儲層層內(nèi)非均質(zhì)性定量化表征——以子長油田中莊區(qū)為例

李 楠，李 巖

（西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系 大陸動力國家重點(diǎn)實驗室，陜西 西安710069）

儲層宏觀非均質(zhì)性研究是進(jìn)行儲層描述以及油藏評價的重要環(huán)節(jié)，其以儲層滲透率分均質(zhì)性研究為核心［1］。目前，大多數(shù)學(xué)者以裘亦楠提出的分類方案為基礎(chǔ)，將層內(nèi)非均質(zhì)性行、平面非均質(zhì)性和層間非均質(zhì)性這三方面作為主要研究內(nèi)容，來表征儲層非均質(zhì)特征［2～4］。其中，層內(nèi)非均質(zhì)性是指單一砂體內(nèi)部垂向儲層性質(zhì)的變化特征，目前主要依靠計算其滲透率變異系數(shù)（Vk）、滲透率突進(jìn)系數(shù)（Tk）以及滲透率極差（Jk）來定量表征；平面非均質(zhì)性是指儲層的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性以及儲層物性在空間上的變化特征；層間非均質(zhì)性是指垂向上相鄰單砂層之間巖性、結(jié)構(gòu)、物性等方面的差異；目前還沒有直接反應(yīng)層內(nèi)非均質(zhì)性和層間非均質(zhì)性的量化指標(biāo)，本文將以層內(nèi)非均質(zhì)性為重點(diǎn)討論儲層非均質(zhì)性定量表征。

在實際研究過程中，滲透率變異系數(shù)（Vk）、滲透率突進(jìn)系數(shù)（Tk）以及滲透率極差（Jk）這三個參數(shù)計算數(shù)據(jù)無界、表征角度各異、定量化程度不高等問題，難以在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下對儲層層內(nèi)非均質(zhì)性進(jìn)行定量描述［5～7］。因而，為了能夠在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下對儲層非均質(zhì)性進(jìn)行定量描述的方法，文中使用洛倫茲曲線對鄂爾多斯中莊區(qū)延長組長61油層亞組進(jìn)行儲層層內(nèi)非均質(zhì)性評價。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西省延安市子長縣境內(nèi)（圖1），構(gòu)造歸屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東部中段，東、西構(gòu)造高差小于100m。其主要開發(fā)開采層段為延長組長61油層亞組，該油層亞組共發(fā)育多個單砂層，且均具向上變細(xì)的正韻律沉積特征，屬于曲流河三角洲平原分流河道砂體。區(qū)內(nèi)砂巖儲層物性一般，屬于低孔特低滲－低孔超低滲儲層。自研究區(qū)投入勘探開發(fā)以來，區(qū)內(nèi)儲層層內(nèi)非均質(zhì)性特征研究較少，且缺乏有效的衡量方法。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

2 儲層層內(nèi)非均質(zhì)性特征定量表征方法

洛倫茲曲線最早由M Loron提出，隨后被應(yīng)用于非均質(zhì)性評價過程當(dāng)中。通過對儲層屬性進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，克服了常規(guī)方法中非均質(zhì)參數(shù)存在的盲點(diǎn)，并實現(xiàn)在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下定量評價儲層非均質(zhì)性。若儲層完全均值的，洛倫茲曲線呈一條直線（AC）；對于非均值儲層，洛倫茲曲線表現(xiàn)為曲線（ALC）（圖2）；通常情況下滲透率累積分布曲線L位于直線AB與直線AC之間，曲線L與直線AC形成閉合區(qū)域面積越大，則儲層分層內(nèi)非均質(zhì)性越強(qiáng)。將圖1中滲透率貢獻(xiàn)率值以及序數(shù)百分?jǐn)?shù)進(jìn)行倒數(shù)變換，將滲透率累積曲線在直角坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)化為斜率不同直線（圖3）。這樣就實現(xiàn)在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行層內(nèi)非均質(zhì)性定量評價，若為均質(zhì)儲層，則其斜率為1，若儲層極端非均質(zhì)，則其斜率為0，常規(guī)儲層斜率一般位于0～1之間。

圖2 滲透率累積分布曲線

圖3 非均質(zhì)程度系數(shù)分布

圖4 研究區(qū)長61油層亞組層內(nèi)非均質(zhì)性特征

3 研究區(qū)長61油層亞組儲層非均質(zhì)特征

根據(jù)研究區(qū)Z225井延長組長61油層亞組密閉取心資料，將取心段自上而下分為3套單砂層，分別根據(jù)洛倫茲曲線原則，計算并獲得了該井取心段各單砂層層內(nèi)非均質(zhì)性特征，并對該井層內(nèi)非均質(zhì)性進(jìn)行定量表征。該段地層砂巖儲層層內(nèi)非均質(zhì)性均較強(qiáng)；其中，單砂層1的層內(nèi)非均質(zhì)層度系數(shù)為0.163 3，單砂層2層內(nèi)非均質(zhì)程度系數(shù)為0.419 8，單砂層3層內(nèi)非均值程度系數(shù)為0.397 4；表明3個單砂層中單砂層1層內(nèi)非均質(zhì)性最強(qiáng)，其次是單砂層3，最后是單砂層2。

4 結(jié)語

（1）通過洛倫茲曲線法獲得的儲層非均質(zhì)程度系數(shù)是一種定量化表征儲層非均質(zhì)性特征的有效參數(shù)，其數(shù)值范圍固定（介于0～1之間），實現(xiàn)了在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行儲層非均質(zhì)性評價且具有較強(qiáng)的可對比性。

（2）研究區(qū)子225井長61油層亞組取心段砂巖中儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，單砂層1儲層非均質(zhì)性最強(qiáng)（非均值程度系數(shù)為0.1633），其次是單砂層3（儲層非均值程度系數(shù)為0.3947）。

［1］穆龍新.儲層精細(xì)研究方法［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000：69－95

［2］裘亦楠.油氣儲層評價技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1993：75－86

［3］謝俊，張金亮.法21斷塊儲層非均質(zhì)性研究［J］.山東科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，22（3）：10－13

［4］尹志軍，魯國永，鄒翔，等.陸相儲層非均質(zhì)性及其對油藏采收率的影響－以冀東高尚堡和勝利永安鎮(zhèn)油藏為例［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（1）：106－110

［5］嚴(yán)科，楊少春，任懷強(qiáng)，等.儲層宏觀非均質(zhì)性定量表征研究［J］.石油學(xué)報，2008，29（6）：870～874為例［J］.海洋石油，2009，29（2）：23－27

［7］李波，羅憲波，劉英，等.判斷層間非均質(zhì)性的新方法［J］.中國海上油氣，2007，19（2）：93～95