宏观非均质性描述内容 储层非均质性的分类
（一） 层内非均质性
层内非均质性是指一个小层或单砂层规模内垂向上的储层性质变化。包括层内垂向上渗透率的差异程度、最高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布。层内非均质性是直接控制和影响小层或单砂层层内注入剂波及厚度的关键地质因素。
1. 粒度韵律
小层或单砂层内碎屑颗粒的粒度在垂向上的变化称为粒度韵律。它受沉积环境和沉积方式的控制。粒度韵律一般分为正韵律、反韵律、复合韵律及均质韵律4类。
◎正韵律：是储层岩石颗粒粒度自下而上由粗变细现象。如分流河道砂体具有典型的正韵律，形成储层物性自下而上变差。
◎反韵律：是储层岩石颗粒粒度自下而上由细变粗现象。如三角洲前缘河口坝可以形成典型的反粒序韵律，往往导致储层物性自下而上变好。
◎复合韵律：即正、反韵律的组合。正韵律的叠置称为复合正韵律。反韵律的叠置称为复合反韵律。上、下细，中间粗者称之为反正复合韵律。上、下粗，中间细者称为正反复合韵律。
◎均质韵律：是储层岩石颗粒粒度在垂向上无明显变化的现象，有的称之为块状韵律或无规则序列。
2. 沉积构造
在碎屑岩储层中，大都具有不同类型的层理构造，常见的层理有平行层理、斜层理、交错层理、波状层理、递变层理、块状层理、水平层理等。层理由于岩石颗粒粒度、泥质含量及颜色等变化引起，也是储层非均质性的一种表现形式。因此，需要研究层理的岩性、产状、组合关系、分布规律，以及由此而引起的渗透率的方向性。不同层理类型对渗透率方向性的影响不同。
3. 渗透率韵律
在小层或单砂层内渗透率大小在垂向上的变化称为渗透率韵律 （图3-28）。同粒度韵律一样，渗透率韵律可分为正韵律 （渗透率自下而上由高变低）、反韵律 （渗透率自下而上由低变高）、均质韵律、复合韵律 （包括复合正韵律、复合反韵律、复合正反韵律、复合反正韵律）。
图3-28 渗透率韵律模式
4. 垂直渗透率与水平渗透率的比值
垂直渗透率 （Kv） 与水平渗透率 （Kh） 的比值对油层注水开发中的水洗效果有较大的影响。Kv/Kh比值小，说明流体垂向渗透能力相对较低，层内水洗波及厚度可能较小。
5. 渗透率非均质程度
表征渗透率非均质程度的定量参数有渗透率变异系数、渗透率突进系数、渗透率级差、渗透率均质系数。
（1） 渗透率变异系数 （VK）
变异系数是一数理统计的概念，用于度量统计的若干数值相对于其平均值的分散程度或变化程度。用下式求解：
油气田开发地质学
式中：VK——渗透率变异系数；Ki——层内某样品的渗透率值 （i＝1，2，3，…，n），μm2； —层内所有样品渗透率的平均值，μm2；n——内样品个数。
一般地说，当VK<0.5时为均匀型，表示非均质程度弱。当0.5≤VK≤0.7时为较均匀型，表示非质程度中等。当VK>0.7时为不均匀型，表示非均质程度强。
利用上式求得的渗透率变异系数会出现大于1的情况，不便于非均质性评价。Poettnann F.H.介绍了一种求得渗透率变异系数介于0～1的方法：
1） 搜集岩心渗透率分析数据。
2） 将岩心样品渗透率从大到小排队，得样品的顺序号。
3） 将岩心样品渗透率与 （顺序号/样品总数） ×102的值在对数概率坐标纸上作图，得图3-29。
4） 由图3-29读出 按下式求渗透率变异系数：
油气田开发地质学
式中：VK——渗透率变异系数； ——标准点 ［指 （顺序号/样品总数）×100＝50的点］渗透率，μm2；Kσ——统计偏差点 ［指 （顺序号/样品总数）×100＝84.1的点］渗透率，μm2。
图3-29 渗透率变异系数计算公式有关项的取值
（2） 渗透率突进系数 （TK）
