華池油田YT井區(qū)延9儲(chǔ)層非均質(zhì)性特征研究

王子龍

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性研究為油藏描述的核心內(nèi)容之一，也是目前油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面的一個(gè)重要課題。陳杰等[1]研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的沉積微相是三角洲平原的亞相。李延林等[2]研究結(jié)果表明，該區(qū)域?qū)儆谥械涂椎蜐B透油藏。宋健等[3]對(duì)該區(qū)域的研究表明，該層的非均質(zhì)性較強(qiáng)。目前廣泛使用的儲(chǔ)層非均質(zhì)性分類方式是由裘懌楠教授于1992年提出的分類方法，其分為層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性、平面非均質(zhì)性、微觀非均質(zhì)性4種[4]。

我國主要發(fā)育陸相盆地，由于陸相沉積特有的地質(zhì)作用，儲(chǔ)層砂體物性變化大、具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，加之后期成巖作用及構(gòu)造作用的改造，儲(chǔ)層非均質(zhì)性表現(xiàn)得很明顯[5]，因此筆者在研究區(qū)開展非均質(zhì)性的層內(nèi)非均質(zhì)性和平面非均質(zhì)性相關(guān)研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

YT206井位置位于鄂爾多斯盆地中間的宜山斜坡[6-7]，其以西坡和緩坡為背景，如圖1所示。由于壓縮應(yīng)力為南北方向以及東西向的拉應(yīng)力(東西向的拉應(yīng)力來自西天坳陷的下沉，東部是呂梁山)。南北擠壓應(yīng)力來自西伯利亞板塊和華南板塊的南北運(yùn)動(dòng)，使地層起伏形成一系列向下傾斜向東開放的次級(jí)鼻狀脊。

圖1 鄂爾多斯盆地區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D及研究區(qū)位置圖

2 非均質(zhì)性研究方法

目前國內(nèi)外非均質(zhì)性研究的常用方法有[5]：高分辨率層序地層學(xué)法、儲(chǔ)層流動(dòng)單元法、非均質(zhì)性綜合指數(shù)法、儲(chǔ)層隨機(jī)建模法、洛倫茲曲線法和泰爾指數(shù)法。

2.1 高分辨層序地層學(xué)法

Cross教授提出了高分辨率層序地層學(xué)。地質(zhì)工作者將高分辨率層序地層學(xué)應(yīng)用到高精度地層格架的建立及基準(zhǔn)面旋回對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，大大提高了儲(chǔ)層砂體分布預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和精確性。在基準(zhǔn)面旋回方面，早期主要研究其對(duì)儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性的影響及作用機(jī)理。梁宏偉等通過分析基準(zhǔn)面旋回對(duì)微觀非均質(zhì)性的影響，擴(kuò)展了高分辨率層序地層學(xué)方法在儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究中的應(yīng)用范圍。

2.2 儲(chǔ)層流動(dòng)單元法

儲(chǔ)層流動(dòng)單元法的主要研究內(nèi)容及目的就是解釋儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。儲(chǔ)層流動(dòng)單元法主要通過地質(zhì)研究來定性地對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行描述；數(shù)學(xué)方法定量地對(duì)儲(chǔ)層非均質(zhì)性進(jìn)行研究。目前，流動(dòng)單元研究總的趨勢(shì)是與儲(chǔ)層構(gòu)型、三維儲(chǔ)層建模、油藏?cái)?shù)值模擬及剩余油等4個(gè)方面進(jìn)行結(jié)合，提高儲(chǔ)層非均質(zhì)性的認(rèn)識(shí)程度。

2.3 非均質(zhì)性綜合指數(shù)法

通過滲透率變異系數(shù)、級(jí)差系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)等非均質(zhì)表征參數(shù)來綜合的對(duì)非均質(zhì)性進(jìn)行研究。如果只用其中某一兩個(gè)參數(shù)來表征則會(huì)影響其表征的準(zhǔn)確性。

2.4 儲(chǔ)層隨機(jī)建模法

儲(chǔ)層地質(zhì)建模作為一種可視化方法，能比較直觀地反映儲(chǔ)層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并且完成對(duì)儲(chǔ)層各級(jí)別非均質(zhì)性的刻畫。隨著剩余油挖掘難度的提高及新油氣藏類型的日益復(fù)雜，今后將會(huì)重點(diǎn)開展煤層氣、頁巖氣儲(chǔ)層的建模工作，并且會(huì)加大對(duì)老油田成因單元內(nèi)部構(gòu)型的研究。

2.5 洛倫茲曲線法

洛倫茲曲線法由美國經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)家M.O.Lorenz首次提出，隨后相關(guān)的地質(zhì)工作者將其應(yīng)用到儲(chǔ)層非均質(zhì)性的研究中。該方法具有直觀性而且適合于任何滲透率分布類型的油藏，在油田儲(chǔ)層研究中取得了顯著效果。

2.6 泰爾指數(shù)法

泰爾指數(shù)法是近些年提出的新表征儲(chǔ)層非均質(zhì)性的一種方法。針對(duì)油氣藏宏觀評(píng)價(jià)參數(shù)眾多以及評(píng)價(jià)指標(biāo)無邊界的問題，用于表征使用泰爾指數(shù)儲(chǔ)層非均質(zhì)的新方法，該方法利用地層不均勻?qū)е聹y(cè)井?dāng)?shù)據(jù)差異來解釋儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。以中國沿海地區(qū)的M油田為例，在評(píng)價(jià)儲(chǔ)層非均質(zhì)性時(shí)，泰爾指數(shù)和變異系數(shù)均為回歸，相關(guān)系數(shù)可達(dá)96%;對(duì)泰爾指數(shù)與洛倫茲系數(shù)進(jìn)行回歸，相關(guān)性可達(dá)95%。在儲(chǔ)層非均質(zhì)性評(píng)價(jià)中，泰爾指數(shù)和變異系數(shù)均為回歸，相關(guān)系數(shù)可達(dá)99%。

