勞倫茲曲線法與傳統(tǒng)方法在定量表征儲層非均質性中的應用與對比

王卓+張金功+袁義東

摘要：儲層研究，是制定油氣田勘探、開發(fā)方案的基礎，是油藏評價及提高采收率的重要依據(jù)。而儲層非均質性的定量研究，對查明油藏剩余油分布、采取合理注采措施、提高采收率等方面有著非常重要的作用。本文利用傳統(tǒng)方法和勞倫茲曲線法來計算儲層層內非均質性，進而定量表征儲層非均質性。經(jīng)研究表明傳統(tǒng)的研究方法不能準確地反映儲層的真實非均質性，而勞倫茲曲線法與試驗研究結果相一致（如圖3，圖4，表3所示），表明勞倫茲曲線法定量表征儲層非均質性的結果是可信的。

關鍵詞：儲層；非均質性；傳統(tǒng)方法；勞倫茲曲線法

Application and Comparison of Lorenz Curve Method and Traditional Method in Quantitative Representation of Reservoir Heterogeneity

Wang Zhuo1，Zhang Jingong1，Yuan Yidong1

（1.Northwest University，Xian，716000）

Abstract：Reservoir research is the foundation for the development of oil and gas field exploration and development programs，which is an important basis for reservoir evaluation and enhanced oil recovery. Quantitative study of reservoir heterogeneity has a very important role in identifying the remaining oil distribution in reservoirs，taking reasonable injection and control measures and improving oil recovery. In this paper，the traditional method and the Lorenz curve method are used to calculate the heterogeneity in the reservoir，and then the reservoir heterogeneity is quantitatively represented. The study shows that the traditional research method can not accurately reflect the real heterogeneity of the reservoir，and the Lorenz curve method is consistent with the experimental results（as shown in Fig. 3，F(xiàn)ig. 4 and Table 3）. The results of quantitative calculation of reservoir heterogeneity by Lorenz curve method are credible.

Key words：reservoir，heterogeneity，traditional method，Lorenz curve method.

前言

眾所周知，儲層非均質性是油氣儲層由于在形成過程中受沉積環(huán)境、成巖作用以及構造作用的影響，在空間分布及內部各種屬性上都存在不均勻的變化，是影響地下油、氣、水運動及油氣采收率的重要因素[1]。

我國油田部門將碎屑巖的儲層非均質性由大到小分為 4類。①層間非均質性，反映了多個油層之間縱向上的非均質變化，其包括層系的旋回性、砂層間的滲透率差異程度、隔層分布、特殊性底層的分布、層間裂縫等。②平面非均質性，主要描述單油層在平面上的非均質變化，包括砂體成因單元連通程度、平面孔隙滲透率變化及均質程度、滲透率方向性、裂縫和斷層的平面分布等。③層內非均質性，主要描述單油層垂向上的非均質變化，包括粒度韻律性、層理構造序列、滲透率差異程度及高滲段位置、層內連續(xù)薄泥質夾層分布頻率和大小以及其他不滲透隔層、全層規(guī)模的水平或垂直滲透率比值。④微觀非均質性，包括孔隙非均質性、顆粒非均質性、填隙物非均質性[1，2]。

筆者為了定量表征延長油田某區(qū)塊盒8段儲層層內非均質程度，以該區(qū)3個小層為例，利用傳統(tǒng)方法以及現(xiàn)在比較推崇的勞倫茲曲線法[3]對其進行非均質性評價。

1.傳統(tǒng)定量表征層內滲透率非均質程度法

為層內滲透率的垂向變化程度，可采用滲透率變異系數(shù)Vk、突進系數(shù)Tk和級差Jk表示（如表1所示）。

相關概念：

Ki：層內第i個樣品的滲透率值，×103μm2；

Kˉ：層內所有樣品的滲透率平均值，×103μm2；

n：層內樣品的個數(shù)；

Kmax：層內最大滲透率值，×103μm2；

Kmin：層內最小滲透率值，×103μm2。

2.勞倫茲曲線法

以層內的滲透率數(shù)據(jù)為例，將數(shù)據(jù)降序排列后，分別計算出滲透率貢獻率及其對應的巖樣百分數(shù)，在直角坐標系中繪制出滲透率累積分布曲線（圖1）。對于理想化的極端均質的儲層，滲透率累積分布曲線為一條直線AC，表明儲層中每一點滲透率值相等，在該線上的任何一點都滿足Y=X，即巖樣塊數(shù)比重等于對應的滲透率比重，這說明所有巖樣的滲透率都是相等的[4]；對于一個非均質性極端嚴重的儲層，滲透率累積分布曲線為另一條折線ABC，表明儲層中滲透率差異極大。通常情況下，滲透率累積分布曲線介于直線AC和BC之間，為呈現(xiàn)上凸形態(tài)的一條曲線L[5]。滲透率貢獻率分配曲線越接近“完全均質線”，表明儲層非均質性越弱；反之，則非均質性越強。endprint

將滲透率貢獻率及其對應的巖樣百分數(shù)分別進行倒數(shù)變換，并在直角坐標系下作圖，可以得到斜率（k）不同的直線（圖2）。其中，極端均質儲層的斜率為1.0，極端非均質儲層的斜率為0，常規(guī)非均質儲層的斜率則為0～1。該斜率值與儲層非均質程度成反比[5]。

3.應用

以下是筆者利用上述方法對延長油田某區(qū)塊盒8段儲層層內非均質程度進行定量計算的結果（如表2所示）。

結果表明（表3），從滲透率突進系數(shù)和級差系數(shù)來看，H82、H81、H83儲層非均質性逐漸變強，但是從滲透率變異系數(shù)來看，H81、H82、H83儲層非均質性逐漸變弱，這表示傳統(tǒng)的研究方法存在一定的矛盾，不能準確地反映儲層的真實非均質性。而用勞倫茲曲線法研究結果表明（圖3，圖4），H82、H81、H83儲層非均質性逐漸變強，與試驗研究結果相一致，由此證明該方法定量表征儲層非均質性的研究結果是可信的。

4.小結

（1）詳細介紹了傳統(tǒng)方法和勞倫茲曲線法在層內非均質性評價的應用。

（2）利用傳統(tǒng)的儲層非均質性評價參數(shù)的分析結果存在一定的矛盾性，利用勞倫茲方法對儲層非均質性進行定量評價，分析結果與試驗結果一致，精確度高。

（3）在大數(shù)據(jù)背景下，勞倫茲方法在儲層非均質性綜合評價中會有更廣泛的應用前景，得出的結論也會更精確。

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