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Chapter5碎屑岩的储层非均质性 碎屑岩系油气储层沉积学——第五章 第五章 碎屑岩的储层非均质性 储层是油气勘探、开发的直接目的层，储层描述与表征是油气藏研究的中心，而储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内容。这是因为储层的非均质特征与油气储量、产量及产能密切相关；当前，在油气藏开发中，首先需要解决的一个技术问题，就是如何精确认识油气藏中储层的各种特征。只有科学地、系统地、定量化的研究储层的非均质特征，才能提高油气勘探与开发的效益，才能对开发井的位置作出最优化的选择，以及合理地设计出提高油气采收率的方案。换言之，储层非均质特征的研究是制定油田勘探、开发方案的基础，是评价油藏、发现产能潜力以及预测最终采收率的重要地质依据。 第一节 概念及主要影响因素 储层的非均质是绝对的、无条件的、无限的；而均质是相对的、有条件的、有限的。只有在一定的条件下，有限的范围内才可以把储层近似地看作是均质的。当然，海相储层非均质程度相对于陆相储层低，我国目前已发现的油气储量90%来自陆相沉积储层，且绝大多数都采用注水开发。因此，层非均质性的研究水平，将直接影响到对储层中油气水分布规律的认识和开发效果的好坏。 一、储层非均质性的概念 油气储层在漫长的地质历史中，经历了沉积、成岩以及后期构造运动的综合影响，使储层的空间分布及内部的各种属性都出现了不均匀分布和变化。总而言之，无论是碎屑岩储层还是碳酸盐岩储层，无论是常规储层还是特殊储层，其岩性、物性、含油性和电性在三度空间上往往都是变化的，这种变化就是储层的非均质性。非均质性对油气田的勘探和开发效果影响很大，尤其是对地下油气水的运动，提高油田采收率影响深远。 广义上讲：储层非均质性就是指油气储层在空间上的分布（各向异性——Anisotropies）和各种内部属性的不均匀性。 影响结果：前者控制着油气的总储量、分布规律及勘探开发的布井位置；后者控制着油气的可采储量、注采方式（如波及系数）、产能以及剩余油的分布。 储层建模：前者的研究结果是建立骨架模型；后则是建立参数模型。 狭义上讲：就是指油气储层各种属性（岩性、物性、含油性及电性）在三维空间上分布的不均匀性。 二、主要影响因素 影响储层非均质性的因素很多，也很复杂，但归纳起来主要原因有以下三点（图5—1）： 一）构造因素 构造因素对储层非均质性的影响主要决定于构造变动，形成断层、裂缝，改造和叠加于原始储层骨架之上，造成流体流动的隔挡或通道。 裂缝通常改变了储层的渗透性方向和能力，造成了其渗透性在纵、横、垂三度空间上有很大的差异。 中国地质大学（北京）能源系石油教研室，于兴河教授，2002年编著 不同时期的构造运动则具有不同的特征和性质，这就决定了储层裂缝的形成与分布不同，进而影响着储层的非均质性特征。 二）沉积因素 沉积因素主要决定于沉积作用或过程，形成储层的建筑结构或构形——原始骨架、原始物性及成岩演化方向。 由于沉积条件的不同（如流水的强度和方向、沉积区的古地形陡缓、盆地中水的深浅与进退、碎屑物供给量的大小）造成了沉积物颗粒的大小，排列方向、层理构造和砂体空间几何形态的不同，即不同的沉积相中砂体的分布不同；这就使得沉积砂体内部的物理特性不同，进而造成储层非均质程度的千差万别。 图5—1 影响油气储层非均质性的主要因素 三）成岩因素 成岩因素决定于储层的岩矿与地下流体特征，形成粘土、胶结物及溶蚀与淋滤过程，改善或破坏储层的基本属性。 当沉积物或砂体沉积后，由于一系列的成岩作用，如压实、压渗、溶解、胶结以及重结晶等作用改变了原始砂体的孔隙度和渗透率的大小，加上盆地中不同层位地层通常具有不同的地温、流体、压力和岩性的差异，因而其成岩作用各异，次生孔隙的形成与分布状态在空间上的极不均匀，增加了储层的非均质程度。 以上三点概括起来就是：构造演化的阶段性、沉积格局的多样性、成岩作用的复杂性对非均质的影响。就储层沉积学而言，影响其非均质的主要因素是后两者。 第二节 储层非均质性的分类 储集层的结构复杂程度让人难以置信，它所包含的非均质性规模可以从几公里到几米，几厘米到几毫米。不同的学者依据其研究目的，对储层非均质性的规模、层次及内容的研究各有所侧重。但总来说，人们对储层非均质性的分类主要是依据研究的规模或范围，储层的成因或沉积界面以及对流体的影响来进行的，其目的是将储层各种属性的定性描述转化为油田开发的定量指标，更好地为油气田的勘探与开 碎屑岩系油气储层沉积学——第五章 发，尤其是储层建模服务；对储层非均质性进行分类、描述和分析本身就是储层模型化的过程。 一、Pettijohn的分类 1973年Pettijohn Poter和Siever在研究河流沉积的储层时，依据沉积成因和界面以及对流体的影响，首先提出了储层非均质性研究的层次和分类概念，