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储层非均质性研究方法进展(三)

储层非均质性研究方法进展(三)

储层非均质性是指表征储层的参数在空间上的不均匀性,是储层的普遍特性。在开发储层评价中,储层的非均质性是指储层具有双重的非均质性,即赋存流体的岩石的非均质性和岩石空间中赋存的流体性质和产状的非均质性(夏位荣等,1999)。

2.9数值模拟方法

数值模拟方法也可以有效分析储层非均质性。元福卿(2005)以孤东油田为例,利用数值模拟方法,研究了储层非均质性对聚合物驱效果的影响作用。

结果表明,纵向非均质、平面非均质和韵律性对聚合物驱效果的影响各不相同,同时层间连通性和大孔道对聚合物驱也有很大影响。由于数值模拟过程中受人为因素影响,在参数选择、模拟方法选择等方面存在差异,导致该方法在实践中的应用受到一定程度的限制,模拟的结果还需要用地质静态和生产动态数据来验证其正确性。

2.10生产动态分析法

生产动态方法从动态角度为静态的储层非均质性研究提供了一种有效途径,各种生产动态信息直接反映了储层非均质性发育的强弱程度。

笔者在进行辽河西部凹陷某试验区储层非均质性研究时就利用产量数据来分析储层隔夹层的发育程度,以达到储层非均质性研究的目的,达到了预期的目标。为稠油热采储层非均质性研究和储层蒸汽吞吐转蒸汽驱热采方式的转换提供坚实的地质依据。

笔者在进行辽河盆地西部凹陷某试验区于楼油层储层非均质性研究时便应用生产动态分析法,取得了较好的效果。

以研究区Well6井组为例(表3,图6),该井组共5口井,在于I油组油层发育,油层之间连通性好。对比地层厚度、隔夹层厚度、产油量和注气量发现,整个井组5口井的隔夹层均以沉积成因为主。

储层非均质性研究方法进展(三)

表3.辽河盆地西部凹陷某试验区Well6 井组于楼油层(单层yI11a ~ yII12a)厚度与隔层厚度及生产数据对比表

储层非均质性研究方法进展(三)

图6.辽河盆地西部凹陷某试验区Well6井组于楼油层储层发育特征图(下部的数字代表: 产油量/产水量/注汽量)

Well7井和Well8井隔夹层厚度相对最小,注气量最少,但是产油量最多,而其余3口井的情况恰恰相反。这主要是随着隔夹层厚度的增大,蒸汽驱的热效率逐渐降低,同时注汽井和采油井之间的注采对应关系逐渐变差所致。从该井组生产实践说明,隔夹层对于稠油热采储层生产具有十分重要的控制和影响作用。

生产动态分析法作为储层非均质研究的有效方法受到越来越多研究者的重视,但其也存在一定的缺陷。比如生产动态数据不但受静态的储层非均质性的影响和制约,同时受到注水强度、注水压力以及地面工程等诸多因素的影响,在工作中应该全面分析,避免将一些非地质和油藏作用的影响归结为储层非均质性因素,造成不必要的错误结果。

生产动态数据本身不能实现储层非均质性的直接刻画,例如无法利用生产动态数据完成隔夹层的识别。但是生产动态数据可以对利用测井方法等其他方法识别的隔夹层等储层非均质性进行验证。储层非均质性是储层性质的核心,非均质性的强弱直接影响了储层性质的优劣,因此可以通过储层对应生产状况的好坏来反证储层非均质性的强弱。当然,在这个过程当中,应该排除工程技术等方面的影响。

3储层非均质性研究中存在的问题

虽然众多的研究者都注意到储层非均质性研究的重要性,也开展了众多富有成效的工作,但截至目前,储层非均质性研究中还存在着诸多未解的难题,笔者总结主要表现在以下几个方面。

