鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層非均質(zhì)性定量研究

孫　博，周曉星

（1.中石化華北石油工程有限公司井下作業(yè)分公司，河南鄭州　450042；2.山東科瑞石油工程技術(shù)研究院，山東東營　257067）

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鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層非均質(zhì)性定量研究

孫博1，周曉星2

（1.中石化華北石油工程有限公司井下作業(yè)分公司，河南鄭州450042；2.山東科瑞石油工程技術(shù)研究院，山東東營257067）

摘要：為克服單因素表征儲層非均質(zhì)性的不足，運用綜合指數(shù)法對目的層的非均質(zhì)性進(jìn)行了研究。根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)特征，選取孔隙度、滲透率、砂體厚度、級差、突進(jìn)系數(shù)、變異系數(shù)、滲透率參差系數(shù)和沉積相8個參數(shù)計算儲層非均質(zhì)性綜合指數(shù)，并建立了分類評價標(biāo)準(zhǔn)。運用非均質(zhì)性綜合指數(shù)在層內(nèi)、層間和平面三個方面對目的層非均質(zhì)性進(jìn)行定量評價。研究結(jié)果表明，鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層非均質(zhì)性總體上偏弱。非均質(zhì)性綜合指數(shù)達(dá)到0.5以上的高值區(qū)只是在東部和西南部零星分布，其余地區(qū)都在0.5以下，表現(xiàn)出弱到中等程度的非均質(zhì)性特征。在縱向上，長82的非均質(zhì)性程度要比長81強。

關(guān)鍵詞：定量；非均質(zhì)性；儲層；鄂爾多斯盆地

儲層非均質(zhì)性是由于沉積、成巖條件的變化造成儲層在橫向及縱向上的巖性、物性、含油性等方面的不均一性[1，2]，它是影響油田儲層油氣分布，提高油田產(chǎn)能、采收率和經(jīng)濟(jì)效益最關(guān)鍵的地質(zhì)因素[3，4]。我國油氣田以陸相碎屑巖儲層為主，地質(zhì)情況非常復(fù)雜，非均質(zhì)性極強，原油性質(zhì)差異大，油藏最終采收率低，加強儲層非均質(zhì)性研究對于我國油氣田開發(fā)有非常重要的意義[5]。B區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西部，長8發(fā)育三角洲前緣沉積體系，油藏類型屬低孔、特低滲致密巖性油藏。研究區(qū)目前存在著單井產(chǎn)能低，綜合含水率高，注水效率低等問題，為了提高油田的注水效率和采收率，挖掘油藏開發(fā)潛力，有必要對研究區(qū)的非均質(zhì)性進(jìn)行研究。

1　非均質(zhì)性表征方法

目前國內(nèi)外研究儲層非均質(zhì)性的方法主要包括沉積微相法、儲層建模相控技術(shù)法、巖石物理相分析法、儲層流動單元法、儲層物性參數(shù)法、實驗法和綜合指數(shù)法[5，6]，發(fā)展趨勢表現(xiàn)為從定性研究向定量研究轉(zhuǎn)變。表征儲層非均質(zhì)性的參數(shù)也有很多，常用的有變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差和均質(zhì)系數(shù)等[2，3，6]，以及近幾年提出的勞倫茲曲線法[7-9]、滲透率參差系數(shù)[3]等，滲透率參差系數(shù)是在勞倫茲曲線法的基礎(chǔ)上演變而來的。這些參數(shù)都有各自的優(yōu)缺點，變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差和均質(zhì)系數(shù)這幾個表征儲層非均質(zhì)性的參數(shù)在數(shù)值上的變化范圍是無限的，其可對比性較差，分類標(biāo)準(zhǔn)不容易確定[3，7，9]；勞倫茲曲線法和滲透率參差系數(shù)是從儲層滲透率累積分布特征研究的角度提出的新的儲層非均質(zhì)程度定量表征參數(shù)，其值域都在0到1，是有界的，其值越小表示越均勻，值越大則表示越不均勻。但是這兩個參數(shù)都僅僅是著眼于儲層滲透率的變化，而沒有考慮到其他因素的影響。

單個的非均質(zhì)參數(shù)僅能從一個側(cè)面或某一角度來描述儲層的非均質(zhì)性，經(jīng)常會有不同參數(shù)表征同一非均質(zhì)程度儲層結(jié)論不一致的問題[2]。因此，研究學(xué)者們也越來越趨向于綜合利用多個非均質(zhì)參數(shù)，形成一個綜合指數(shù)來克服單一參數(shù)表征的不足，使得儲層非均質(zhì)性表征更加定量化。

2　非均質(zhì)性綜合指數(shù)研究方法

本次研究利用了非均質(zhì)性綜合指數(shù)法來定量表征鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層的非均質(zhì)性。非均質(zhì)性綜合指數(shù)的求取主要包括以下幾個步驟：

