马勇新，朱定军，李文红

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江 524057)

储层非均质性是指储层内部的不均一性，主要表现为储层岩性、物性、含油性等方面的各向异性，它是影响剩余油分布的主要原因(耿站立等，2011)。根据储层纵向上的微观岩石学特征变化规律，韵律储层可分为正韵律储层、反韵律储层及复合韵律储层，复合韵律储层又可细分为复合正韵律、复合反韵律、复合正反韵律及复合反正韵律储层。经过作者对各类韵律储层进行数值模拟前期研究，认为复合韵律储层的油气采出程度介于反韵律与正韵律油藏之间，属中等可开发油藏。因此在开发此类油藏时，作者试图从地质学角度找到影响复合韵律储层采出程度的因素，并认识其影响规律。那么非均质性作为影响此类油藏采出程度的一种因素(徐萍等，2011)，本文从非均质性强弱程度定量表征出发，结合数值模拟研究方法，详细分析了纵向非均质性对复合韵律底水油藏剩余油分布及采出程度的影响。

1 纵向非均质性定量分类标准

纵向非均质性主要有三个表征参数，分别是渗透率变异系数、渗透率突进系数及渗透率级差(李劲锋等，1999)。对储层纵向非均质的特征，选择渗透率变异系数、渗透率突进系数及渗透率级差来表征各沉积单元的砂体规模、渗流质量的层间分异程度，从而对该区块模型层间非均质性进行评价。根据某实际复合韵律底水油藏地质特征，选用的三个参数评价标准分别见表1。

上述评价标准表中三个参数都从定量的角度表征纵向非均质性。其中渗透率变异系数是反映储层是否均质的一个参数，当它小于0.5时代表储层为均质储层，而大于1.1的储层为非均质性储层。当渗透率突进系数小于2代表非均质性较弱，而大于3代表储层非均质性强;而渗透率级差将纵向非均质性强度分为弱、中等、较强、极强四个等级。

比较三个表征参数发现，三个参数均能反映非均质性强弱程度，但渗透率级差在表征过程中分类相比较更加详细，更能反映储层纵向非均质性的强度。因此在建立不同非均质性强度的机理模型时均以渗透率级差的区别来反映。

表1 渗透率变异系数、突进系数及级差评价标准Table 1 Evaluation standard of the permeability differential，the coefficient of permeability variation and permeability dash

2 纵向非均质性模型建立

在原始底水油藏模型的基础之上，针对4类复合韵律储层按照渗透率范围为5～550 mD的特征分别设计4种非均质性各不相同的机理模型，不同非均质性参数特征下剖面渗透率参数变化如下表2所示。

表2 不同非均质性复合韵律储层渗透率参数表Table 2 Permeability parameters of compound rhythm reservoirs for different heterogeneities

在表2中同一韵律储层的四个机理模型的渗透率级差分布从6.875～110时，而模型的渗透率变异系数均位于0.5～1.1之间，渗透率突进系数位于2～3之间，表明储层的这类性质相近，主要区别在于渗透率级差值。对于不同韵律储层，当它们的渗透率级差相同时，它们的渗透率突进系数及变异系数由大到小顺序为复合反韵律、复合正反韵律、复合反正韵律及复合正韵律。根据表1的非均质性划分标准，表明当渗透率级差相同时，这几类复合韵律机理模型储层存在非均质性由强到弱的排列顺序。

3 模拟结果分析

运用数值模拟方法，通过研究不同的渗透率级差、突进系数及变异系数来反映非均质性强度的机理模型，分析了储层纵向非均质性对剩余油饱和度及采出程度的影响(何辉等，2012;李芳等，2010;丁祖鹏等，2010;陈涛平等，2010;刘文超，2012;束青林，2004;朱定军等，2008)。

3.1 非均质性对剩余油饱和度的影响

复合韵律储层，底水油藏剩余油饱和度模拟结果如图1～2。通过对比分析认为，同韵律底水油藏，当渗透率级差由6.875增大到110时，顶部油层的剩余油饱和度明显降低，驱替效果更好。当渗透率级差相同时，顶部油层剩余油饱和度由高到低分别为复合正韵律油藏、复合反正韵律油藏、复合正反韵律油藏及复合反韵律油藏。

图1 各复合韵律储层级差为6.875时剩余油饱和度Fig.1 The saturation of remaining oil of compound rhythm reservoir when the permeability differential is 6.875

3.2 非均质性对生产效果的影响

复合韵律地层剖面渗透率变化呈正、反及正与反韵律交叉，即表现为剖面渗透率变化高低相间，总体较为均质的特点，因此复合韵律底水油藏含水上升规律是正韵律与反韵律底水油藏的叠合反映。以下分别是在复合正反韵律、复合反正韵律、复合正韵律及复合反韵律地层条件下的水平井生产效果分析。

图2 各复合韵律储层级差为110时的剩余油饱和度Fig.2 The saturation of remaining oil of compound rhythm reservoir when the permeability differential is 110

