流动单元的隔挡层类型 流动单元的对比与建模

作者&投稿:闳咱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

流动单元是具有相同的水动力学特征和渗流特征的岩石体积单元(W.J.Ebanks,1987;J.O.Amaefule,M.Altunbay,1993)。由于流动单元具有相对性、层次性和规模性(刘吉余等,1998,2000,2002),不同流动单元之间在垂向上是由非渗流层和界面隔开的,根据非渗流层和界面的规模和性质,可将隔挡层分为隔层和夹层(岩性夹层和物性夹层)(图7-8至图7-10)。

1)隔层:指短期旋回之间的不渗透岩层,所分隔的层次实体主要为相邻短期旋回内的砂层组或单砂层,界面类型为沉积界面。隔层常由泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质和钙质粉砂岩组成,其空间分布主要受基准面和沉积微相控制,一般分布较稳定,规模也相对较大。

2)夹层:指短期旋回内单砂岩之间的相对非渗透性岩层。这些夹层改变了整个渗流场的分布,不仅影响流体的垂向渗流,也影响流体的水平渗流。夹层的规模一般较小,横向延伸距离也较小。根据夹层的岩性特征,可细分为岩性夹层和物性夹层两类。岩性夹层是指夹层与储层的岩性差异较大,具明显的层次界面,一般为泥岩或粉砂质泥岩。物性夹层是指储层内部渗流能力相对较低而不能作为有效储层的非渗流层。物性夹层与储层的岩性相同或相近,夹层与储层无明显的层次界面,导致夹层与储层渗流特征差异的原因是成岩作用和孔隙结构的非均质性,从而表现为孔隙度及含气饱和度的明显差异,直接控制储层内部流体的渗流特征。

河流相储层各类薄层在最近几年得到了越来越多的关注,因为储层中夹层的三维空间分布是影响和控制剩余油的主要因素之一。

通过高分辨率层序地层学理论,识别储层内部的夹层,探讨夹层的成因及其识别,对精细表征油藏地质特征,研究剩余油形成和分布,进而采取有效的工程措施都具有重要的地质意义。关于夹层描述(含界面上下的描述)内容应当包括岩性、物性、几何形态、规模大小、分布方式、出现的频率和密度、倾向、倾角及其成因机制等。

根据A.D.Miall(1998)的构形理论,将点坝砂体的等级界面分为5个级别,具体分类如下:

1级界面:为交错层系界面,该面没有遭受明显侵蚀,代表一系列相同微型底形的连续沉积,平行层系界面渗流快,垂直层系界面渗流慢。

2级界面:为交错层系界面,其作用与下面的3级界面相似,只是规模较小,无明显的时间间断。因为相邻2级界面内为同一岩石相,故其渗透率相对均质。

3级界面:对曲流点坝而言,这是由小洪水形成底部填充的小型冲刷面或大洪水事件中的次洪峰沉积或大洪水事件中不同水动力阶段沉积形成的界面。其与4级界面相似,规模稍小。

4级界面:对曲流点坝而言,这是由洪水形成明显底部冲刷的侵蚀面,是曲流河道蚀凹增凸的主要阶段。其实体是两次相邻大洪水期形成的底部冲刷面之间的主侧积体,空间上呈楔状新月形分布。其内部渗流特征主要受物性及薄夹层空间展布的控制。

5级界面:为河道充填复合体的大型砂席或砂体界面。它通常为平坦状或稍上凹状,底部滞留砾岩及局部被切割和充填是其识别标志。其与点坝顶界面反映了保存完整的单一点坝砂体的三维外部几何形态,其上下左右被泛滥平原泥岩包围,构成了一个相对独立的油水运动单元。

夹层一般分为3类:Ⅰ类夹层系指砂岩之间的泥质夹层,一般厚度≥0.4m,包括粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及致密钙质层等,也包括大段泥岩在内,主要体现的是5级界面——河道复合体之间的界面。Ⅱ类夹层指砂岩内部有效厚度段之间的夹层,厚度一般≥0.4m(极少数小于0.4m),以泥质粉砂岩、致密泥砾层或砂质砾岩层、致密粉砂岩等为主,也见有少量的薄泥岩、粉砂质泥岩,主要指的是4级界面,也可能包括3级界面。Ⅰ和Ⅱ类夹层大多数都是河流沉积的单元间夹层,在注水开发中可以在井间追溯对比。Ⅲ类夹层是有效厚度解释段内部的夹层,厚度一般≤0.4m(极少数大于0.4m),以泥质粉砂岩、致密粉砂岩和细砂岩、泥砾层或砂质砾岩层为主,也见有少量极薄的泥岩、粉砂质泥岩层,多是次旋回层内部(或单元内)的夹层,也有少部分处于单元间位置上,可能是被侵蚀变薄的单元间夹层。因此Ⅲ类夹层可能是3、4、5级界面。

