合水油田庄51井区长63油层储层非均质性研究

蒋代琴，文志刚 (长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100)

陈建文 (中石油长庆油田分公司第十二采油厂，陕西 西安 710200)

刘军锋 (中石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745000)

刘卫彬 (中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100029)

高永亮 (长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100)

合水油田庄51井区长63油层储层非均质性研究

蒋代琴，文志刚 (长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100)

陈建文 (中石油长庆油田分公司第十二采油厂，陕西 西安 710200)

刘军锋 (中石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745000)

刘卫彬 (中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100029)

高永亮 (长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100)

储层非均质性；长63油层；合水油田；鄂尔多斯

储层的基本性质在三维空间上不均匀变化即为储层非均质性[1]，它影响着油、气、水运动规律，控制着油田采收率。合水油田庄51井区构造发育简单，地层较为平缓，主要发育岩性油气藏，受储集层岩性和物性等基本性质影响较大。油田的开发实践表明，研究区致密岩性油藏开采难度大、成本高，且存在大量可动原油无法开采，剩余油滞留等现象。为进一步挖掘研究区油藏的潜力，需对研究区长63油层进行非均质性研究。该次研究储层非均质性是描述和表征储层的核心内容，其主要研究储层的各向异性，包括层内、层间、平面和微观非均质性共4个方面[2]，对储层特征及其空间变化规律进行定性定量地描述，以期指导下一步的油气勘探与开发，调整开发方案，提高采收率[3]。

1 区域地质概况

2 层内非均质性

图1 庄51井区庄186井长小层韵律图

层内非均质性具体指纵向上一个单砂层的岩石颗粒类型及大小、颗粒间孔隙度、渗透率等基本岩石性质的变化情况，直接影响单砂层内部水淹厚度和波及系数，进而影响油气采收率[6]。该次对层内非均质性的研究主要从垂向渗透率韵律特征、分层系数和砂岩密度、层内渗透率非均质参数以及层内夹层等方面进行分析。

2.1 垂向渗透率韵律特征

渗透率大小在纵向上的变化所形成的韵律性称为渗透率韵律特征，可分为正韵律、反韵律和复合韵律。国内外大量的室内试验研究表明，储层注水开发中纵向波及厚度一般以反韵律、复合反韵律、复合韵律、复合正韵律效果较好，其次为均质段，正韵律效果最差[7]。据该区岩心观察和测井资料分析统计，长63油层渗透率大小纵向上变化较大，主要为复合反正韵律(图1)，其次为复合正反韵律，正韵律和反韵律较为少见。

2.2 层内夹层分布特征

该次夹层的研究是将长63油层中位于砂体之间的相对非渗透性岩层作为研究对象，主要是泥质夹层和钙质夹层，两者在岩电特征上差异较大。泥质夹层在测井曲线上表现为低的微电位电阻率和微梯度电阻率，两者较好重合，自然电位和自然伽马曲线明显回返，低电阻率，高声波时差；钙质夹层较泥质夹层的最突出特征是微电极系曲线呈尖峰状，自然电位低且起伏不大(图2)。夹层的厚度和延伸长度是决定夹层对地下流体阻隔作用的主要因素，在注水开发过程中，对水驱油过程有很大影响[8]。

图2 庄200井(a)、庄54井(b)长63油层夹层类型

表1 庄51井区长63油层夹层统计表

2.3 渗透率非均质性特征

对于层内渗透率非均质差异程度的研究，笔者选择了渗透率变异系数、突进系数和级差3个定量统计参数来分析。渗透率变异系数反映了储层渗透率相对离散程度，该值越大，说明非均质性越强；突进系数是该层渗透率最大值与平均值的比值，数值越小，说明垂向上渗透率变化程度越小，油水和注入剂波及体积越大，水驱油效果会较好，有利于油气的开发；渗透率级差可以有效地反映储层渗透率两极分化的程度，其值越接近 1，表明储层均质性越好；渗透率均质参数在0～1之间变化，数值越接近1，均质性越好[10，11]。

