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user: 3. 储层宏观非均质性 3.1. 层内非均质性 层内非均质性是指一个单砂层内储层性质(岩性、物性、含油性)的变化情况，是油气开发中造成层内矛盾的关键要素 [ 11 ] [ 12 ] 。层内非均质性的研究内容主要包括储层层内粒度韵律特征、渗透率垂向变化及夹层分布特征等。 3.1.1. 储层层内粒度韵律特征 综合取芯、测井资料，研究区发育正韵律、反韵律、复合韵律三种垂向韵律变化模式(图1)，不同韵律模式直接影响了开发过程中注入剂在砂体内的波及面积以及剩余油在层内的分布情况 [ 2 ] 。研究区正韵律模式常发育在水下分流河道砂体中，储层岩性表现为粒度下粗上细，对应的高孔渗段位于砂体底部，SP曲线表现为钟形。反韵律模式储层特征与前者相反，SP曲线表现为漏斗形，河口坝是其常见的发育相带。除此之外，研究区发育复合韵律模式，垂向上多个韵律层的叠加，形成了强水淹段和弱水淹段的相互组合，层内不同部位水淹程度相差较大，高渗部位水洗程度高，剩余油量少，低渗部位水洗程度低，剩余油相对富集，SP曲线形态多样，如齿化钟形、钟形-漏斗形叠加等，该类模式在水下分流河道和河口坝中均可出现。在注水开发过程中，反韵律、复合韵律砂体在纵向上整体波及面积较大，驱油效果相对较好，而正韵律砂体的顶部常常未被注入水波及，水洗程度相对较弱，利于剩余油赋存，是挖潜的重点区域。 3.1.2. 渗透率非均质性特征 油田开发中常用渗透率非均质程度表征储层的非均质性，反映渗透率非均质性差异程度的参数主要包括渗透率变异系数(V k )、渗透率突进系数(T k )等，这些参数直接反映了储层内部渗透率的各向异性，其数值越大，反映渗透率变化程度越大，油气开采过程中注入剂则优先沿着高渗透率路径突进，使得驱油效果不佳 [ 13 ] 。由取芯井的物性资料可知，研究区沙二下亚段储层平均孔隙度为25.6%，平均渗透率为155.4 mD，但不同沉积微相的储层发育存在明显差异，为精细表征不同沉积微相砂体的层内非均质性，本文分微相 图1. 商一区沙二下亚段储层垂向韵律模式 类型对其开展研究(表1)。统计发现，水下分流河道和河口坝储层的厚度相对较大，介于1.0~7.3 m，平均厚度分别为2.3 m和3.1 m，平均孔隙度 > 25%，平均渗透率 > 200 mD，反映储层的储集性能较好，而渗透率变异系数V k > 0.8，突进系数T k > 5，表示非均质性较强；水下天然堤和席状砂砂体厚度介于0.5~2.6 m，平均厚度为1.2~1.3 m，平均孔隙度约为21%，平均渗透率分别为185.7 mD和148.9 mD，储层物性较水下分流河道和河口坝砂体变差，砂体渗透率变异系数V k > 1.0，突进系数T k > 5.5，表示储层非均质性也较强。 Table 1 Statistics of heterogeneity parameters in different microfacies of lower member of Es2 in the first block of Shanghe oilfiel 沉积微相 平均厚度/m 平均孔隙度/% 平均渗透率/mD 渗透率变异系数 突进系数 非均质性程度 水下分流河道 2.3 25.2 228.2 0.99 5.26 强 河口坝 3.1 26.1 243.4 0.87 6.44 强 水下天然堤 1.2 21.1 185.7 1.19 5.51 强 席状砂 1.3 21.8 148.9 1.03 5.71 强 表1. 商一区沙二下亚段不同微相层内非均质性参数统计 3.1.3. 夹层分布特征 夹层是指储层内部发育的非渗透或低渗透层，主要受控于气候、水体能量等因素，其厚度一般较小，横向稳定性也相对较差。注水开采中，夹层的数量、发育程度对水驱油能力产生较大影响，并对地下流体的分布起控制作用。在注采井距范围内，分布相对稳定的夹层对地下油气起到遮挡和隔绝的作用，而不稳定夹层则使油水在地下的运动与分布复杂化 [ 13 ] 。按照夹层的成因类型和特征，研究区夹层可分为3类：泥质夹层、钙质夹层和物性夹层。