鄂尔多斯盆地郑寺区块长21储层非均质性研究

李 杰，马钰凯，宁 波，肖 鄂，雷倩倩

(延长油田股份有限公司 勘探开发技术研究中心，陕西 西安 716000)

储层非均质性通常是指在沉积、构造和成岩作用的综合影响下，致使储层在空间分布上呈现不均一性，内部属性也同时表现出不均一的特征[1-2]。储层非均质性极易影响储层内流体的运移状态[3]和层内发生单层突进、层间互相干扰及剩余油空间分布不均等开发难题[4-6]，阻碍油田高效开发。近年来，国内外已探明的致密油气藏储量大幅增加，且油气资源丰富[7-8]，但储层物性差、非均质性强等特征严重影响着致密油气藏的有效开发。鄂尔多斯盆地郑寺区块长21储层油气储量丰富，但砂体的空间展布复杂、储层非均质性强，初产稳产效果差，因此，亟需对研究区储层非均质性展开研究。前人已对长21油层亚组的沉积相、储层特征、储层成岩作用及孔隙结构作了研究[9-12]，但储层非均质性未作深入探究。本次研究基于前人研究成果，对研究区长21储层开展详细的非均质性分析工作，以期更进一步明确长21油层亚组油、水的空间展布规律，从而为油田高效开发及剩余油挖潜提供理论依据。

1 区域概况

郑寺区块区域构造处于陕北斜坡的中东部，整体特征表现为东高西低的西倾单斜[12-13]，内部构造相对简单，基本未发现断层，且不发育褶皱。但小幅度的鼻状隆起在研究区较为常见，为地层含油提供了有利的构造配置。沉积上处于志靖三角洲砂体之上的四个有利油气聚集带之一[14]，即“小河-青阳岔三角洲平原复合油气聚集区”。

图1 研究区地理位置及长2层综合柱状图

2 储层非均质性

对于储层非均质性，以往研究只在砂体平面及纵向连续性、钻遇率等方面开展笼统的分析，本次研究则从层内、层间、平面非均质三个方面开展详细的储层非均质性分析工作。在层内非均质性方面，主要从韵律特征、非均质参数(变异系数、极差、突进系数等)、层内夹层特征等方面开展研究；在层间非均质性方面，主要从砂地比、各层非均质参数差异、隔层特征等方面开展研究；在平面非均质性方面，主要从孔隙度、渗透率平面展布、砂体形态及连通性方面开展研究。

2.1 层内非均质性

2.1.1 韵律特征

研究区长21油层亚组发育三角洲平原亚相，沉积微相以分流河道及分流间湾为主，其次是天然堤。由于沉积环境变化所形成的沉积物在垂向上呈现出有序分布、多种韵律的特征。通过对研究区长21亚组韵律特征的分析，发现储层物性韵律的分布通常与岩石的粒度密切相关。粒度韵律决定韵律规律，因此通常粒度由下而上逐渐变细时，粒度韵律呈正韵律，储层物性与其规律一致，同为正韵律，反之则亦然。除此之外，可见岩石内部粒度呈现正韵律与反韵律会交替出现的现象，称之为复合韵律，这种复合韵律发育较为普遍。岩石内部的粒度组合特征对储层物性韵律的影响极为重要，它不仅决定着岩石的粒度韵律，同时影响储层物性韵律。

研究区长21油层亚组砂体内部渗透率复杂多变，发育3种类型韵律，以复合韵律型为主，其次为正韵律型、反韵律型(图2)。正韵律型表现为大孔隙度、高渗透率渗层段分布于砂体底部，向上物性逐渐变差，小层内部往往由几个正韵律段叠加，中间为泥质或物性夹层分隔。反韵律型表现为物性向上逐渐变好，大孔隙度、高渗透率渗层段分布于砂体顶部。复合韵律型在研究区最为常见，这种韵律表现为单砂体在垂向上高、低渗透率段或正韵律与反韵律层交替分布。

靖探409(反韵律、复合韵律) 靖探408(复合韵律) 靖21853-01(正韵律、反韵律)图2 研究区长2砂体韵律特征

2.1.2 非均质性参数

渗透率非均质性常用渗透率突进系数、级差、变异系数等参数来表示[4，6，8，15]。突进系数越大，级差越高，变异系数越接近1，表明储层渗透率非均质性越强，反之则均质性好[16]。

表1 储层非均质性评价标准[16]

表2 研究区储层渗透率特征值计算表

2.1.3 层内夹层特征

层内不连续夹层可以阻碍储层液体在空间上的流动方向，可作为非渗透隔层[7-8，15]。层内夹层对驱油效果影响较大，因此层内夹层分布的研究也在非均质性研究中显得极为重要。层内夹层引起的渗流屏障和渗透性差异将会影响油田的开发效果。

表3 研究区长21亚组夹层统计表

图3 研究区长21储层夹层类型(靖探412井)

图4 研究区长长隔层平面展布图

图5 研究区长长隔层平面展布图

2.2 层间非均质性

2.2.1 砂层密度

用砂层密度(砂层厚度与地层厚度比值)体现储集砂岩的层间非均质性，可以反映储层砂岩分布不均一性和沉积微相的变化。

表4 研究区长21亚组砂层密度与砂体钻遇率统计表

2.2.2 隔层厚度及分布特征

隔层是影响非均质的重要指标，根据研究区地层划分与对比分析，各油组之间以及各亚组、各砂岩组及各小层之间均有较稳定的隔层分布，特别是亚组及砂岩组之间，隔层岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂泥岩薄互层，主要属分流间湾沉积。

表5 研究区长21亚组隔层统计表

隔层平面分布及厚度随砂岩厚度和发育部位变化，研究区小层间隔层的厚度横向变化明显，连续性较好，发育相对稳定，且厚度较大。各小层之间的隔层分布基本上与砂体展布、沉积相带展布一致。

2.3 平面非均质性

平面非均质性是指由储集层砂体的几何形态、规模、孔隙度、渗透率等空间变化引起的非均质性。其中，孔隙度、渗透率的大小和分布又受砂体分布的控制，而沉积相则控制着砂体的几何形态、规模等。

图6 研究区各小层砂体展布平面图

3 结论

1)郑寺区块长21储层层内、层间以及平面非均质性明显。层内非均质性主要受渗透率非均质性、层理构造和层内夹层影响；层间非均质性取决于分层系数和砂层密度变化；平面非均质性与砂体在平面上的几何形态及其连通方式和连通程度密切相关。