众所周知,单一河道砂体级序界面主要受夹层的控制,夹层识别的准确与否直接关系到每种河道亚相级序界面识别的好坏。目前,研究夹层方法步骤如下:

1)描述单砂体、确定砂体成因类型。以目前的单砂层微相描述为基础,在大、中型河道砂及侧向复合型河道砂微相内,详尽地识别和描述单一河道砂体(单一河道砂体间的界面相当于Miall的5级界面,它在井间是可追溯的),并利用各种资料综合研究砂体的沉积条件,确定砂体成因类型、规模和单砂体间的连通关系。

2)以4级界面上的夹层分布作为单一河道砂体内部建筑结构研究的主要内容,各类河道砂体内部粒度和渗透率的韵律性结构变化主要受控于各级沉积界面,只要搞清其层次界面和界面上夹层的发育状况和分布模式,那么其间的层次实体——砂质单元的分布和连通状况也就清楚了。在地下井网条件下,只能识别和预测Miall的4级界面及其上夹层的发育状况。这级界面主要相当于较大洪水周期的点坝侧向加积面、心滩坝的顺流加积面和流槽水道底部冲刷面。这级界面往往规模较大,界面上的夹层较发育并具有一定的连续性,测井曲线上常可识别,它们对油田开发影响较大,常被用来进行局部剩余油挖潜。

3)单井中识别4级界面及其上的夹层。通过露头上的层次界面和结构要素分析、建立各类河道砂体4级界面及其上夹层的发育特征,如4级界面上往往存在着几厘米至几十厘米厚的泥质岩或细粉砂岩夹层,有时可出现棱角状泥砾组成的掀动构造或冲刷成因的泥砾层。而3级及以下级别的界面上通常没有一定厚度的泥质岩类层,多以薄的含泥砾小冲刷面、粒度突变或纹层状夹层等形式出现。依据这些特征,可在取心井上通过沉积层序中夹层和韵律分析,以及岩-电关系研究,建立其岩性和电岩性识别标志,最终通过测井资料(多利用对夹层敏感的测井曲线)划准单井中的4级界面和夹层。

4)露头中建立井间界面和夹层分布模式。即使是4级界面上的夹层,在目前开发井网条件下井间也是不可对比的。因此,关于井间夹层的连续性和分布模式,必须通过相似露头和现代沉积(包括沉积模拟)研究所建立的地质模型进行预测性描述,吴泰然等学者认为采用分形克里格法建立的模型可以较好地解决这一问题。这里着重强调露头的可比性,凡是用于地下的类比,必须经过沉积条件和成因类型相似性的严格分析,否则会产生很大的误差。盆地中如有储层自身的露头那是最佳选择。我们应当尽可能地收集国内外学者关于河流露头的详细描述资料,建立各类河流砂体内部建筑结构定量表征的模型谱,从中选取可类比的实例,比全部由自己去解剖效果会更好。此外,密井网的精细描述资料相当重要,如曲流河砂体中牛轭湖的识别,其宽度代表河道宽度的大小,其分布形态和规模代表曲流波长和振幅的大小,它们限定了点坝侧积体间夹层分布的规模和形态,而其向外弯曲的方向就是夹层的倾斜方向。小井距和同井场井点资料可用来验证夹层井间的连续性和分布模式,检查井中相邻层段水淹程度的差异可以证实夹层的封隔性。

5)最终建立砂体内部建筑结构的三维定量预测模型。采用地质统计学方法,应用密井网资料和露头中研制的模型,最终建立砂体内部建筑结构(包括界面、夹层和砂体)的三维定量预测模型,并对所建模型的可靠性进行检验,通过油藏频值模拟预测储层开发效果及剩余油分布,从而提出相应的挖潜改造措施。



