儲層非均質性是指油氣儲層在漫長的地質歷史中，經歷了沉積、成岩及後期構造作用的綜合影響，使儲層的空間分布及內部的各種屬性都存在極不均勻的變化。
基本介紹
- 中文名：儲層非均質性
- 外文名：reservoir heterogeneity
- 學科：石油與天然氣地質學
- 分類：方案很多
- 內容：油藏描述和表征
- 對注水的影響：單層突進或平面舌進
研究內容,分類,注水開發影響,
研究內容
儲層非均質性的研究是油藏描述和表征的核心內容。儲層的非均質性是絕對的、無條件的、無限的，而均質是相對的、有條件的、有限的。只有在一定的非均質層內，在一定的條件下，有限的範圍內才可以把儲層近似地看作是均質的。因此絕對的均質實質上是不存在的。當然海相儲層非均質程度相對陸相儲層低。我國目前已發現的油氣儲量90%來自陸相沉積地層，且絕大多數都為注水開發，因此，儲層非均質性將直接影響到儲層中油、氣、水的分布及開發效果。
分類
儲層非均質性的分類方案很多，不同的學者根據不同的研究目的，對非均質性的分類也有所不同。下面介紹幾種國內外有代表性的儲層非均質性的分類方案。
1.pettjohn分類
pettjohn對河流沉積儲層按非均質性規模的大小提出了一個由大到小的非均質分類譜圖，劃分了油藏、層、砂體、層理、孔隙5種規模的儲層非均質性。
2. Weber分類
Weber根據pettjohn的思路，不僅考慮儲層非均質性的規模，同時考慮了非均質屬性及其對流體滲流的影響，將儲層的非均質性分為7類。
（1）封閉、半封閉、未封閉斷層。這是一種大規模的儲層非均質屬性，斷裂的封閉程度對油區內大範圍的流體滲流具有很大的影響。如果斷層是封閉的，就隔斷了斷層兩盤之間流體的滲流，起到遮擋的作用；如果斷層未封閉，就成為一個大型的滲流通道。
（2）成因單元邊界。成因單元邊界實質上是沉積相邊界，亦是岩性變化邊界，且通常是滲透層與非滲透層的分界線，至少是滲透性差異的分界線。因此成因單元邊界控制著較大規模的流體滲流。
（3）成因單元內滲透層。在成因單元內部，具有不同滲透性的岩層，它們在垂向上呈帶狀分布，因而導致了儲層在垂向上的非均質性。
（4）成因單元內隔夾層。在成因單元內不同規模的隔夾層對流體滲流具有很大的影響，它主要影響流體的垂向滲流，也影響流體的水平滲流。
（5）紋層和交錯層理。由於層理構造內部紋層方向具有較大的差異，對流體有較大的影響，從而影響注水開發後剩餘油的分布。
（6）微觀非均質性。這是最小規模的非均質性，即由於岩石結構和礦物特徵差異導致的孔隙規模的儲層非均質性。
（7）封閉、開啟裂縫。儲層中若存在裂縫，裂縫的封閉和開放性質亦可導致儲層的非均質性。
3. Haldorson分類
Haldorson根據儲層地質建模的需要，按照與孔隙平均值有關的體積分布，將儲層非均質性劃分為4種類型
（1）微觀非均質性，即孔隙和砂顆粒規模。
（2）巨觀非均質性 ， 即岩心規模。
（3）大型非均質性，即模擬模型中的大型網塊。
（4）巨型非均質性，即整個岩層或區域規模。
4.裘亦楠分類
裘亦楠的分類既考慮非均質性的規模，也考慮開發生產的實用性，將碎屑岩的儲層非均質性由大到小分為4類。
（1）層間非均質性。包括層系的旋迴性、砂層間滲透率的非均質程度、隔層分布、特殊類型層的分布。
（2）平面非均質性。包括砂體成因單元的連通程度，平面孔隙度、滲透率的變化，非均質程度以及滲透率的方向性。
（3）層內非均質性。包括粒度韻律性、層理構造序列、滲透率差異程度及高滲透段位置、層內不連續薄泥質夾層的分布頻率和大小，以及其他不滲透隔層的分布及全層規模的水平，垂直滲透率的比值等。
（4）孔隙非均質性。主要指微觀孔隙結構的非均質性，包括砂體孔隙、喉道大小及其均勻程度，孔隙喉道的配置關係和連通程度。
除以上分類外，還有巨觀非均質性、中觀非均質性、微觀非均質性的分類，此外還有人採用大型、中型、小型非均質性的分類方案。
注水開發影響
1.層間非均質性導致“單層突進”
對多油層的油田來說，油層的非均質性對注水開發效果造成很大的影響。由於各單層之間的非均質性，使層間滲透率差異大。它們之間滲透率大小相差幾倍、幾十倍甚至高達數百倍。在注水時注入的水就沿著連通性好、滲透率高的層迅速“突進”，使注入水很快地進入生產井，使生產井含水率迅速提高，甚至水淹停產。這時低滲透層中的原油還原封未動地保存在油層中，殘留在地下形成“死油”。這就是油田開發中常說的層間矛盾。
2.平面非均質性導致“平面舌進”
由於油層的平面非均質性，使各單油層在平面上往往呈不連續分布，形成許多面積不大的油砂體。有的油砂體只被少數井鑽到甚至漏掉，造成注水開發時油層邊角處的“死油區”和被鑽井漏掉的“死油區”。此外，由於平面非均質性還會造成單一油層內平面上滲透性的差異，這將導致注入水沿著平面上的高滲透帶迅速“舌進”，而使中、低滲透帶成為單油層內部的“死油區”。這就是油田開發中常說的平面矛盾。
3.層內非均質性導致層內“死油區”
在油田開發中，注入水總是沿著油層內阻力最小部分突進，稱為層內矛盾。水驅油實驗中可以看到水驅油總是首先沿著層內相對高的滲透帶“突進”，而同一層中的其餘部分（中、低滲透帶）不易受注入水的沖洗，把已經做過實驗的岩心中的高滲透帶劈去，留下未被水洗過的岩心。再做同樣的實驗時，水又重新沿著剩餘岩心中的相對高滲透帶突進，其餘部分仍不被水沖洗，成為“死油區”。
由此可見，儲層的各種非均質性，主要表現為滲透率的非均質性，且造成油田開發過程中的“層間矛盾”、“平面矛盾”，和“層內矛盾”。這三大矛盾是多油層注水開發油田的基本矛盾。對於多油層注水開發的油田來說，油田開發的過程，就是不斷地暴露、研究和解決三大矛盾的過程，三大矛盾處理得好，就能保持油田的穩定高產，就能提高最終採收率，開發效果就好。因此，在油田投入開發之前，應充分研究油層非均質性，制定油田合理開發方案。油田開發之後，在進一步對油層非均質性進行研究的基礎上，根據油田開發中暴露出來的各種問題採取各種有效措施。如完善加密井網，調整開發井網、調整注水單元及開發層系，進行找水、堵水等工藝措施，以提高開發效果和最終採收率。
