《儲(chǔ)層非均質(zhì)性》課件

儲(chǔ)層非均質(zhì)性探討儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻分布以及其對(duì)儲(chǔ)量評(píng)估和開(kāi)采的影響。JY課程目標(biāo)了解儲(chǔ)層非均質(zhì)性掌握儲(chǔ)層非均質(zhì)性的定義、特點(diǎn)和分類，深入認(rèn)知非均質(zhì)性對(duì)油氣開(kāi)發(fā)的重要性。分析非均質(zhì)性產(chǎn)生機(jī)理探究地質(zhì)作用下儲(chǔ)層非均質(zhì)性的形成過(guò)程和主導(dǎo)因素。評(píng)估非均質(zhì)性影響掌握非均質(zhì)性評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)，深刻認(rèn)識(shí)到非均質(zhì)性對(duì)油氣開(kāi)發(fā)的重大影響。優(yōu)化非均質(zhì)性應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)有效應(yīng)對(duì)非均質(zhì)性的技術(shù)手段，為提高油氣采收率提供理論依據(jù)。什么是儲(chǔ)層非均質(zhì)性儲(chǔ)層非均質(zhì)性是指儲(chǔ)層內(nèi)部的巖性、孔隙結(jié)構(gòu)、滲流能力等各種地質(zhì)特征在空間分布上不均勻或不一致的現(xiàn)象。這種不均勻性會(huì)影響流體在儲(chǔ)層中的運(yùn)移和儲(chǔ)集能力，是影響油氣田開(kāi)發(fā)的重要因素。非均質(zhì)性體現(xiàn)在宏觀、中觀和微觀三個(gè)尺度上，其成因包括沉積環(huán)境、構(gòu)造活動(dòng)、物理化學(xué)作用等地質(zhì)過(guò)程。準(zhǔn)確識(shí)別和定量描述非均質(zhì)性對(duì)于優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案至關(guān)重要。儲(chǔ)層非均質(zhì)性的特點(diǎn)1微觀尺度上的非均質(zhì)從巖石孔隙、裂縫到沉積微層面,儲(chǔ)層具有復(fù)雜的微觀孔隙結(jié)構(gòu)和滲流通道.2中觀尺度上的非均質(zhì)儲(chǔ)層巖性、孔隙度、滲透率等在橫向和垂向上存在明顯變化.3宏觀尺度上的非均質(zhì)在整個(gè)儲(chǔ)層范圍內(nèi),滲透率、孔隙度、含油飽和度等呈現(xiàn)復(fù)雜的隨機(jī)分布.4多尺度的耦合效應(yīng)微觀、中觀和宏觀尺度的非均質(zhì)性在巖石物理、流體力學(xué)等方面存在耦合效應(yīng).宏觀非均質(zhì)性地質(zhì)構(gòu)造宏觀非均質(zhì)性體現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造層面,如山脈、盆地、斷裂帶等地質(zhì)構(gòu)造元素呈現(xiàn)不同的巖性、厚度和分布狀態(tài)。巖性變化不同成因的地層沉積,如砂巖、泥巖、碳酸鹽巖等,呈現(xiàn)明顯的巖性差異,這種宏觀尺度上的巖性變化是造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要因素。構(gòu)造破壞地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)如斷層、褶皺等,會(huì)破壞原有的沉積結(jié)構(gòu),導(dǎo)致儲(chǔ)層性質(zhì)在空間上的差異性。這種差異性反映了儲(chǔ)層的宏觀非均質(zhì)性。中觀非均質(zhì)性層序結(jié)構(gòu)中觀尺度的儲(chǔ)層非均質(zhì)性體現(xiàn)在巖性、孔隙度和滲透率的層序變化。這種變化受沉積環(huán)境、埋藏歷史等因素影響。流體流動(dòng)影響中觀尺度的非均質(zhì)性對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生重要影響。會(huì)形成優(yōu)先流通通道和低滲透率屏障,影響油氣開(kāi)發(fā)效果。地層對(duì)比分析通過(guò)地質(zhì)對(duì)比、地層對(duì)比等方法可以分析中觀尺度的非均質(zhì)性特征,為開(kāi)發(fā)提供關(guān)鍵依據(jù)?；顒?dòng)斷層和構(gòu)造中觀尺度的斷層、褶皺等構(gòu)造也是造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要因素,需要重點(diǎn)關(guān)注。