劳伦兹方法在储层非均质评价中的应用
2013-08-11马玉玲中石油大庆油田有限责任公司第八采油厂黑龙江大庆163314
马玉玲 (中石油大庆油田有限责任公司第八采油厂,黑龙江 大庆163314)
随着油田开发至高含水中后期,储层非均质性对油田产量、最终采收率及经济效益的影响越来越明显,所以如何对储层非均质性进行更好的评价就成为当前油田开发地质急需解决的问题。目前,储层非均质评价参数较多,但都存在着一定的缺点,通过多种方法对比,结合油田实际,现引进劳伦兹方法对储层非均质性进行评价,能够比较客观、真实的反映储层的非均质程度[1]。
1 储层非均质评价常用方法
储层非均质性通常通过渗透率的变异系数、突进系数和级差来反映[2]。
1)渗透率变异系数 渗透率变异系数反映样品偏离整体的平均值的程度,其值越小,说明样品值分布越均匀,反之非均质性越强[3]。渗透率变异系数Vk计算公式如下:
式中,Ki(i=1,2,3,…,n)为层内样品渗透率,10-3μm2;¯K为层渗透率平均值,10-3μm2;n为层内样品数。
Vk<0.25为均质储层,0.25~0.7之间为相对均质储层,Vk>0.7为严重非均质储层。渗透率变异系数越大储层非均质程度越严重。
2)渗透率级差 渗透率级差Jk反映渗透率最大值和最小值之间的差异程度:
式中,Jk为渗透率级差;Kmax为层内最大渗透率,10-3μm2;Kmin为层内最小渗透率,10-3μm2。
渗透率级差越大,反映渗透率非均质性越强,反之非均质性越弱,数值越接近于1,储层越均质。
3)渗透率突进系数 渗透率突进系数是反映渗透率变化幅度的系数,即渗透率绝对值的差异程度,其值越大,储层非均质性越强,数值趋近于1,储层越均质。渗透率突进系数Tn计算公式如下:
Tn<2为均匀型;Tn在2~3之间为较均匀型;Tn>3为不均匀型。
2 劳伦兹方法
劳伦兹曲线[4]是国际上公认可以用来描述社会某种收入分配差异程度的一种比较直观的方法。基于劳伦兹曲线的基尼系数是意大利经济学家1922年提出的定量测定收入分配差异程度[5]的指标。在油藏工程中,可以用来描述储集层的非均质性。
用劳伦兹方法进行储层非均质性分析的原理如下:以岩样块数百分比 (岩样贡献率)为X轴,以地层系数 (渗透率与有效厚度乘积)的百分比 (地层系数贡献率)为Y轴,建立平面直角坐标系 (见图1)。对角线AC称为 “完全均质线”。在AC对角线上的任何一点都满足Y=X,即岩样块数比重等于地层系数比重,这说明所有岩样的地层系数都是相等的。折线ADC称为 “完全非均质线”[6],它表示全部地层系数都集中在一块岩样上,其他的地层系数均为0。一般情况下,实际地层系数分配曲线AEC总是处在 “完全均质线”与 “极端非均质线”之间,曲线上的任何一点 (除2个端点A、C以外)到两轴 (AB,AD)的距离都不相等,每一点所表示的物理意义是,占岩样总数一定百分比的岩样所累加的地层系数之和在全部岩样的地层系数之和中所占的比重[7]。实际地层系数分配曲线越接近 “完全均质线”,表明储层非均质性越弱;反之,则非均质性越强。
图1 地层系数分布的劳伦兹曲线
在实际应用中,用岩样贡献率倒数和地层系数贡献率倒数分别作为X、Y轴建立坐标系,可以得到一条趋势线,以这条趋势线的斜率k作为非均质评价系数,k值越接近1,储层均质性越强[8-9],反之亦然。该参数可以用来对储层非均质性实现定量评价。
3 应用实例
以大庆外围油田XX区块6个小层为例,用常用方法和劳伦兹方法对其储层进行非均质性评价。
1)常用方法 通过计算该区块6个小层渗透率的变异系数、级差及突进系数,由变异系数分析可知F172最为均质,F132最不均质,从F171、F151、F162到F141,储层非均质性越来越强;但是由级差分析结果可知最不均质层却是F141(见表1)。
总而言之,渗透率的变异系数、级差和突进系数3个参数的分析结果存在矛盾,不能真实地定量反映储层的非均质性。
2)劳伦兹方法 劳伦兹方法分析结果 (见表2)表明,F171最为均质,F172、F141、F162、F151到F132的非均质性越来越强 (见图2、图3)。而该分析结果和试验分析数据具有一致性,由此证明劳伦兹方法定量分析储层非均质性的结果是可信的。
表1 XX区块各小层非均质系数
表2 XX区块各小层劳伦兹系数
4 结 论
(1)利用目前常用的储层非均质评价参数 (渗透率的变异系数、级差和突进系数)的分析结果存在一定的矛盾性,可信度低。
(2)引进劳伦兹方法对储层非均质性进行定量评价,分析结果与试验分析数据结果一致,可信度高。
(3)劳伦兹评价方法在储层分类、非均质综合评价中会有较广泛的应用前景。
图2 XX区块劳伦兹曲线
图3 XX区块劳伦兹系数趋势线
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