泥质夹层主要为水下分流河道侧向迁移或水体能量减弱形成的极细粒沉积，岩性以泥岩、粉砂质泥岩等为主；钙质夹层的形成主要与后期成岩作用密切相关，岩性以钙质砂岩、钙质粉砂岩等为主，渗透性极低，具有一定的流体阻隔能力，封隔性能较好。物性夹层的形成大多与砂体沉积过程中水体能量的减小有关，岩性以泥质粉砂岩和粉砂质泥岩等为主，流体分隔能力相对较弱。由170余口井夹层统计情况来看，研究区沙二下亚段水下分流河道和河口坝储层中普遍发育泥质夹层、钙质夹层，单砂体内夹层发育1~2个层，夹层厚度介于0.3~1.7 m。在水下分流河道和河口坝主体部位，夹层分布频率、分布密度多表现为低值，而在砂体边缘夹层分布频率和密度数值普遍较高，夹层分布的不稳定性，使得横向和纵向上砂体连通性变差。 3.2. 层间非均质性 层间非均质性是指储层纵向上砂体间物性等的差异情况，如砂层间的渗透率非均质性、隔层展布情况等，其主要受沉积相因素影响 [ 11 ] 。研究层间非均质性是划分开发层系、决定开采工艺的依据，也是注水开发过程中层间干扰和水驱差异的重要原因 [ 11 ] [ 12 ] 。 3.2.1. 层间非均质程度 根据170余口井测井二次解释数据统计，各小层渗透率差异较大(图2)，其中1 4 小层与2 1 小层砂体间渗透率差异最大，差值为87 × 10 −3 µm 2 。分析认为，不同沉积时期储层发育程度的差异是影响储层物性差异的关键因素，由于湖平面的升高以及水体能量的减弱，在2 1 小层沉积时期形成的细粒沉积使得该时期储层的储集性能变差；当1 4 小层沉积时期，湖平面的降低以及物源供应的增加，形成了全区广泛发育的水下分流河道及河口坝砂体，使得储层表现出较好的储集性能。整体来看，研究区2、4砂组层间渗透率差异较大，表现出较强的层间非均质性，而1、3砂组层间渗透率差异相对较小，层间非均质程度中等。 图2. 商一区沙二下亚段各砂层渗透率均值分布直方图 3.2.2. 隔层展布情况 层间隔层是分割砂层的相对非渗透层，其岩性以泥岩、粉砂岩、膏岩为主，发育和展布一般相对稳定 [ 2 ] 。对于三角洲沉积体系而言，由于受湖平面涨落变化影响，多发生进积和退积的相应变化，因而在该沉积环境下垂向上多表现为砂泥岩的频繁互层 [ 14 ] 。针对研究区19个小层的层间隔层发育情况(图3)，研究区各单砂体间隔层发育广泛，岩性以泥岩为主，横向连续性较好，属于分流间湾和半深湖沉积。其中4 1 小层沉积末期，研究区发生大规模的湖侵，在3 4 、4 1 小层间发育全区稳定的泥岩隔层，泥岩厚度10~15 m。受水体能量变化影响，其余各小层间隔层发育的连续性存在差异，隔层厚度介于0.2~4.5 m，表明研究区层间非均质性较强。 图3. 商一区沙二下亚段顺物源方向隔夹层剖面分布图 3.3. 平面非均质性 平面非均质性是指储层砂体的几何形态、规模、连续性以及物性的平面变化所引起的非均一性，它直接影响着注入剂的平面波及效率和剩余油在平面上的展布 [ 2 ] [ 11 ] [ 12 ] 。研究区砂体形态主要受控于沉积微相，其中水下分流河道砂体平面上以带状展布为主，河道的侧向摆动也易形成平面连片分布的砂体；水下天然堤砂体主要分布于水下分流河道两侧，呈窄条带状展布；河口坝砂体则呈长轴方向与河流方向平行的扇形、朵状等；席状砂砂体分选好，层薄，平面呈席状展布(图4)。 一般通过砂体钻遇率参数来反映砂体在平面上的规模和连续性，砂体钻遇率高，则反映平面砂体连续性好。统计数据表明，研究区各小层砂岩平均厚度在1.4~2.9之间，平均为2.1 m，砂岩钻遇率一般为30.4%~90.7%，平均为62.0% (图5)。1 3 、1 4 、2 2 小层砂体钻遇率均大于80%，砂体展布连续性较好，平面非均质性较弱；2 4-2 、3 2 、4 5 小层砂体钻遇率普遍较低，不足40%，砂体连续性差，反映较强的平面非均质性，其余各层平面非均质性中等。由各小层储层参数平面图(图6)可知，储层物性与沉积微相有较好的相关关系，水下分流河道和河口坝主体砂体厚度大，平面连续性好，是物性最好的储集部位，其平面非均质性较弱。向河道侧翼及坝体边缘储层厚度减薄，泥质夹层增多，储层物性变差，平面上非均质性较强。 图4. 商一区沙二下亚段3 2 小层沉积相平面图 图5. 商一区各小层砂体平均厚度及砂体钻遇率柱状图 图6. 商一区沙二下亚段3 2 小层孔隙度平面图