流动单元平面分布特征~

由于受资料的限制,本书选择了井距相对较密的大开15井区,在钻井流动单元识别、钻井流动单元剖面对比、孔隙度反演剖面及岩石物理相分析的基础上编制了MSC4—MSC5(盒二、盒三段)主要短期旋回的流动单元平面分布图(图7-17)。各短期旋回流动单元的分布特征如下:
1)SSC19(H2-1)流动单元主要为C类流动单元,A类流动单元仅在大开7井及大开15井、大开3井一带,大16井、大开16井为D类流动单元,B类流动单元分布在大开1井和大开4井、大开14井部位(图7-17(A))。
2)SSC20(H2-2)流动单元呈近北东向分布,主要为C类流动单元,A类流动单元仅发育在西北部的大16井部位,B类流动单元主要分布在东南部的大开1井和大开3井一带(图7-17(B))。
3)SSC22(H2-4)流动单元主要为C类流动单元,A类流动单元仅在东部的大开5井、大开6井部位,大开8井、大开9井为B类流动单元,中部主要为D类和C类流动单元,西部和东南部为隔挡层发育区(图7-17(C))。
4)SSC24(H3-1)流动单元主要为C类流动单元,A类流动沿河道主流线及河道交汇处发育在大开7井及西南部的大开3井、大开4井、大开14井一带,C类流动单元主要发育在东部,D类流动单元主要分布在北部(图7-17(D))。
5)SSC25(H3-2)储层极不发育,仅在大开15井、大开4井及其西南角发育A类流动单元,在大16井、大开5井及大开6井发育C 类流动单元,其他部位均为隔挡层(图7-17(E))。

图7-17 大开15井MSC4~5 中期旋回内主要短期旋回流动单元平面分布图

6)SSC26(H3-3)流动单元主要为C类流动单元,A类流动单元主要发育在西南部的大开15井、大开3井、大开4井一带,大16井、大开17井为D类流动单元,大开7井和大开16井为隔挡层(图7-17(F))。
总体上看,该井区流动单元平面分布具有以下特征:
1)各短期旋回流动单元的发育程度不一,MSC5的流动单元类型优于MSC4。其中以SSC24(H3-1)与SSC26(H3-3)的A类流动单元最为发育,且主要分布在该井区的西南部(图7-17(D),(F));SSC25(H3-2)的流动单元最不发育,仅在大开4井、大开15井及其西南角发育A类流动单元。
2)根据短期旋回流动单元平面分布图(图7-17)与主要短期旋回的沉积微相平面分布图(图5-20,图5-21)的对比发现,流动单元的发育部位及类型与沉积微相密切相关,A类流动单元主要发育在河道交汇部位。
3)从流动单元类型与岩石物理相平面分布特征对比可以发现,A类流动单元主要对应于A类岩石物理相。
4)钻井测试结果表明,高产层主要为A流动单元。如大16井的H2-2A类流动单元的产能为16.44×104m3/d,大15井的H3-1A类流动单元的产能为15.03×104m3/d,大开3井的H3-1A类流动单元的产能为11.57×104m3/d,大开4井的H3-2A类流动单元的产能为20.30×104m3/d(图7-17(B),(D),(E))。

流动单元研究的目的是研究控制流体流动的最小储层单元。但研究的核心问题是不同规模流动单元井间对比和边界划分的可靠性。
1. 流动单元对比的原则
既然流动单元定义为相对独立控制油水运动的基本储层单元,那么流动单元对比的原则应是等渗流特征对比。这一点是有别于岩相单元、成因单元、结构要素等其他储层研究单元概念的重要标志。
2. 流动单元对比的依据
对于陆相砂泥岩储层来说,纵横向相变快,砂体时空分布及地质界面现象复杂。因此,井间流动单元对比的主要任务是确定各井点相近渗流特征层的井间连通关系及渗透隔挡的分布。对比的依据是在岩相单元对比的基础上,作流动单元井间对比剖面图 (图8-29),依据单井流动单元划分结果,结合开发地震资料、开发动态资料、生产测试资料确定井间及储层三维空间上连通关系。
3. 流动单元对比的方法
(1) 连通单元的确定
在岩相单元对比剖面和平面图中,相互连通的均一砂体,且渗流特征一致,则视为同一流动单元,二者缺一不可;否则视为不同的流动单元。
(2) 渗流隔挡的确定
渗流隔挡包括隔夹层和封闭性断层,因此渗流隔挡的研究方法与隔夹层和断层研究方法相同。
(3) 利用油水井之间地层压力的变化进行流动单元的对比
注水井和采油井之间连通关系最直接地反映了一个井组内部各井点之间地层压力和注采比的变化,对于注采压力相关关系较好的层视为同一流动单元。
(4) 利用井间检测资料进行流动单元对比
井间示踪剂检测是将某种稳定性较强的化学物质随注入水注入油层,周围观察井跟踪录取见到示踪剂的时间、示踪剂的含量等。利用这些资料可以研究一个井组内油水渗流方向、井间连通关系、注入水推进速度及流动单元间渗流特征的变化等。
4. 建立流动单元数据库
流动单元划分、对比后,应及时建立流动单元数据库。主要内容包括单元编号、单元砂层厚度、有效厚度、净毛比、孔隙度、渗透率、泥质含量、隔夹层厚度和类型、存储系数、渗流系数、流动单元划分类型以及井间连通关系等。流动单元研究的主要成果都应体现在该数据库内,它是下一步进行流动单元剖面图和平面图绘制的重要资料来源,也是储层流动单元三维模型建立的主要依据。
5. 流动单元建模
根据单井测井解释,求取各项储层参数,计算FZI和RQI等值,划分单井流动单元类型,确定流动单元沿井剖面分布。由于流动单元没有一个明确的形态,更无法确定其规模,因此流动单元空间分布模拟采用了序贯指示方法 (SIS)。序贯指示方模拟是基于指示方法,GSLIB提供的代码用于生成SIS实现。在处理分类变量如流动单元时,指示方法把每一类流动单元转换成一个新变量,每个变量值对应于给定位置出现相关类型的流动单元的概率。出现的某类流动单元相对应的变量值设定为1,而其他类型流动单元对应的变量值为0。根据单井流动单元类型解释,建立不同沉积微相的各类流动单元的指示协方差或变异函数,目的是控制沉积微相内各类流动单元空间分布和排列。
流动单元模型是一个沉积微相内有几种类型的流动单元,而一种类型的流动单元也不仅仅分布于一种沉积微相中,各类流动单元呈镶嵌状分布于沉积微相内,进而细化沉积微相模型,是一个能够约束储层渗透率分布的精细离散模型。