微觀非均質(zhì)性孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層中微觀尺度的孔隙結(jié)構(gòu)存在不均勻分布,包括孔徑大小、孔隙形狀、連通性等方面的差異。礦物成分不同礦物顆粒的大小、分布狀態(tài)以及成巖過(guò)程的差異造成了礦物組成的非均質(zhì)性。微裂縫分布微裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展和分布存在不均勻特征,對(duì)儲(chǔ)層滲流性能產(chǎn)生重要影響。非均質(zhì)性的產(chǎn)生機(jī)理1沉積過(guò)程沉積作用過(guò)程中的顆粒大小、含量及堆積方式差異導(dǎo)致了巖石孔隙的各向異性和不均勻分布。2成巖過(guò)程溶蝕、膠結(jié)、壓實(shí)等成巖作用也會(huì)造成孔隙結(jié)構(gòu)和礦物組分的差異。3巖體改造巖體遭受的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、熱液活動(dòng)、風(fēng)化等過(guò)程會(huì)進(jìn)一步增加儲(chǔ)層的不均勻性。地質(zhì)過(guò)程與非均質(zhì)性形成1沉積過(guò)程沉積層的不同粒度、成分、壓實(shí)度等導(dǎo)致滲透能力差異。2構(gòu)造運(yùn)動(dòng)斷層、褶皺等形成的破碎和變形帶分布不均.3侵蝕過(guò)程差異侵蝕作用造成巖性和孔隙度的差異。儲(chǔ)層的非均質(zhì)性主要是由地質(zhì)過(guò)程造成的。沉積過(guò)程中物性參數(shù)的差異、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的破碎帶分布不均、以及侵蝕過(guò)程中的選擇性侵蝕都可以造成儲(chǔ)層的宏觀、中觀和微觀非均質(zhì)性。這些非均質(zhì)性對(duì)儲(chǔ)層的物理特性和開(kāi)發(fā)效果產(chǎn)生重要影響。非均質(zhì)性的評(píng)價(jià)方法地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用變差函數(shù)、克里金插值等方法定量描述儲(chǔ)層空間變化規(guī)律。可分析非均質(zhì)性的強(qiáng)度、范圍和方向。流動(dòng)模擬方法基于數(shù)值模擬的方法評(píng)價(jià)非均質(zhì)性對(duì)產(chǎn)能和采收率的影響?？赡M復(fù)雜的非均質(zhì)分布對(duì)流體流動(dòng)的影響。綜合評(píng)價(jià)方法將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、流動(dòng)模擬、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等多種方法相結(jié)合,全面定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)層非均質(zhì)性?？蔀楹侠黹_(kāi)發(fā)提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法通過(guò)室內(nèi)巖心實(shí)驗(yàn)分析孔隙度、滲透率等參數(shù)的空間分布。為建立精細(xì)的數(shù)值模型提供依據(jù)。非均質(zhì)性檢測(cè)技術(shù)井測(cè)技術(shù)利用鉆井工藝及測(cè)井手段,對(duì)地層屬性進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)?？色@得地層孔隙度、滲透率等各種物性數(shù)據(jù)。地震勘探通過(guò)人工振源產(chǎn)生地震波,利用反射波特征來(lái)分析地層結(jié)構(gòu)和巖性的變化?？勺R(shí)別地層非均質(zhì)性的空間分布。巖心分析通過(guò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖心樣品的測(cè)試分析,獲得精確的孔隙度、滲透率等參數(shù),有利于識(shí)別微觀非均質(zhì)性。滲透率分布模型儲(chǔ)層滲透率分布是評(píng)估儲(chǔ)層性能的重要參數(shù)。如圖所示,儲(chǔ)層大多分布在0-50md的低滲透率區(qū)間,表明整體儲(chǔ)層具有相對(duì)較低的滲透性能,需要采取相應(yīng)的開(kāi)采措施。滲透率各向異性0.1垂向滲透率與水平滲透率差異可達(dá)10倍30%滲透率各向異性過(guò)高各向異性影響油氣藏開(kāi)發(fā)3D三維滲透率分布宏微觀尺度上呈現(xiàn)復(fù)雜不均勻性儲(chǔ)層的滲透率各向異性是指儲(chǔ)層在不同空間方向上的滲透率存在明顯差異。