表示层内最大渗透率与层内平均渗透率的比值：
式中：TK——透率突进系数；Kmax——层内最大渗透率，一般以层内渗透率最高的相对均质层的渗透率表示，μm2； —层内渗透率算术平均值，μm2。
当TK<2为均质型，当TK＝2～3时为较均质型，当TK>3时为不均质型。
（3） 渗透率级差 （JK）
为层内最大渗透率与最小渗透率的比值：
JK=Kmax/Kmin
式中：JK——渗透率级差；Kmax——层内最大渗透率，一般以层内渗透率最高的相对均质层的渗透率表示，μm2 ；Kmin——层内最小渗透率值，一般以渗透率最低的相对均质段的渗透率表示，μm2。渗透率级差越大，反映渗透率的非均质性越强，反之非均质性越弱。
（4） 渗透率均质系数 （KP）
表示层内平均渗透率与最大渗透率的比值：
显然，KP值在0～1之间变化，KP越接近1，均质性越好。
6. 夹层的分布频率和分布密度
夹层是层内的极低渗透率或非渗透岩层。不稳定夹层对流体的流动起着阻挡作用，同时影响层内垂直和水平方向上渗透率的变化。由于它的分布具有随机性，很难横向追踪，通常采用下述两个参数定量描述。
（1） 夹层分布频率 （PK）是指每米储层内夹层的层数：
PK＝N/H
式中：PK——夹层分布频率，层/m；N——层内夹层个数，层；H——储层厚度，m。
（2） 夹层分布密度 （DK）
是指每米储层内夹层的厚度：
DK＝Hsh/H
式中：DK——夹层分布密度，m/m；Hsh——层内夹层的总厚度，m；H——储层厚度，m。
不同沉积微相具有不同的沉积方式，沉积方式决定了砂体内的粒度韵律、渗透率韵律、渗透率非均质程度及夹层特征等 （表3-4），因此层内非均质性与沉积微相有很大的关系。
表3-4 陆相湖盆典型微相砂体的层内非均质特征
（二） 平面非均质性
平面非均质性是指砂体的几何形态、规模、连续性和砂体内孔隙度、渗透率的平面变化。它直接关系到注入剂的平面波及效率。
1. 砂体几何形态
砂体几何形态是砂体各向大小的相对反映。砂体几何形态的地质描述一般用长宽比的大小进行分类。
◎席状砂体：长宽比近似于1：1，平面上呈等轴状，大片分布，面积从几平方千米至几十平方千米。
◎土豆状砂体：长宽比小于3：1，分布面积小，形似 “土豆” 零星分布，多为小透镜状砂体。
◎条状砂体：长宽比介于3：1～20：1之间。一些顺直型分流河道砂体即属于此类。
◎鞋带状砂体：长宽比大于20：1。
◎树枝状砂体：砂体向某一方向延伸，不断分叉，形如树枝。树枝状分流河道砂体即属此类。
◎不规则砂体：砂体延伸没有优势方向，一般有一个主要延伸方向，但其他方向也有一定的延伸，为河流多次改道形成的复杂成因的砂体。
2. 砂体规模及连续性
砂体规模是各向延伸的实际大小，通常用砂体长度、砂体宽度或宽厚比、钻遇率来表征，是决定井网形式和井距的关键地质因素。
（1） 砂体长度是砂体延伸优势方向上的范围。按延伸长度可将砂体分为五级：
◎一级：砂体延伸大于2000m，连续性极好。
◎二级：砂体延伸1600～2000m，连续性好。
◎三级：砂体延伸600～1600m，连续性中等。
◎四级：砂体延伸300～600m，连续性差。
◎五级：砂体延伸小于300m，连续性极差。
（2） 砂体宽度为垂直于砂体延伸优势方向上的范围。宽厚比是指砂体宽度与厚度的比值。
（3） 钻遇率是钻遇砂层井数与总井数之比，表示在一定井网下对砂体的控制程度。
从我国注水开发实践来看，三角洲前缘 （包括河流-三角洲和吉尔伯特型扇三角洲）砂体的连续性都较好，一般砂体的长度与宽度都能达到千米级的规模。当砂体达到1000m以上的规模时，砂体连续性已不是决定开发注采井网的主要因素。与此相反，各种河流砂体和水道型砂体包括三角洲平原上的分流河道砂体、扇三角洲的水下分流河道砂体、湖底扇的扇中水道砂体等，其宽度往往是百米级规模，这时砂体宽度就成为决定注采井网的关键因素。因此，研究砂体的沉积规模及其连续性，是开发地质工作者极为关心的问题，国内外已发表很多的成果供参考。