3 研究區(qū)非均質(zhì)性研究

3.1 研究區(qū)儲(chǔ)層縱向韻律特征研究

常見的韻律特征模式如圖2所示[2]。

圖2 滲透率韻律模式

通過對(duì)目標(biāo)地區(qū)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的處理與分析可以得到Y(jié)T206井區(qū)的一些基本參數(shù)以及滲透率、孔隙度，然后進(jìn)一步對(duì)其滲透率的縱向韻律特征進(jìn)行研究[8]，具體巖性、電性、物性、含油氣性等四性關(guān)系圖如圖3所示。

圖3 延9儲(chǔ)層YT206井區(qū)四性關(guān)系圖

從測(cè)井曲線中可以大致看出其韻律模式，再根據(jù)滲透率和深度繪制出柱形圖，結(jié)果如圖4所示。

圖4 延9儲(chǔ)層YT206井區(qū)滲透率復(fù)合韻律特征

從圖4中可以看出，延9儲(chǔ)層YT206井區(qū)的滲透率縱向韻律模式為復(fù)合正韻律，其中，顆粒粒度為上下粗中間細(xì)者稱為復(fù)合正反韻律；上下細(xì)中間粗者稱為復(fù)合反正韻律。

3.2 層內(nèi)非均質(zhì)性3.2.1 層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性主要通過滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級(jí)差等參數(shù)來表征，另外還有近幾年提出的勞倫茲系數(shù)等[9]。

滲透率突進(jìn)系數(shù)是大于1的數(shù)，其值越大非均質(zhì)性越強(qiáng)，一般來說，滲透率突進(jìn)系數(shù)小于2為均勻型；大于2小于3為較均勻型；大于3為不均勻型。級(jí)差大于10為中等非均質(zhì)儲(chǔ)層[4]。YT206井區(qū)取心段滲透率非均質(zhì)性參數(shù)如表1所示。

表1 YT206井區(qū)取心段滲透率非均質(zhì)性參數(shù)表

由表1中可以看出，YT206井區(qū)Z中的YT206井和YT203-1井的Y91+2儲(chǔ)層為中等非均質(zhì)儲(chǔ)層，其余井的Y91+2和Y93儲(chǔ)層為均勻型儲(chǔ)層。

3.2.2 層內(nèi)夾層分布特征

層內(nèi)夾層是指位于單砂層內(nèi)部的非滲透層或低滲透層。夾層對(duì)地下流體的運(yùn)移有阻擋或者隔絕作用 。研究區(qū)夾層參數(shù)特征如表2所示。

表2 研究區(qū)夾層參數(shù)特征表

從表2中可以看出，研究區(qū)YT206的Y91+2儲(chǔ)層夾層分布頻率最高為0.20，非均質(zhì)性最強(qiáng)；而YT203-01、YT204-02、YT206-1、YT204-1井區(qū)的Y93儲(chǔ)層的非均質(zhì)性最弱，都為0。同樣，研究區(qū)YT206的Y91+2儲(chǔ)層的夾層分布密度也最大為0.30，除了YT206的Y93地區(qū)，其他Y93儲(chǔ)層的夾層分布密度都為0。所以，研究區(qū)的Y91+2儲(chǔ)層的非均質(zhì)性要明顯大于Y93儲(chǔ)層。

3.3 平面非均質(zhì)性

根據(jù)研究區(qū)的8口井，做出其級(jí)差和突進(jìn)系數(shù)在平面上的分布圖，如圖5、圖6所示。

圖5 研究區(qū)YT206井區(qū)級(jí)差系數(shù)平面分布

圖6 研究區(qū)YT206井區(qū)突進(jìn)系數(shù)分布

由圖5、圖6中可以看到，研究區(qū)YT206井區(qū)的非均質(zhì)性在平面上的分布大致為從東南方向到正北、正西、西北方向非均質(zhì)性逐漸變強(qiáng)。

4 結(jié)論

(1)研究結(jié)果表明，Y91+2的滲透率為19.4，Y93的滲透率為原始數(shù)據(jù)，為14.8，華池油田延9儲(chǔ)層YT206井區(qū)的滲透率變異系數(shù)值為0.72，滲透率突進(jìn)系數(shù)為3.75，滲透率級(jí)差數(shù)值大小為10.09。滲透率均質(zhì)系數(shù)為0.36。各非均質(zhì)性表征參數(shù)都表征為該地區(qū)的非均質(zhì)性較強(qiáng)。華池油田延9儲(chǔ)層YT井區(qū)Y91+2儲(chǔ)層層內(nèi)平面非均質(zhì)性都比較明顯；Y93儲(chǔ)層層內(nèi)平面非均質(zhì)性不太明顯，屬于均勻型儲(chǔ)層。層內(nèi)非均質(zhì)性主要受滲透率非均質(zhì)性和層內(nèi)夾層影響。綜上所述，研究區(qū)Y91+2儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，Y93儲(chǔ)層非均質(zhì)性較弱，屬于均勻型儲(chǔ)層。

(2)通過巖心資料、測(cè)井資料、地質(zhì)資料等綜合研究華池油田延9儲(chǔ)層YT井區(qū)的非均質(zhì)性。從而對(duì)該地區(qū)提高采收率和產(chǎn)能提供科學(xué)的依據(jù)。