(1)储层非均质性定量研究方法较单一,特别是层内非均质性,主要通过计算渗透率变异系数、突进系数和级差来进行。由于目前测井解释渗透率准确性较差,严重影响储层非均质性研究的精度和准确度。Benjamin等(2014)以法国巴黎盆地中侏罗纪为例,对浅海碳酸盐岩储层非均质性成因进行分析,研究综合使用了核磁共振、小岩心稳定同位素地球化学分析、三维地质建模等方法。

(2)储层非均质性研究中流体非均质性研究较少,还需要加大攻关力度。尹伟等(2001)对辽河油田千12区块储层流体非均质性进行了研究,为油田开发方集的制定和调整提供了可靠依据。

(3)受资料基础和方法技术等的限制,储层微观非均质性的研究程度远远不及储层宏观非均质性。陈欢庆等(2011)利用地质统计分析、岩心描述和显微镜下薄片观察等方法对徐东地区营城组一段火山岩储层微观非均质性特征进行了分析。

(4)受地质成因的复杂性和发育区域的局限性,国外对碳酸盐岩储层非均质性研究的较成熟,而国内碳酸盐岩储层非均质性研究还存在许多未解的难题。岳大力等(2005)对流花11-1油田礁灰岩油藏储层非均质性及剩余油分布规律进行了研究,取得了较好的效果。

(5)目前储层非均质性研究中多采用测井精细二次解释资料,而地震资料极少应用,导致储层非均质性宏观发育特征的表征存在较大的问题。

(6)各种基础实验在储层非均质性研究方面具有极大的优势,但是受样品提取,仪器设备精度以及测试成本等条件的限制,实验研究在储层非均质性研究方面的作用还没有充分发挥出来。

(7)储层非均质性受众多地质因素的共同影响形成,目前在研究中综合性还不够,需要加强。

(8)储层非均质性在开发过程中的变化研究还没有引起研究者的重视,这严重影响到油气田开发中后期开发技术政策的调整和剩余油挖潜。随着油气田开发过程的不断深入,储层受速敏、水敏和盐敏等开发活动的影响,孔隙度和渗透率等性质随之发生变化,最终导致储层非均质性的改变,这种变化应该引起研究者的高度重视。

4储层非均质性研究发展方向

分析目前储层非均质性研究现状和存在的问题,结合自身研究实践,笔者认为储层非均质性研究发展方向主要包括以下几大方面:

(1)地质因素一直是影响储层非均质性的根本原因,应该加强层序地层学、沉积学和成岩作用等地质研究在认识储层非均质性研究方面的工作力度。

陈景山等(2007)总结了富县探区低孔低渗砂体的成因类型与层内非均质模式。根据单砂体内粒度、孔隙度、渗透率等储层参数及其测井响应特征在垂向上的变化型式,区分出孔渗向上变差型、孔渗向上变好型、复合型、复杂型等四种基本类型的层内非均质模式,分析并指出了前三种层内非均质性主要受控于砂体微相类型、沉积水动力、沉积物粒度、沉积序列等因素,而复杂型层内非均质性则主要与砂体内差异胶结作用、差异埋藏溶蚀作用等成岩改造因素有关。