3. 砂体的连通性
指砂体在垂向上和平面上的相互接触渗透程度。可用砂体配位数、连通程度、连通系数、砂岩密度表示。
（1） 砂体配位数是与某一个砂体连通接触的砂体数。
（2） 连通程度是砂体与砂体连通部分的面积占砂体总面积的百分数。
（3） 连通系数是连通的砂体层数占砂体总层数的百分比。连通系数亦可用厚度来计算，称之为厚度连通系数。
确定了各类微相砂体连通程度后，还需要研究砂体之间的连通方式。通过各种方式连接的砂体，最终组成了油气田开发过程中可供流体流动的单元。
砂体连通方式有以下几种形式 （图3-30），即多边式 （砂体侧向叠置）、多层式（砂体垂向叠置）、孤立式 （未与其他砂体连通）。
图3-30 砂体连通方式示意图
4. 平面孔隙度、渗透率非均质性及渗透率方向性
平面孔隙度、渗透率非均质性是指砂体内孔隙度和渗透率平面上的变化。它们的变化程度可用平面变异系数、平面突进系数、平面级差、平面均质系数等统计参数来描述和评价。
渗透率方向性是沿某一方向渗透率大于其他方向的渗透率，是直接影响到注入剂的平面波及效率的储层非均质因素，是引起平面矛盾的主要原因。
造成渗透率方向性的主要原因：(1)平面上不同微相砂体渗透率的差异；(2)同一微相砂体内不同部位的渗透率的差异；(3)古水流主流方向；(4)开启的裂缝。
（三） 层间非均质性
层间非均质性是指油气层之间的砂体特征与储层物性的差异。层间非均质性是划分开发层系、决定开采工艺的依据，同时层间非均质性是注水开发过程中层间干扰和水驱差异的重要原因。我国陆相湖盆中大多数油田的储层由流程短、相带窄、相变快、成因类型多的砂体叠加而成，因而层间非均质性一般都比较突出。
1. 分层系数
分层系数 （An） 指一定层段内砂层的层数，以平均单井钻遇砂层数表示：
油气田开发地质学
式中：An——分层系数；Nbi——某井的砂层层数，层；n——统计井数，口。
分层系数愈大，表明层间非均质性愈严重。
2.砂岩密度 （Sn）
砂岩密度 （Sn）也称砂地比，是指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比，以百分数表示：
Sn＝ （砂岩总厚度/地层总厚度） ×100％
砂岩密度反映砂体发育程度和砂体间的连通程度。
裘怿楠先生根据我国湖盆河道砂体的实际资料，对Allen的河道砂体密度临界值作了补充修改，提出河道砂体连通程度的河道砂体密度界限值（图3-31）。
图3-31 河道砂体连通程度示意图
3. 有效厚度系数
有效厚度系数 （CE） 也称净毛比，其表达式如下：
油气田开发地质学
CE越接近于1，越均质；反之，非均质程度越高。
4. 分布系数
分布系数 （CD） 的表达式为：
油气田开发地质学
式中：S——选用油层的最大含油面积，km2；Si——第i个小层的含油面积，km2；m——小层的层数。
CD值越小，越非均质。
5. 层间渗透率的非均质程度
层间渗透率的非均质程度是指油气层间渗透率的差异和变化程度。可用层间渗透率变异系数 （VK）、层间渗透率突进系数 （TK）、层间渗透率级差 （JK）、层间渗透率均质系数 （KP） 等统计参数描述和评价。
6. 主力油层与非主力油层在剖面上的配置关系
主力油层的相对集中与分散，在剖面上所处的位置，也是决定开发措施需要注意的问题。特别要注意和识别特高吸水层的分布，即所谓 “贼层” 的位置及其地质成因，才能有针对性地制定措施。
7. 层间隔层
