華池油田華152區低滲透砂體層內非均質性

李延林，魯金鳳，段光亮（延長油田股份有限公司下寺灣采油廠，陜西 甘泉 716100）

方正一（延安正宏石油工程技術服務有限公司，陜西 延安 716000）

李群（有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室（中南大學），中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083）

儲集砂體層內非均質性反映的是一個單砂層內部垂向上儲層性質的變化，重點是物性的變化。通常，在成巖變化小的儲層中，剖面上垂向粒度分布的韻律性直接控制著儲層物性的韻律，可識別出正韻律、反韻律、復合韻律、均質韻律等4種基本的層內非均質類型。由于其直接影響著單砂層內注入劑波及體積與驅油效率，控制著油水分布，因而，層內非均質性一直是國內外學者關注的重點［1～3］。

筆者就鄂爾多斯盆地西南部華池油田華152區上三疊統延長組長3油層組的低滲透儲集砂體開展研究，通過巖心、鉆井、測井及儲層物性等資料，在解剖單砂體沉積成因的基礎上，分析層內非均質類型，研究其主控地質因素，旨在為研究區低滲透油藏分層注采開發提供地質依據。

1 儲層砂體成因類型

區域研究表明，受印支運動的影響，晚三疊世延長期鄂爾多斯盆地在構造載荷的作用下形成擠壓前淵盆地，華池地區處于盆地寬緩的坳陷斜坡地帶。長3油層組沉積時期，華152區發育受雙向物源控制的三角洲沉積，其微相包括水下分流河道、水下天然堤、河口壩、遠砂壩、前緣席狀砂等多種類型（圖1）。

據長3油層組2789塊巖心樣品的物性統計結果，砂巖孔隙度為1.2%～23.1%，滲透率為0.01～72.2mD，屬中、低孔－低滲儲層，且不同微相的砂體儲層物性差異較大，反映了沉積環境對儲層物性的控制（表1）。其中，水下分流河道砂體物性最好，單砂體厚度可達5m，平均孔隙度為12.7%，平均滲透率為1.78mD；其次為河口壩砂體，單砂體厚度最大可達8m，平均孔隙度為11.9%，平均滲透率為1.52mD；前緣席狀砂砂體物性相對較差，但由于湖水的淘洗作用而變得較為均質，不失為較好的儲集砂體；與泥巖頻繁互層的遠砂壩、水下天然堤砂體儲集性能一般較差，孔隙度多小于8%，滲透率低于0.1mD，較難成為有效儲層。

圖1 長3油層組三角洲部分微相砂體巖相柱狀圖

表1 長3油層組三角洲不同微相砂體物性數據表

2 儲層層內非均質性特征

儲層層內非均質性主要受沉積和成巖作用影響：林承焰等［4］在研究冷東地區沙河街組三段Ⅱ油組時，根據儲層物性的垂向韻律性，建立了4大類20小類的層內非均質模式；陳景山等［5］根據富縣探區長6油層組砂體成因類型、粒度的垂向變化等總結出了4種層內非均質模式。筆者在參考上述研究區儲集砂體成因類型劃分方案的基礎上，從巖性、孔隙度和滲透率以及測井響應等參數出發，研究不同微相類型砂體儲集性能在垂向上的變化，識別出正韻律、反韻律、復合韻律等3種層內非均質類型（圖2）。

2.1 正韻律型

該類型的典型特征表現為一個單砂體內自下而上孔隙度和滲透率逐漸降低，尤以滲透率在垂向上的變化更為明顯。如圖2（a）所示，厚約4.6m的水下分流河道砂體，對應的自然電位曲線常呈鐘形或齒化箱形。該類砂體底部常具有沖刷面，下部水動力強、沉積物顆粒較粗、泥質含量少，而上部水動力相對較弱、沉積物顆粒變細、泥質含量較多。自下而上孔隙度從15.9%降低至9.3%，滲透率從3.06mD銳減至0.01mD。

2.2 反韻律型

該類型的特點與正韻律相反，表現為一個單砂體內自下而上孔隙度和滲透率逐漸增大，砂體上部的物性好于下部。圖2（b）為厚約6.0m的河口壩砂體，自然電位曲線呈漏斗形，發育下細上粗的的進積型沉積序列。該類砂體下部沉積時水動力較弱，沉積物含泥質較多，孔滲性能較差；向上水體動力逐漸增強，含泥質減少，沉積物顆粒變粗，分選變好，相應地儲層物性變好。由下而上孔隙度從7.2%上升至15.0%，滲透率從0.01mD逐漸增大至1.12mD。

圖2 長3油層組層內非均質類型

2.3 復合韻律型

該類型是由2個或2個以上單砂體在垂向上以不同的正韻律和反韻律方式疊置而成，上下砂體間是連通的，沒有明顯的隔層或夾層分隔。

研究區長3油層組水下分流河道十分發育，改道和相互疊置常造成上覆河道砂體沖刷并直接疊置在下伏砂體上，上下相鄰的砂體連通成一個單砂層。常見以下3種組合形式：①為2個（或以上）水下分流河道砂體于垂向上疊置，導致其孔隙度、滲透率分別包含2個（或以上）向上逐漸變差的序列，對應的電測曲線呈圣誕樹形，即為復合正韻律型（圖2（c））；②為水下分流河道砂體沖刷疊置于其下的河口壩砂體之上，自下而上孔隙度、滲透率表現為依次變好再變差，物性最好處位于砂層中部，相應的自然電位曲線中部振幅較大，即為復合反正韻律型（圖2（d））。③還有一種砂體疊置方式，由于湖平面抬升，后期沉積的河口壩砂體疊置于早期沉積的水下分流河道砂體之上，自下而上孔隙度、滲透率表現為變差再變好，對應的電測曲線中部振幅變小，即為復合正反韻律型（圖2（e））。

上述3類層內非均質類型及其特征見表2。從表征滲透率非均值性的變異系數、級差、突進系數等幾項參數來看，研究區不同微相砂體的層內非均質性均處于嚴重非均質級別。其中，水下分流河道砂體的非均質程度強于河口壩、遠砂壩砂體；多期疊置復合韻律型的層內非均質性要強于其他2類。

表2 華152區長3油層組層內非均質性的類型與特征參數

3 結論

1）華池油田華152區長3油層組發育三角洲沉積相，主要微相類型包括水下分流河道、水下天然堤、河口壩、遠砂壩、前緣席狀砂等5種，總體屬于中、低孔－低滲儲層，水下分流河道砂體的層內非均質程度較其他微相類型強。

2）單砂體內儲層參數在垂向上的變化型式表現出正韻律、反韻律、復合韻律3種層內非均質類型，而復合韻律型的層內非均質程度要強于其他2類。

［1］裘亦楠，許仕策，肖敬修.沉積方式與碎屑巖儲層的層內非均質性［J］.石油學報，1985，6（1）：41～49.

［2］Vargas－Guzmán J A.Effect of multipoint heterogeneity on nonlinear transformations for geological modeling：Porosity－permeability relations revisited［J］.Journal of China University of Geosciences，2008，19（1）：85～92.

［3］Larry W.Lake，Sanjay Srinivasan Statistical scale－up of reservoir properties：concepts and applications［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2004，44（1－2）：27～39.

［4］林承焰，信荃麟，劉澤容.冷東地區沙三段Ⅱ油組儲層非均質模式［J］.石油與天然氣地質，1997，18（3）：243～246.

［5］陳景山，周彥，彭軍等.富縣探區低孔低滲砂體的成因類型與層內非均質模式［J］.沉積學報，2007，25（1）：53～58.