Samantha等(2010)对美国犹他州南部CedarMesa砂岩和侏罗系Page砂岩沉积露头进行了分析,在高精度等时地层格架内对储层非均质性进行了研究。

(2)国外学者在研究储层非均质性时,常通过野外露头观察,建立地质知识库来定量研究储层非均质性特征,而这方面在国内的研究较少,应该加大工作力度。

Matthew等(2007)利用露头模拟研究美国科罗拉多州皮申思盆地威廉姆斯-福克组河流点坝砂岩中观尺度点及其储层非均质性特征。

(3)流体非均质性是储层非均质性研究的重要组成部分。目前国外通过渗流场分析等在这方面做了许多探索性的工作,但国内研究还甚少。

杨池银(2004)对千米桥潜山凝析气藏流体非均质性控制因素进行了分析,认为双向供烃、多期成藏、总体成藏期晚和潜山断裂发育等是形成流体非均质性的主要原因。

Zhan等(2010)利用深电磁和压力监测设备对储层流体进行动态监测以此来研究储层非均质性。流体非均质性研究必将成为储层非均质性研究的一个十分重要的发展方向。

(4)目前地震资料在储层非均质性研究中的应用还极少,由于地震资料在储层横向预测方面具有极大的优势,因此应该加强这方面的探索和攻关。

(5)碳酸盐岩、火山岩等复杂岩石类型和致密储层非均质性目前在国内研究的较少,以后应该会成为研究者关注的焦点之一。

崔景伟等(2013)以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例,对致密砂岩层内非均质性及含油下限进行了研究。结果表明,钙质胶结是导致致密砂岩储层非均质性的原因,残留烃含量相差约6倍,致密砂岩均主要发育纳米级喉道(直径<1m)。

(6)利用数字岩心等各种实验技术进行储层微观孔隙结构和非均质性研究,提高储层非均质性研究的精度和定量化水平。

(7)目前储层非均质性定量研究主要基于测井解释的渗透率数据进行统计运算。应该加强各种先进的数理统计方法在储层非均质性研究中应用的力度,努力提高储层非均质性研究的定量化和准确化水平。

鲍强等(2009)以苏北盆地高邮次凹陷某研究区为例,利用分形几何方法研究储层微观孔隙结构特征,在此基础上分析储层微观非均质性特征,取得了较好的效果。

(8)储层非均质性对油气开发效果的影响是储层非均质性研究的主要目的之一,因此也必将成为非均质性研究的重要发展方向之一。

Ali等(2012)研究了裂缝性储层非均质性对蒸汽驱辅助重力泻油的影响进行了分析,结果表明,顶部具有较高裂缝渗透率的储层驱油效率小于底部具有较高裂缝渗透率的储层。

封从军等(2013)研究了扶余油田泉四段储层非均质性及对剩余油分布的控制作用。结果表明,研究区储层非均质性严重,层内主要发育泥质、钙质、泥砾3种夹层类型。层间砂体表现为5种垂向连通方式;平面上孔渗参数、非均质系数分布明显受沉积微相及砂体分布的影响。

Meysam等(2015)研究了储层非均质性对注水开采天然气储层垂向大斜度水平井产量的影响,结果表明,渗透率在空间上的分布规律是水驱储层性质的主要影响因素。

5结论

(1)储层非均质性的研究内容主要包括储层非均质性分类、储层非均质性评价、储层非均质性成因分析、储层非均质性对油气田开发的影响等。目前国外对于储层非均质性研究主要包括利用各种实验研究储层孔渗等物性特征及其对流体渗流规律的影响、利用野外露头资料开展地质建模和模拟研究进行储层非均质性定量分析。国内主要包括通过沉积学、成岩作用等地质成因分析研究储层非均质性和基于测井精细解释的渗透率等储层物性参数进行非均质性的定量评价等。

(2)储层非均质性研究的方法主要有地质成因分析法、层序地层学方法、各种实验研究方法、地质统计学方法、各种数学计算方法、测井解释方法、地质建模方法、地震预测方法、数值模拟方法和生产动态分析法等。

(3)储层非均质性研究中存在的主要问题包括:定量研究中主要基于测井解释渗透率数据导致精度不高、流体非均质性研究少、野外露头资料应用少、碳酸盐岩储层非均质性研究薄弱、地震资料应用少、基础实验研究亟待加强、综合性研究不够、开发过程中储层非均质性变化研究未引起重视等。

(4)储层非均质性研究发展方向主要包括:地质成因基础上的储层非均质性研究、利用野外露头资料进行储层非均质性研究、流体非均质性研究、利用地震数据进行储层非均质性研究、复杂岩性储层非均质性研究、基于各种实验技术储层非均质性研究、利用各种数理统计方法进行储层非均质性研究、储层非均质性对油气田开发的影响作用研究等。

版权声明|来源:《高校地质学报》,作者:陈欢庆等,版权归原作者所有。
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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)

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