（1）參數(shù)的確定：根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)特點，選擇目前常用數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)精度（可信）高、平面分布廣、能夠反映非均質(zhì)特征的參數(shù)。常用的非均質(zhì)參數(shù)主要有以下幾類：①表征滲透率參數(shù)變化的非均質(zhì)參數(shù)：滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差、均質(zhì)系數(shù)和滲透率參差系數(shù)等；②表征砂體厚度及分布的非均質(zhì)參數(shù)：砂層厚度、分層系數(shù)、砂巖密度等；③表征儲層中油層分布變化的非均質(zhì)參數(shù)：夾層頻數(shù)、夾層密度、砂層系數(shù)等；④其他：連通系數(shù)、分布系數(shù)、孔隙度、滲透率、孔喉半徑等[2，10]。綜合利用地質(zhì)、測井和開發(fā)資料，本次研究選用了孔隙度φ、滲透率K、滲透率級差J、突進(jìn)系數(shù)T、變異系數(shù)V，滲透率參差系數(shù)C，沉積微相M、砂體厚度H等8個參數(shù)。

（2）將參數(shù)值歸一化處理：計算儲層的非均質(zhì)綜合指數(shù)時，要對所選擇的參數(shù)進(jìn)行歸一化處理。不同的參數(shù)對儲層質(zhì)量的貢獻(xiàn)是不一致的，因此，參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方法也不同[6，11]，大體分為以下兩種情況：一是值越小對儲層質(zhì)量貢獻(xiàn)越大的參數(shù)，包括變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差，標(biāo)準(zhǔn)化的方法如（1）式；二是值越大對儲層質(zhì)量貢獻(xiàn)越大的參數(shù)，包括孔隙度、滲透率、砂體厚度，標(biāo)準(zhǔn)化的方法為（2）式。

對于沉積微相，可依據(jù)沉積微相的研究成果，把砂體發(fā)育的微相賦值為0，砂體不發(fā)育的微相賦值為1，其余的微相則分布在0～1；而滲透率參差系數(shù)的值域在0～1，無需再做歸一化處理。這樣就把各類參數(shù)均統(tǒng)一在0～1。

（3）分析各參數(shù)權(quán)重并形成計算公式：根據(jù)各參數(shù)的相關(guān)性分析，在均一化基礎(chǔ)上，利用SPSS統(tǒng)計分析得到各參數(shù)的權(quán)重值，并形成非均質(zhì)性綜合指數(shù)計算公式：

根據(jù)非均質(zhì)綜合指數(shù)分布特征，通過聚類分析，建立了儲層非均質(zhì)定量表征標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

表1　儲層非均性質(zhì)綜合指數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The classification standard of reservoir heterogeneity comprehensive index

3　應(yīng)用實例

按照上述的方法和原理對鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層的非均質(zhì)性進(jìn)行了定量研究。通過對取心段的巖心觀察和巖心物理分析化驗資料的應(yīng)用，明確了B區(qū)長8儲層的沉積微相、物性特征、砂體展布等特征。通過公式計算出研究區(qū)的非均質(zhì)性綜合指數(shù)，并從層內(nèi)、層間和平面三個方面對儲層的非均質(zhì)性進(jìn)行了定量表征。

3.1層內(nèi)非均質(zhì)性定量表征

鄂爾多斯盆地B區(qū)長8油層組具有正韻律、反韻律、復(fù)合韻律等沉積韻律模式。長8油層組為三角洲前緣亞相沉積，水下分流河道發(fā)育，河道砂體在縱向上與分流間灣泥質(zhì)巖互層分布。長8油層組又可分為長81和長82兩個油層亞組，其中，長81油層亞組中有4個單砂體，長82中有3個單砂體。結(jié)合研究區(qū)W71井沉積相研究成果及測井解釋物性資料，利用非均質(zhì)性綜合指數(shù)的計算公式分別求得長8油層組各單砂體的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值（見圖1）。在長81油層亞組中，2號單砂體的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值最小，為0.253 4，表明其非均質(zhì)性最弱；3號單砂體的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值最大，為0.564 0，表明其非均質(zhì)性最強；在長82油層亞組中，7號單砂體的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值最小，為0.366 2，表明其非均質(zhì)性最弱；2號單砂體的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值最大，為0.656 3，表明其非均質(zhì)性最強。

3.2層間非均質(zhì)性定量表征

層間非均質(zhì)性的定量表征可以通過計算不同層的非均質(zhì)性綜合指數(shù)來實現(xiàn)。鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層物性差，為低孔-特低滲儲層，各層的非均質(zhì)性參數(shù)值（見表2）。將表中的孔隙度、滲透率、砂體厚度、級差、變異系數(shù)和突進(jìn)系數(shù)分別按公式（1）、（2）進(jìn)行歸一化處理。然后再利用非均質(zhì)性綜合指數(shù)計算公式求取各層的非均質(zhì)性綜合指數(shù)值，得到長81的非均質(zhì)性綜合指數(shù)為0.308 6，為Ⅱ類，顯示為中等偏弱的儲層非均質(zhì)性程度；長82的非均質(zhì)性綜合指數(shù)為0.546 7，為Ⅲ類，顯示儲層的非均質(zhì)性較強。研究結(jié)果表明長82比長81具有更強的非均質(zhì)性。

