非均质性区域分布广；Ⅰ-11小层层内非均质性中等，强非均质性区域主要在8-4、3-3、8-7、7-11等井附近。

跃进二号油田；E31储层；储层非均质性；非均质综合指数

1 地质概况

跃进二号油田为柴达木盆地丰度最高的油田之一[1]，位于柴达木盆地西部南区，为西部坳陷区昆北断阶[2-3]亚区铁木里克凸起内的一个三级构造，西北为尕斯库勒油田，西为跃西构造，东与跃东构造相邻(图1)。研究层位为跃进二号油田主要含油层系：渐新统下干柴沟组下段(E31)。E31储层分为4个油组，28个小层，主要为辫状河三角洲平原、三角洲前缘及滨浅湖沉积[4-5]，含油岩性以粉砂岩和细砂岩为主，胶结物为方解石，胶结类型以孔隙型胶结为主，储集空间以孔隙型为主，属于中孔低渗储层。

图1 工区构造位置

前人对跃进二号油田的研究多侧重于油气成藏机理、沉积相、构造运动等方面[6-7]，对储层非均质性研究鲜有涉及。跃进二号油田的开发实践证明,油井产能大小、注水效果好坏、油水运动方向与储层物性在纵向、横向上变化很大,因此开展储层非均质性研究是弄清油藏中高含水期剩余油分布规律、实现注水开发中后期稳产的重要手段之一。

储层非均质性研究综合起来主要包括宏观非均质性和微观非均质性，按照我国油田部门的通用分类，将宏观储层非均质性分为层间、平面、层内三类[8-9]。本文根据工区的实际情况，提出了评价层内和层间非均质性综合指数方法，并着重从层内、层间及平面等方面对储层非均质性进行了研究和评价。

2 层内非均质性

层内非均质性是单砂层垂向上及平面上储层性质(岩性、物性、电性及含油气性)的变化，是直接影响和控制单砂体内注入水波及体积的关键因素[16-17]，主要反映在层理构造、渗透率韵律及夹层频率的变化等方面。

2.1 层理构造

E31储层中发育块状层理、水平层理、交错层理等。水平层理会影响流体的垂向渗流，流体顺层理面流动，注水开发时，注入水沿层理面水淹严重，驱油效果差。平行层理和交错层理等斜层理沿纹层面和层面渗透率较高，水淹快，渗透率非均质性强，易形成较多的剩余油，驱油效率低；垂直层理面方向渗透率非均质程度更强，驱油效率更低。

2.2 层内渗透率韵律

常见的渗透率韵律可分为正韵律、反韵律、复合韵律、均质韵律。E31储层渗透率韵律主要为复合韵律。由于水驱运动方向是由下往上有利，所以均质韵律和反韵律水驱效果比较好,对层内的非均质性贡献小，简单正韵律、复杂正韵律以及复合式韵律对层内非均质性贡献大。层内的韵律性是影响油气成藏的重要因素,而渗透率韵律性主要受控于沉积环境。E31第Ⅰ、Ⅱ油层组主要是滨浅湖亚相的滨浅湖泥、滩坝、泥灰坪微相，E31第Ⅲ、Ⅳ油层组主要为辫状河三角洲前缘亚相的分流河道、分流间、河口坝、席状砂、远砂坝微相和辫状河三角洲平原亚相的水上分流河道、泛滥平原微相。其中滩坝渗透率韵律主要为复合反正韵律，分流河道以正韵律为主，席状砂以正反韵律为主，河口坝以复合反正韵律或多个反正韵律叠加为主，远砂坝以均质韵律为主。

2.3 层内夹层分布频率

E31各小层内部夹层主要是泥岩夹层、物性夹层，钙质夹层少见。泥岩夹层在电测曲线上为高时差、低密度、高伽马、低电阻率，单层厚度小(一般小于0.5 m)，平面连续性差，主要分布在砂体内。物性夹层多存在于单一岩性内，主要是由于砂岩颗粒间杂基、胶结物造成，表现为物性差，特别是渗透率极低。 对工区各小层各井的夹层数进行了统计，并计算了夹层频率，从夹层频率等值线图可知：在水上分流河道、分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、滩坝砂体的中心部位，夹层频率低，而在砂体与泥质岩类交汇处，夹层频率高,反映出非均质性较强。

2.4 层内非均质性的平面变化

一般层内非均质性可用渗透率变异系数、突进系数、级差等参数评价[12]。本文采用同样的评价参数，并根据工区的实际情况，结合前人研究成果，提出了该区非均质性的评价标准(表1)。研究统计了各井E31Ⅰ-11小层层内测点渗透率最大值、最小值和平均值，计算出层内变异系数为0.09～2.31，平均0.51；突进系数为0.67～14.80，平均2.63；级差为0.90～188.43，平均16.67。综合评价E31Ⅰ-11层内非均质性为中等非均质性。

表1 渗透率非均质性参数评价标准

同时根据每口井的渗透率变异系数和突进系数，绘制了Ⅰ-11渗透率变异系数及突进系数等值线图(图2)。根据非均质参数评价标准，E31Ⅰ-11小层强非均质性区域主要集中在研究区3-3、8-7、8-4、7-11、176、254等井附近，中等非均质性区域主要在144、3-2、866、8-18井附近，其余区域的非均质性较弱。3-3井与275井之间的区域非均质系数数值变化很快，变异系数从2.3减小至0.11，突进系数从14.8减小至1.24，显示出平面非均质性差异大；8-7井位于席状沙与河口坝微相交界部分，显示出向河口坝方向，平面非均质性逐渐变小的趋势。