這是由于地質(zhì)沉積過(guò)程、構(gòu)造變形、成巖作用等因素造成的。滲透率各向異性對(duì)于油氣藏的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)有重要影響,需要進(jìn)行深入研究與評(píng)價(jià)。蓋層非均質(zhì)性1蓋層性質(zhì)復(fù)雜蓋層通常由頁(yè)巖、泥巖等構(gòu)成,其成因、沉積環(huán)境、成熟度等差異,導(dǎo)致其性質(zhì)和性能存在較大非均質(zhì)性。2滲透率變化顯著蓋層滲透率可由微達(dá)達(dá)數(shù)個(gè)密西達(dá)米量級(jí)不等,致使其隔油性能差異懸殊。3裂縫發(fā)育普遍蓋層常發(fā)育不同類型和規(guī)模的裂縫,進(jìn)一步增加了其非均質(zhì)性。4成熟度影響隔油性不同成熟度的蓋層其隔油性能差異較大,需要予以重點(diǎn)考慮。碳酸鹽巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性成巖過(guò)程復(fù)雜碳酸鹽巖經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖歷史,包括沉積、溶蝕、膠結(jié)等過(guò)程,這些過(guò)程會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層性質(zhì)的強(qiáng)烈變化和非均質(zhì)性。多重孔隙系統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層通常擁有孔洞、裂縫、晶間孔隙等多重孔隙系統(tǒng),這些孔隙類型的分布和連通性差異導(dǎo)致非均質(zhì)性。溶蝕發(fā)育不均碳酸鹽巖中的溶蝕作用常局部發(fā)育,形成溶洞、溶蝕通道等,導(dǎo)致儲(chǔ)層性質(zhì)的強(qiáng)烈差異。構(gòu)造活動(dòng)影響構(gòu)造變形會(huì)導(dǎo)致碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育不同程度的斷裂、褶皺,從而造成儲(chǔ)層的強(qiáng)烈非均質(zhì)性。裂縫非均質(zhì)性裂縫儲(chǔ)層的特點(diǎn)裂縫儲(chǔ)層由于受地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)演化過(guò)程的影響,往往存在嚴(yán)重的非均質(zhì)性。裂縫的走向、密度、開(kāi)度和充填物等特征的差異會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層性質(zhì)的顯著差異。裂縫分布的復(fù)雜性裂縫的分布在三維空間中具有極強(qiáng)的不規(guī)則性和復(fù)雜性,這是造成裂縫儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要因素。準(zhǔn)確描述裂縫的空間分布是評(píng)價(jià)裂縫儲(chǔ)層的關(guān)鍵。裂縫的動(dòng)態(tài)特性裂縫儲(chǔ)層中的裂縫會(huì)隨著地應(yīng)力、地溫和流體壓力的變化而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,導(dǎo)致儲(chǔ)層性能隨時(shí)間而變化,這也是裂縫儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要特征。沙泥巖界面非均質(zhì)性發(fā)現(xiàn)界面異質(zhì)性沙泥巖界面往往存在沉積結(jié)構(gòu)、孔隙度和滲透率的明顯差異，這是由于不同環(huán)境下的沉積作用造成的。這種界面非均質(zhì)性是儲(chǔ)層整體性能的重要影響因素。界面斷裂與滲漏在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沙泥巖界面可能會(huì)發(fā)生斷裂和錯(cuò)動(dòng)，形成界面滲漏通道，嚴(yán)重影響儲(chǔ)層封閉性和開(kāi)發(fā)效率。鉆遇界面難題在鉆井過(guò)程中，穿越沙泥巖界面時(shí)常會(huì)遇到各種鉆井問(wèn)題，如卡鉆、噴油、塌孔等，需要采取針對(duì)性的預(yù)防措施。界面非均質(zhì)性評(píng)價(jià)通過(guò)地質(zhì)、地球物理和工程測(cè)試手段對(duì)沙泥巖界面的發(fā)育情況、斷裂特征及滲漏傾向進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)是非常必要的。