隔层是指分隔不同砂体的非渗透和极低渗透的岩层，如泥岩、粉砂质泥岩及膏岩层等。隔层横向连续性好，能阻止砂体之间的垂向渗流。隔层的作用是将相邻的油气层完全隔开，使油气层之间不发生油、气、水窜流，形成两个独立的开发单元。对于隔层，描述的内容：(1)隔层的岩石类型；(2)隔层在剖面上的分布位置；(3)隔层厚度在平面上的变化情况。
8. 裂缝
穿层的裂缝易引起油气层间的流体窜流，对注水开发的影响极大，因此要充分重视描述裂缝的产状、性质、密度及其穿层程度。
储层非均质性的分类~
储层非均质性的类型一般根据非均质性的研究尺度划分。如Haldorsen（1983）提出的微观（孔隙和砂颗粒规模）、宏观（岩心规模）、大型（模拟规模中的大型网块）及巨型（整个岩层或区域规模）非均质性4个层次。第二届国际储层表征技术研讨会上（1989）将其分为微观、宏观、中观及宇观4个层次。裘亦楠等（1997）把碎屑岩储层的非均质性由大到小分成4个层次，即：
1）层间非均质性：包括层系的旋回性，砂层间渗透率的非均质程度、隔层分布、特殊类型层的分布，层组和小层划分等。
2）平面非均质性：包括砂体成因单元连通程度、平面孔隙度和渗透率的变化及非均质程度、渗透率的方向性。
3）层内非均质性：包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度及高渗段位置、层内不连续泥质夹层分布频率和大小，以及其他不渗透隔层特征、全层规模的垂直渗透率与水平渗透率比值等。
4）微观孔隙非均质性：包括孔喉分布、孔隙类型、粘土基质等。
本书将储层非均质性的层次与基准面旋回和等时地层格架结合起来，从层次尺度与基准面旋回的对应关系角度，考虑开发初期的生产实际需要，将储层非均质性研究尺度分成宏观非均质性、中观非均质性和微观非均质性3个层次，即：
1）宏观非均质性：研究尺度为中短期旋回，主要研究储层的岩性组成、储集砂体的规模、几何形态及纵横向的连通性、产气能力与裂缝发育程度的非均质分布特征。
2）中观非均质性：研究尺度为短期旋回，主要研究砂体的韵律性（岩性、粒度、沉积构造序列），高渗层段的位置，不同沉积微相砂体的非均质分布及层内夹层分布的非均质性特征等。
3）微观非均质性：研究尺度为单砂体，主要研究砂体的物性、岩性、岩石组成、颗粒、基质、胶结物、粘土矿物、孔隙类型、孔隙结构及储层物性参数的空间不均质分布特征等。
20世纪50年代初期，苏联科学院院士密尔钦科曾著有《油矿地质学》，它曾经是我国石油院校的专业课教材，其主要研究内容是，在油气藏范围内油气层的地质问题，最终归结到油气储量计算。1979年，P.A.迪基［3］著有《石油开发地质学》，它是美国塔尔萨（Tulsa）大学的高年级地质学教材，其主要研究内容包括从沉积环境一直到油气采收率的提高，涉及面宽，但不够深入。1983年，由陈立官主编，马正、程光瑛等［4］参编的《油气田地下地质学》出版，它是我国自行编写的第一部地下地质的高等院校教材。全书编写了钻井地质、油气水层的判断、地层对比、地下构造研究、储层研究、油气储量计算等章节，非常适合中国油气田的实际情况。1987年，由陈碧珏主编［5］的《油矿地质学》出版，该书是我国石油院校使用的统编教材，它系统介绍了地质录井、地层测试、油气水层判识、地层对比、储集物性、构造研究和储量计算等内容。上述两本教材基本奠定了油矿地质的框架。1989年，中国科学院院士李德生［6］著有《石油勘探地下地质学》，该书介绍了钻井地质技术、地下地层和构造的解释，以及国内外已发现油气田的评价实例，它作为石油地质勘探技术干部进修培训的教材，曾培训了一批后来的储层地质专家。