表2 研究区长63油层层内渗透率非均质参数统计表

3 层间非均质性

研究对象是目标层再分之后的小层，是一套砂泥岩互层的含油砂岩的总体研究。由于纵向上沉积环境的变迁，会使得不同油层间砂体特征与储油物性之间等地质因素存在差异，这就是储层的层间非均质性，是决定油气开发中开发层系和开采工艺技术的依据[12]。

3.1 层间隔层分布特征

隔层一般是分布稳定的低渗透率或者相对非渗透性岩层，存在于砂层之间且厚度变化大，横向连续性好，能有效阻止油气在砂体间的垂向渗透和运移[2]，其上、下砂层相对独立，形成2个独立的开发单元[13]。在不同的井区，隔层发育的情况不同，就导致各井非均质性的差异。

3.2 分层系数与砂岩密度

分层系数用平均单井钻遇的砂层数来表示，垂向砂岩密度是砂岩总厚度和地层总厚度的比值。分层系数越大，非均质越强；砂岩密度越接近1，油层越均质。以30%和50%为界，来表征砂体连通性，值越大，连通性越好。当砂岩密度大于50%时, 砂体为大面积连片分布, 且砂体的连通性好；当砂体密度为30%～50%时，砂体呈局部连通的带状分布；小于30%时，砂体连通性差，为孤立型砂体[14]。

表3 庄51井区长63油层各小层砂体发育程度统计表

4 平面非均质性

平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、规模大小、连续性以及砂体的孔渗在平面上的变化所引起的非均质性变化特征[15，16]。该次研究采用的是砂体平面展布特征和储层物性分布特征来研究储层的平面非均质性。

4.1 砂体平面展布特征

4.2 物性平面展布特征

5 微观非均质性

储层微观非均质性是指储层孔喉类型、大小、结构及相互连通关系在空间上的差异性[9]。分析岩石薄片和压汞资料可知，研究区长63油层砂岩颗粒都较小，主要粒径在0.04～0.25mm，以极细-细粒大小为主，分选中等-好，颗粒之间主要是点-线接触和凹凸-线接触，以孔隙式胶结为主。孔隙类型多样，可见粒间孔、溶孔(长石溶孔、岩屑溶孔和粒间溶孔)、晶间孔等孔隙(图4)，其中油气主要储集在粒间孔和长石溶孔中。

图3 研究区长63油层(a)、长油层(b)砂体平面展布图

图4 研究区庄186井长小层扫描电镜图(1657.56m，岩屑溶蚀，表面绿泥石薄膜生长)

研究区较常见到孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道以及片状或弯片状喉道，较少出现管束状喉道。喉道半径都比较小，为微喉道和吸附喉道，各小层都以微喉道为主。研究表明，由于受到各种成岩作用的影响，研究区的储层微观性质会发生变化，结构复杂，使得研究区长63油层的微观非均质性加强。

6 结论

2)庄51井区长63油层的层间隔层发育，厚度较大且分布面积广，各小层为多期叠置的厚层砂岩夹薄层泥岩，层间非均质性强。

3)研究区主要是半深湖-深湖亚相环境，砂体的分布受沉积相的控制，平面上多期浊积岩体叠置，侧向连通性较差，物性的分布也与砂体的分布有着基本的对应，砂厚的区域物性较好。

4)研究区的微观孔隙类型主要是中孔微喉型和小孔微喉型，各种成岩作用的改造使得长63油层微观非均质性较强。

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2016-11-12

国家科技重大专项(2011ZX05033-004)。

蒋代琴(1994-)，女，硕士生，现主要从事油气储层地质方向的学习与研究；通信作者：文志刚，wzg728@sina.com。

[引著格式]蒋代琴，文志刚，陈建文，等.合水油田庄51井区长63油层储层非均质性研究[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(23):13～18.

TE122.2

A

1673-1409(2017)23-0013-06

[编辑] 邓磊