非均質(zhì)性對(duì)開(kāi)發(fā)影響影響開(kāi)發(fā)效率儲(chǔ)層非均質(zhì)性會(huì)增加開(kāi)發(fā)難度,降低開(kāi)發(fā)效率。需要采用針對(duì)性的技術(shù)手段來(lái)提高開(kāi)采量,提升開(kāi)發(fā)效率。影響產(chǎn)能預(yù)測(cè)非均質(zhì)性會(huì)增加油藏產(chǎn)能預(yù)測(cè)的不確定性,需要采用先進(jìn)的地質(zhì)模型和模擬技術(shù)來(lái)提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。影響開(kāi)發(fā)方案優(yōu)化非均質(zhì)性會(huì)增加開(kāi)發(fā)方案優(yōu)化的復(fù)雜性,需要采用多參數(shù)綜合考慮的方法來(lái)制定最優(yōu)的開(kāi)發(fā)方案。非均質(zhì)性對(duì)開(kāi)發(fā)方式的影響1開(kāi)發(fā)計(jì)劃調(diào)整非均質(zhì)性情況的復(fù)雜性要求開(kāi)發(fā)計(jì)劃不斷調(diào)整,以最大限度地提高產(chǎn)能和注采效果。2工藝方案優(yōu)化針對(duì)不同類型的非均質(zhì)性,采用個(gè)性化的開(kāi)發(fā)工藝和技術(shù),如封隔防水、酸化增產(chǎn)等。3信息反饋更新通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋,動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)發(fā)方案,提高開(kāi)發(fā)效率和產(chǎn)能。4精細(xì)化管理建立精細(xì)化的管理機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理各種非均質(zhì)性問(wèn)題。非均質(zhì)性對(duì)采收率的影響降低采收率儲(chǔ)層非均質(zhì)性會(huì)降低原油采收率,因?yàn)殡y以實(shí)現(xiàn)均勻注采,容易造成早水、早氣突破。影響驅(qū)替效率非均質(zhì)性會(huì)降低驅(qū)替過(guò)程的效率,提高驅(qū)替劑的使用量,增加采油成本。增加開(kāi)發(fā)難度非均質(zhì)性會(huì)增加對(duì)采油技術(shù)的要求,提高開(kāi)發(fā)難度和投資成本,限制開(kāi)發(fā)潛力。非均質(zhì)性的認(rèn)知與挑戰(zhàn)認(rèn)知挑戰(zhàn)深入理解儲(chǔ)層復(fù)雜的非均質(zhì)性,識(shí)別其影響因素,是有效開(kāi)發(fā)和管控的前提。測(cè)量難題從宏觀到微觀尺度的非均質(zhì)性參數(shù)測(cè)量和定量描述,是有待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。綜合應(yīng)用將非均質(zhì)性研究成果與實(shí)際開(kāi)發(fā)實(shí)踐有效融合,對(duì)提高開(kāi)發(fā)效率至關(guān)重要。優(yōu)化管控基于非均質(zhì)性的有效評(píng)價(jià)與精準(zhǔn)預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能優(yōu)化管控。非均質(zhì)性識(shí)別與評(píng)價(jià)詳細(xì)分析通過(guò)巖心觀察、薄片分析等方法深入了解儲(chǔ)層微觀結(jié)構(gòu)和物性分布特征。地質(zhì)測(cè)井利用聲波、電阻率、密度等測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的宏觀與中觀非均質(zhì)性。地震測(cè)量采用反射地震技術(shù)分析地層結(jié)構(gòu)與巖性分布,定量描述儲(chǔ)層非均質(zhì)性。統(tǒng)計(jì)分析利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)非均質(zhì)性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和概率描述。非均質(zhì)性定量描述定量描述儲(chǔ)層非均質(zhì)性是評(píng)估和應(yīng)用的關(guān)鍵。通過(guò)建立各向異性滲透率模型、frac-cal模型等方法,可以精確定量各尺度的非均質(zhì)性特征,包括平均值、方差、相關(guān)性長(zhǎng)度等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。