图2 E31Ⅰ-11层内变异及突进系数等值线

3 层间非均质性

层间非均质性是指储层纵向上砂层间的物性差异及其分布特征，包括砂体之间在旋回性、渗透率分布梯度、隔层分布及构造裂缝等方面的差异性，主要受沉积相带展布控制，对油水界面的差异及油水系统的分布构成重要的影响[13]。

3.1 隔层特征

E31各小层间隔层厚度变化较大，但分布相对稳定。由于断层十分发育，泥质岩疏松，所以隔层质量一般。隔层多为泥层(岩性以泥岩为主)，平均厚度大于5 m的仅有E31Ⅰ-1～2小层，大部分小于2 m，平均隔层厚度2.85 m。E31同生断层十分发育，造成地层厚度横向变化大，因而隔层厚度的变化在横向上差异明显。

3.2 层间非均质性的平面变化

据E31储层测井解释和岩心分析资料，计算出层间变异系数在0.19～1.56，平均值0.74；突进系数在1.19～7.52，平均值3.23；级差在2.22～304.13，平均值33.46。根据本区非均质性参数评价标准，E31层间非均质性属于强非均质性。

从E31层间变异及突进系数等值线图(图3)可知，强非均质性区域分布很广，而中等非均质性主要集中在245～145井区及8-11、3-3、4-10等井附近，弱非均质性主要在8-5、243、8-9井区。E31层间整体上平面变化较慢，但在4-12、8-14井附近，非均质性平面变化较快，差异明显。

图3 E31层间变异及突进系数等值线

4 非均质性综合评价

储层非均质综合指数评价方法主要将非均质性的多个参数进行综合考虑，从而避免了单参数非均质性表征的不确定性[21]。综合三个渗透率非均质性参数(渗透率变异系数(Vk)、渗透率突进系数(Tk)和渗透率级差(Jk))，采用加权平均法求取储层非均质性综合指数(M)。具体计算方法如下：

(1)对渗透率非均质参数进行归一化处理,即将各参数的值统一到0～1之间。

式中,Ximin为第i个变量的最小值;Ximax为第i个变量的最大值;i取值为1,2,……，n的采样数;Yi为归一化处理后的非均质参数值(0～1)。

(2)求取储层非均质性综合指数公式如下：

式中,λi为权系数(突进系数、级差、变异系数的权系数分别为0.3、0.2、0.5)；M为非均质综合指数(0～1),0代表均质储层,1代表强非均质性储层。

4.1 层内非均质性综合评价

根据研究区实际情况，确定了渗透率非均质综合指数的评价标准：弱非均质性(M<0.1)、中等非均质性(0.1≤M<0.3)、强非均质性(M≥0.3)。以E31Ⅰ-11为例，层内非均质综合指数值为0.01～0.90，平均值为0.15，属于中等非均质性储层。

由E31Ⅰ-11非均质综合指数等值线图(图4)可知，8-4、8-7、7-11、3-3等井附近区域非均质性强，中等非均质性区域主要集中在3-2、8-18、8-19井区和144、866、243等井附近，剩余区域非均质性较弱。非均质综合指数高值主要集中在8-7、3-3井附近，其余区域非均质性逐渐减弱。3-3井至275井之间的综合指数值在很短距离内从0.85减小至0.02，非均质性从强迅速变为弱，该区域非均质性变化十分明显。

图4 E31Ⅰ-11层内非均质综合指数等值线

4.2 层间非均质性综合评价

E31储层层间非均质性综合指数取值0～0.83，平均值为0.32，属于强非均质性。E31层间非均质综合指数等值线图(图5)说明，研究区强非均质性区域分布很广，中等非均质性区域主要集中在245、8-5、243、8-9、8-22井区和134、4-10、3-3等井附近，弱非均质性区域集中在285、8-13、8-16等井附近。储层层间非均质性综合指数高值主要集中于8-14、274、175等井附近，8-14井附近砂体厚度、沉积微相在纵横向上变化大，所以非均质性在平面上变化较快。

图5 E31层间非均质性综合指数等值线

5 结论

(1)综合单项非均质参数评价及储层非均质综合指数评价结果认为，E31Ⅰ-11层内非均质性中等，强非均质性区域主要在8-4、3-3、8-7、7-11等井附近；E31层间非均质性强，中等非均质性区域主要在245、8-5井区及3-3、4-10等井附近，弱非均质性区域集中在243、8-9井区附近。

(2)通过对比两种评价结果发现：E31Ⅰ-11层内强、中、弱非均质性区域基本一致，但是非均质性综合指数评价方法使用更加简便，更能直接反映非均质性变化特征。

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编辑：吴官生

1673-8217(2015)01-0069-04

2014-06-27；改回日期：2014-08-18

高瑞阳，1988年生，2011年毕业于西南石油大学地球科学与技术学院资源勘查工程专业，在读硕士研究生，主要从事油藏描述、储层沉积方面的研究。

中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“柴达木盆地建设千万吨油气田综合配套技术研究”子课题06“柴达木盆地老区稳产提高采收率技术研究”(2011E-0306)部分成果。

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