1992年，由裘怿楠、薛叔浩等［7］编著的《油气储层评价技术》总结了十多年来国内外的实践经验，将储层评价划分为单井、区域、开发和敏感性四个部分，提出了评价内容和技术方法。1996年，由吴元燕、徐龙、张昌明等［8］编著的首部《油气储层地质》出版，该书从油气田发现到开发对储层研究提出的要求出发，从宏观到微观、从定性到定量、从描述到评价，建立储层地质模型，并介绍利用地震、测井、地层测试等资料研究储层的方法。同年，裘怿楠、陈子琪主编［9］的《油藏描述》出版，这本书虽然属于中国油藏管理技术手册，但它从构造、流体和储层各级非均质性的描述，到油藏地质模型的建立，都分别进行了详细的介绍。特别是针对我国石油地质的特点，突出了陆相储层和复杂断块油藏的描述方法。手册中附有大量的图例、表格和常用计算公式，可供实际操作时参考。1997年由唐泽尧主编［10］的我国第一部《气田开发地质》出版，这本书以我国已投入开发的150个气田、500个气藏开发的地质实践为对象，系统论述了天然气开发地质理论和开发地质技术，内容包括气田构造、储集层、气田流体、压力和温度、气藏地质特征、开发地震、地球物理测井、气层物性测试、气藏描述和天然气储量计算技术。它既具有我国气田特色，又吸收了现代新理论和新技术，是对我国40年天然气开发经验的系统总结。1998年，方少仙、侯方浩［11］出版了《石油天然气储层地质学》，该书作为高等学校教材系统地介绍了沉积岩石学特征、主要物理性质、沉积环境、相及储集岩发育特征、储层孔隙及孔隙结构特征、储层在成岩阶段发生的成岩变化、储层形成的控制因素以及储层的非均质性等。1999年，文献［12］作者根据多年授课内容并参考了上述教材和专著，编写了《油气储层评价》一书，内容包括了沉积、测井、物性、地震预测、岩溶和裂缝型储层、储层建模和储层模拟等多门学科的先进技术方法，对油气储层进行详细的描述和精确的预测，为勘探布井以及剩余油分布提供准确的油气藏地质模型。
上述专著和教材概括了油气储层地质所要研究的众多内容，为油气储层地质的归纳和提高打下了坚实的基础。
油气储层地质学作为研究生教材的提出来自于生产实践，广大石油地质工作者在长期工作中，认识到油气储层是勘探开发中的主要研究对象，没有油气储层就没有一切。在油田现场，最早流行的是储层的四性对比（即电性、物性、岩性和含油气性），20世纪80年代，一部分学者提出，储层地质研究应该以四性研究为中心，而四性研究中应以物性和孔隙结构为核心；另一部分学者则认为，沉积、成岩是形成现今储层的最重要成因，因此，储层地质学应以沉积学为基础。20世纪80年代是油气储层地质学迅速发展并得到公认的时期，原中国石油天然气总公司将油气储层研究提高到中国石油工业的第三次革命的高度，使一大批石油地质工作者投入到储层研究的行列，发表了许多优秀的论文和专著，油气储层地质研究的学术空气十分活跃，并一直延续至今。
不论研究的重点是什么，油气储层地质学的主要内容应包括：油气藏的构造地质、储层沉积学、孔隙演化和成岩作用、储集物性和孔隙结构、测井地质解释、储层综合预测、储层地质模型、建模和三维可视化表述技术，以及储层所含流体及其动态特征等等。它包含了多门学科，并且在储层解释中涉及许多工程技术方法，因此，作为油气储层地质研究者，不仅要精通地质，而且要懂得有关的工程技术，还需要具有熟练的计算机技术。总之，他应是一个综合能力很强的地质工作者。
相关要点总结：
17012099632：宏观非均质性
鬱磊答：储层的层间非均质性反映不同储层的非均质性差别;平面非均质性是指储层的几何形态、规模、连续性、物性及其含油性的平面变化，它是影响油藏注水开发波及效率的主要因素之一。根据3个非均质性参数，深入探究重点单砂层的储层平面非均质性，进而预测有利的储集区带及剩余油分布有利区(表3-7)。表3-7 ...