3.2.1 复合正反韵律储层生产效果分析

复合正反韵律地层，底水油藏不同非均质性参数特征下模拟结果如图3。对于复合正反韵律地层，其地层剖面渗透率呈低—高—低变化的特征，高渗透层所处的位置在中部，属于油层部位，在高渗条件下，油流动能力加强，采出程度提高。而下部渗透率低，其抑制了水体沿着高渗透层突进。该类油藏的开发效果和反韵律地层的开发效果相近。

由模拟结果可看出，渗透率级差为110的复合正反韵律地层的采出程度最高达到27.7%，渗透率级差为55的复合正反韵律地层的采出程度略低于级差为110的复合正反韵律地层，其采出程度为27.5%，其次是渗透率级差为22的复合正反韵律地层，采出程度为26.7%，最后渗透率级差为6.875的复合正反韵律地层的采出程度最低，达25.2%。当该类储层渗透率级差从110降至6.875时，采出程度下降幅度为2.5%，表明渗透率级差越大，非均质性越强，对复合正反韵律储层采出程度影响明显。

3.2.2 复合反正韵律储层生产效果分析

复合反正韵律地层，底水油藏不同非均质性参数特征下模拟结果如图4。对于复合反正韵律地层，其地层剖面渗透率呈高—低—高变化的特征，高渗透层所处的位置在顶部和下部，中间地层渗透率相对两端要低。

分析图4发现，渗透率级差为110的复合反正韵律地层的采出程度最高达到17.6%，渗透率级差为55的复合反正韵律地层的采出程度为16.3%，渗透率级差为22的复合反正韵律地层，采出程度为15.8%，渗透率级差为6.875的复合反正韵律地层的采出程度最低，达14.9%。当该类储层渗透率级差从110降至6.875时，复合反正韵律采出程度下降幅度2.7%，表明非均质性对该类储层影响明显。

3.2.3 复合正韵律储层生产效果分析

复合正韵律地层，底水油藏不同非均质性参数特征下模拟结果如图5。对于复合正韵律地层，其地层剖面渗透率呈低—高—低—高变化的特征，高渗透层所处的位置在中部和下部，中间低渗透层抑制水快速突进。

从模拟结果可看出，渗透率级差为110的复合正韵律地层的采出程度达到最高为13.4%，渗透率级差为55的复合正韵律地层的采出程度为12.6%，渗透率级差为22的复合正韵律地层，采出程度为12.4%，渗透率级差为6.875的复合正韵律地层的采出程度为12.2%。该类韵律储层的渗透率级差从110降至6.875时，采出程度下降幅度为1.2%，表明非均质性变化对复合正韵律储层影响较小。

图3 复合正反韵律地层不同渗透率级差条件下含水率及采出程度对比关系曲线Fig.3 Curve of the degree of reserve recovery with water cut of compound rhythm reservoir which is positive and negative under the condition of different permeability differential

图4 复合反正韵律地层不同渗透率级差下含水率及采出程度对比关系曲线Fig.4 Curve of the degree of reserve recovery with water cut of compound rhythm reservoir which is negative and positive under the condition of different permeability differential

图5 复合正韵律地层不同渗透率级差下含水率及采出程度对比关系曲线Fig.5 Curve of the degree of reserve recovery with water cut of compound positive rhythm reservoir under the condition of different permeability differential

3.2.4 复合反韵律储层生产效果分析

复合反韵律地层，底水油藏不同非均质性参数特征下模拟结果如图6。对于复合反韵律地层，其地层剖面渗透率呈高—低—高—低变化的特征，高渗透层所处的位置在顶部和中下部，下部水体渗透率低。

分析图6发现，渗透率级差为110的复合正反韵律地层的采出程度达到最高为33.4%，渗透率级差为55的采出程度为33.2%，渗透率级差为22的复合正反韵律地层采出程度为32.7%，渗透率级差为6.875时的采出程度为28.8%。该类地层，上部渗透率高，下部渗透率低，且下部为底水，水沿着高渗透层走，受重力作用的影响，使水向下部低渗透带走，抑制了水沿着高渗透层的突进，同时上部油层渗透率普遍偏高，油流动能力增大，最终采出程度增高，即渗透率级差越大，非均质性越强，采出程度越高，幅度变化达4.6%。

4 结论

(1)不同渗透率级差条件下复合反韵律储层的采出程度介于28.8%～33.4%;复合正反韵律地层的采出程度介于25.2%～27.7%;复合反正韵律储层采出程度介于14.9%～17.6%;复合正韵律储层的采出程度介于12.2%～13.4%。这表明各类韵律储层之间的采出程度存在明显差异;同类韵律储层之间的采出程度也因非均质性因素存在差异。

(2)底水油藏采出程度由差到好分别为复合正韵律-复合反正韵律-复合正反韵律-复合反韵律油藏;对于同一韵律储层，纵向非均质性越强，油藏水驱油效率越高;因受非均质性强度影响，同一韵律底水油藏采出程度变化幅度由大到小分别为复合反韵律-复合反正韵律-复合正反韵律-复合正韵律油藏。

图6 复合反韵律地层不同渗透率级差下含水率及采出程度对比关系曲线Fig.6 Curve of the degree of reserve recovery with water cut of compound negative rhythm reservoir under the condition of different permeability differential

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