圖1　 B區(qū)長8儲層組層內(nèi)非均質(zhì)性定量表征圖（W71井）Fig.1 The layers heterogeneity quantitative characterization of Chang 8 reservoir in B area（Well W71）

3.3平面非均質(zhì)性定量特征

平面非均質(zhì)性定量表征可通過研究各井點非均質(zhì)性綜合指數(shù)分布特征來實現(xiàn)。以鄂爾多斯盆地B區(qū)長81為例，結(jié)合儲層沉積微相及砂體展布特征、儲層物性特征等，分別計算出各井的儲層非均質(zhì)性綜合指數(shù)值（見表3），通過繪制綜合指數(shù)等值線圖（見圖2）來定量表征儲層平面非均質(zhì)性。從圖2可以看出，研究區(qū)長81儲層在整體上的非均質(zhì)性較弱，其中位于Q52井區(qū)和Q15井區(qū)的非均質(zhì)性綜合指數(shù)達(dá)到了0.50以上，為Ⅲ類區(qū)，其儲層非均質(zhì)性較強；位于Q50井區(qū)的區(qū)塊非均質(zhì)性綜合指數(shù)在0.40以上，為Ⅱ類區(qū)，其非均質(zhì)性程度中等；沿Q26-Q107-Q35-Q114區(qū)帶非均質(zhì)性綜合指數(shù)小于0.30，為Ⅰ類區(qū)，其主要受沉積微相、河道砂體展布的控制，該區(qū)帶厚砂體發(fā)育，儲層物性較好，儲層非均質(zhì)性較弱。

4　結(jié)論

（1）根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)特征，選用了孔隙度、滲透

表2　研究區(qū)長8儲層各非均質(zhì)性參數(shù)值分布表Tab.2 The distribution of each parameter of Chang 8 reservoir heterogeneity in study area

表3　研究區(qū)長81部分井儲層非均質(zhì)性綜合指數(shù)值分布表Tab.3 The distribution of Chang 81reservoir heterogeneity comprehensive index of partial wells in study are

圖2　研究區(qū)長81儲層非均質(zhì)性綜合指數(shù)等值線圖Fig.2 The isograms of heterogeneity comprehensive index of Chang 81reservoir in B area

率、砂體厚度、級差、變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、參差系數(shù)和沉積相8個參數(shù)來計算非均質(zhì)性綜合指數(shù)，對儲層非均質(zhì)性進(jìn)行定量表征，克服了單因素表征儲層非均質(zhì)性的缺陷，并建立了儲層非均質(zhì)性定量評價的分類標(biāo)準(zhǔn)。

（2）鄂爾多斯盆地B區(qū)長8儲層水下分流河道砂體發(fā)育，儲層物性相對較好，儲層非均質(zhì)性總體上偏弱。非均質(zhì)性綜合指數(shù)在0.5以上的高值區(qū)只是在東部和西南部零星分布，其余地區(qū)都在0.5以下，表現(xiàn)出弱到中等程度的非均質(zhì)性特征。而在縱向上，長82的非均質(zhì)性程度要比長81強。

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Quantitatively research on reservoir heterogeneity in B area of Ordos basin

SUN Bo1，ZHOU Xiaoxing2
（1.Downhole Operating Company of North China Petroleum Branch，Zhengzhou Henan 450042，China；2.Shandong Kerui Petroleum Engineering Technology Research Institute，Dongying Shandong 257067，China）

Abstract:To overcome the inadequate caused by using the single factor to character reservoir heterogeneity, comprehensive index of heterogeneity was used for research on purpose formation.According to the geological characteristics of the study area, eight parameters include the porosity, permeability, sand thickness, permeability ratio, permeability onrush coefficient, permeability variation coefficient, permeability diversity coefficient and sedimentary facies were selected to calculate reservoir heterogeneity index, and the classification evaluation criteria were established.The heterogeneity comprehensive index was used to quantitatively evaluate the heterogeneity of purposes formation in layers, interlayer and flat.The results showed that the heterogeneity of Chang 8 reservoir in B area of Ordos basin was weak overall.Heterogeneity comprehensive index reached high values above 0.5 scattered just in the east and south, the rest were all below 0.5, showing a weak to moderate heterogeneitybook=79,ebook=84characteristics.In the longitudinal, the heterogeneity of Chang 82was stronger than Chang 81.

Keywords：quantitative；heterogeneity；reservoir；Ordos basin

作者簡介：孫博，男（1988-），助理工程師，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)，郵箱：363405102@qq.com。

*收稿日期：2015－12-05

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.019

中圖分類號：TE122.23

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）02-0078-05