17012099632：储层非均质性的分类
鬱磊答：2）平面非均质性：包括砂体成因单元连通程度、平面孔隙度和渗透率的变化及非均质程度、渗透率的方向性。3）层内非均质性：包括粒度韵律性、层理构造序列、渗透率差异程度及高渗段位置、层内不连续泥质夹层分布频率和大小，以及其他不渗透隔层特征、全层规模的垂直渗透率与水平渗透率比值等。4）微观孔隙非...
17012099632：储层综合评价参数
鬱磊答：含砂率、连通性：一般来说，含砂率越高，储层的砂体连通性越好。按照我国河流相储层的基本特点，一般含砂率大于50%，砂体的连通性好；含砂率30%-50%，砂体连通性较好；含砂率小于30%，砂体的连通性差。沉积相：沉积相控制了砂体的展布及宏观非均质性。因此，了解沉积相对非均质性的控制，对...
17012099632：油藏流体非均质性主控地质因素
鬱磊答：这造成了临南洼陷周围原油表现出平面上的宏观非均质性(图3-37)。 二、成藏过程 油气成藏过程也会造成油藏流体组成的差异性,其主要机理包括:①接受不同期次、成熟度差异明显的油藏流体的充注;②油气运移过程中地质色层效应引起成分分馏;③储层非均质性造成油藏流体优化注入的差异以及由此造成的混合消除非均质性的...
17012099632：宏观弥散
鬱磊答：宏观上介质的非均质性首先可体现在整个研究区域渗透系数（K）和孔隙度（n）的确定上。因为在实际工作中我们不可能给出研究区内每一点的渗透系数和孔隙度值，只能分单元来确定，采用概化了的K，n值进行计算。这样，流体质点实际所经历的运移过程与我们的模拟计算存在着差别。在野外规模上，与孔隙结构有...
17012099632：什么是各向异,同性
鬱磊答：亦称非均质性。物理性质随量度的方向而变化的通性，称为各向异性。各向异性是晶体的重要特征之一。即在各个不同的方向上具有不同的物理性质，如力学、热学、电学、光学性质等。各向同性 亦称均质性。物理性质不随量度方向变化的特性。即沿物体不同方向所测得的性能，显示出同样的数值。如所有的气体、液体...
17012099632：均质体和非均质体的区别
鬱磊答：均质体：一般的气体、液体、非晶质(玻璃或凝胶体)固体和等轴系的晶体都是均质体。在宝石矿物中，金刚石、石榴石等是均质体。2、特征不同 非均质体：（1）光波在非均匀体中传播，其传播速度一般随光波振动的方向而变化，因此其相应的折射率随振动的方向而变化，即非均匀体具有许多折射率。对于每种介质...
17012099632：储层非均质性分级及意义
鬱磊答：储层非均质性的研究是储层描述和表征的核心内容。储层均质性是相对的，而非均质性是绝对的。在一个测量单元内 （如岩心塞规模），由于只能把握储层的平均特性 （如测定岩心孔隙度），可以认为储层在同一测量单元内是相对均质的，但从一个测量单元到另一个测量单元，储层性质就发生了变化，如两个...
17012099632：碎屑岩储层非均质性
鬱磊答：3. 平面非均质性 平面非均质性明显受微相控制,扇根河道主槽和扇中辫流线构成高渗透主体带,以此形成了明显的方向性。表3-8为克拉玛依油田一个开发区的各微相储层参数。 表3-8 克拉玛依油田3-3中扇区各微相储层特性 续表 4. 层内非均质性 各微相的储层非均质性都非常严重,渗透率级差可达几十,有的甚至可达...
17012099632：储层非均质性与储层物性有什么区别??它们的研究都研究哪些方面??_百...
鬱磊答：定量描述储层非均质性十分重要而又很难。薛培华曾对河流点坝相储层的非均质性及储层模式作过详细论述。Scheak认为直接测定孔隙形态、孔隙度和渗透率及其变化是描述碳酸盐岩储层流体流动非均质性的有效方法。储层非均质性的影响因素主要有沉积因素，成岩因素和构造因素等。储层非均质性研究的内容主要有：...