滲透率分布模型準(zhǔn)確描述儲(chǔ)層各向異性滲透率分布frac-cal模型定量刻畫(huà)多尺度孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括平均值、方差、相關(guān)性長(zhǎng)度等非均質(zhì)性定量研究方法統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)定量描述非均質(zhì)特征。空間分析利用Kriging插值、分形理論等方法研究非均質(zhì)性的空間特征。數(shù)值模擬建立基于隨機(jī)場(chǎng)的數(shù)值模型模擬非均質(zhì)性對(duì)流體流動(dòng)的影響。解析方法采用氣動(dòng)/水動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行非均質(zhì)介質(zhì)的解析研究。非均質(zhì)性預(yù)測(cè)分析1數(shù)據(jù)收集整合地質(zhì)、地球物理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)2模型建立選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析或人工智能模型3模型校驗(yàn)使用歷史數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性4預(yù)測(cè)分析預(yù)測(cè)未來(lái)儲(chǔ)層非均質(zhì)性變化趨勢(shì)非均質(zhì)性預(yù)測(cè)分析是一個(gè)系統(tǒng)性的過(guò)程。首先需要收集地質(zhì)、地球物理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)等多源信息。然后選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析或人工智能模型對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模。最后使用歷史數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行校驗(yàn),以確保其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,并基于模型預(yù)測(cè)未來(lái)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的變化趨勢(shì)。這對(duì)于指導(dǎo)合理的開(kāi)發(fā)模式和提高采收率至關(guān)重要。非均質(zhì)性綜合應(yīng)用探測(cè)與評(píng)估綜合運(yùn)用各種非均質(zhì)性檢測(cè)技術(shù),全面準(zhǔn)確地評(píng)估儲(chǔ)層的非均質(zhì)性特征。數(shù)值模擬基于非均質(zhì)性描述,建立精細(xì)的數(shù)值模型,模擬非均質(zhì)性對(duì)開(kāi)發(fā)的影響。優(yōu)化決策針對(duì)不同儲(chǔ)層條件,采用合理的開(kāi)發(fā)措施,最大限度提高開(kāi)發(fā)效率。動(dòng)態(tài)管控結(jié)合實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)非均質(zhì)性變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)發(fā)方案。非均質(zhì)性控制與優(yōu)化精細(xì)建模采用先進(jìn)的地質(zhì)建模技術(shù),深入描述儲(chǔ)層的復(fù)雜非均質(zhì)性特征,為后續(xù)優(yōu)化開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。智能優(yōu)化利用數(shù)字孿生、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),針對(duì)非均質(zhì)儲(chǔ)層特點(diǎn),優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和井網(wǎng)布置,提高采收率。差異化驅(qū)替采用水、氣、化學(xué)等差異化驅(qū)替技術(shù),針對(duì)不同非均質(zhì)區(qū)域采取分區(qū)開(kāi)發(fā),最大限度提高注采效率。結(jié)論與展望結(jié)論儲(chǔ)層非均質(zhì)性是復(fù)雜地質(zhì)過(guò)程的結(jié)果,表現(xiàn)為多尺度、多指標(biāo)、多形式的特征。正確認(rèn)知