流动单元类型的划分
答:(3)具有不同斜率直线段的个数即为流动单元类型的数目,线段的端点所对应的FZI值即是不同流动单元的分界点。依据该方法,在欢26块兴隆台油层6口取心井585个孔隙度、渗透率分析数据的基础上,将储层划分为五类流动单元(...

挡墙和挡土墙的区别有哪些
答:挡墙和挡土墙的区别-类型不同挡墙类型:1.传统护坡挡墙也就是俗称的护坡。传统的护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。在模(mu)具制造中起到固定,隔挡的作用。2.生态护坡这些传统的边坡...

储层流动单元研究的发展趋势
答:,从沉积演化、沉积模式角度探索储层的分布规律,增强预测功能;而且还需要研究储层内部孔隙结构、成岩作用及其成岩演化序列、储层内部渗透率的差异程度、渗透率的韵律类型、层内连续或不连续泥质隔挡层的分布等;...

楼栋大门对着入户门可以做隔挡化解吗?
答:是的,楼栋大门对着入户门可以做隔挡化解。首先,在风水学中,房屋的大门和入户门是两个非常重要的地方。它们不仅是室内和室外的连接点,也是家庭风水的关键部位。如果楼栋大门对着入户门,这会导致气流直接从大门进入,冲向...

流动单元的研究意义
答:通过查明储层及其隔、夹层的空间分布状态(如几何形态、规模、相互排列方式和接触关系等)和物理属性(如孔隙度、渗透率、含油饱和度、孔隙结构等)在地层中分布的不均一性,具有以下意义:1)合理划分储集层,预测储集层的...

参数分析法
答:Barclay运用流体包裹体地层学FIS(Fluid Inclusion Stratigraphy)识别油水界面与渗流隔挡层,辅以生产测井和压力资料识别流动单元。值得注意的是,当相邻井间流体包裹体物化性质有差异时,可说明隔挡层的存在;而当相邻井间流体...

流动模式下的涂装单元的表现形式是什么样子的?
答:流动模式下的涂装单元的表现为渗流特征及水淹特征。流动单元"在学术文献中的解释,流动单元是指由于储层各种非均质性、隔挡和窜流旁通条件,注入水沿着地质结构引起的一定途径驱油,自然形成的流体流动通道,同一流动单元其地质...

碳酸盐岩储层缝洞系统与单元
答:二、缝洞单元划分原则与方法 1.缝洞单元划分原则 在缝洞系统研究的基础上,综合利用各种动、静态资料,提出如下划分缝洞单元的原则:(1)纵向上,单井生产层段间存在厚度较大的致密隔挡层,如产液性质和生产特征在不同层...

剩余油基本概况
答:细小的孔隙完全被毛细管力束缚的残余油所充满;(3)以薄膜状存在于岩石表面上的残余油 (薄膜油);(4)低渗透层和注入水绕过带中的剩余油;(5)未被开发钻探到的透镜体中的剩余油;(6)局部不渗透层遮挡 (微断层、隔挡层) 造成的剩余...

建筑学基础
答:根据住宅基本平面类型可将住宅建筑分为独立式住宅、联立(并列)式住宅、联排式住宅、单元式住宅、外廊式住宅、内廊式住宅、跃层式住宅等。按照层数的不同,可将住宅建筑分为四类:低层住宅——1~3层;多层住宅——4~6层;中高层住宅...