特低渗透储层具有极强的非均质性，这在一定程度上控制着该类油藏的储渗特征，致使该类油藏的储集性能和渗流结构存在较大差异^[1-2]，因此，在特低渗透油藏开发及储层评价中，对其非均质性的认识既是重点也是难点。近年来，为提高表征储层非均质性的精度，学者们^[3-8]针对不同类型储层从不同角度出发提出了一系列方法，并取得了一定成果。王月莲等^[3]、董春梅等^[4]及曾少军等^[5]基于流动单元的分类评价进行了测井储层参数建模；谭成仟等^[6]、宋子齐等^[7]及景成等^[8]基于岩石物理相分类对非均质低渗、特低渗致密砂岩储层参数建立了相应的测井解释模型，提高了该类储层参数计算的精度。

岩石物理相和流动单元能从不同角度反映储层的非均质性，前者是从油藏形成机制的角度出发来评价它对油气富集情况的控制作用^[9]，后者更侧重反映储集层的渗流特征。由于具有优势渗流特征的储层并非一定具有良好的油气富集状态，所以油气富集区域的储层未必具有良好的渗流特性而被很好地开采利用。由此可见，岩石物理相和流动单元在表征储层特征时具有互补关系，若能将二者结合起来对储层进行评价，将能深化对储层非均质性的表征。

通过分析岩石物理相和流动单元的内在关系，经定性识别和定量划分，建立“岩石物理相-流动单元”定量综合评价指标体系。根据灰色理论并综合多种储层信息和测井参数，提出利用这一综合评价指标体系来定量评价优质储层，以期阐明“岩石物理相-流动单元”储层控制下的有利区分布规律和特点，进而为特低渗透非均质性油藏部署滚动开发井和开发准备井提供有利井位和区域。

前人^[10-12]对鄂尔多斯盆地三叠系延长组岩石物理相或流动单元的分类已进行了较为系统的研究。对于岩石物理相的分类，主要依据大量岩心资料，在分析并统计部分取心井的岩心薄片和测井等资料的基础上，将该区岩石物理相划分为一类（较好型）、二类（一般型）及三类（较差型）^[10]（表 1）。对于流动单元的分类，主要采用流动层带指标和岩性-物性相结合的划分方法，优选参数并利用聚类分析将该区流动单元划分为一类（较好型）、二类（一般型）及三类（较差型）^[11-12]（表 2）。

表 1(Table 1)

表 1 YD井区岩石物理相分类各参数分析统计Table Table 1 Parameters of petrophysical facies classification in YD well fielda 岩石物理相类别 沉积微相 成岩作用强度 岩性特征 孔隙度/% 渗透率/mD 孔隙类型 孔隙喉道组合 毛管压力曲线型 一类 (较好型） 水下分流河道和叠置型河口坝 弱胶结、强溶蚀 细粒和中一细粒长石砂岩 >9.0 >1.2 粒间孔-溶孔 中孔冲喉 窄平台型 二类 (一般型) 水下分流河道、侧翼及前缘河口坝 中胶结、中溶蚀 细粒长石砂岩及粉一细粒长石砂岩 8.0~9.0 0.7~1.2 溶蚀孔-粒间孔 细孔-细喉 缓坡型 三类 (较差型) 前缘席状砂或局部河道边缘 高胶结、弱溶蚀 粉一细粒长石砂岩及长石粉砂 < 8.0 < 0.7 微孔 微孔-微喉 陡斜坡型

下载CSV 表 1 YD井区岩石物理相分类各参数分析统计Table Table 1 Parameters of petrophysical facies classification in YD well fielda

表 2(Table 2)

表 2 YD井区流动单元分类各参数分析统计 Table 2 Parameters of flow unit classification in YD well fielda 流动单元类别 储能系数/m 最大单渗砂层厚度/m 单渗砂层厚度/m 有效厚度/m 流动层带指标 一类 (较好型） 0.40~0.85 3.1~16.2 5.5~18.2 4.8~17.5 1.01~1.42 二类 (一般型） 0.14~0.23 2.8~5.8 2.9~12.1 2.3~11.8 0.91~1.13 三类 (较差型） 0.05~0.17 1.1~3.0 1.1~4.2 0~3.4 0.75~1.07

下载CSV 表 2 YD井区流动单元分类各参数分析统计 Table 2 Parameters of flow unit classification in YD well fielda

根据上述岩石物理相和流动单元的分类结果，制作出YD丼区岩石物理相与流动单元拟合示意图（图 1）。图中红色区域代表不同的流动单元类型，颜色越深表示渗流能力越好，由蓝色等值线围成的封闭区间代表不同类型的岩石物理相。从图 1可以看出，一种类型的岩石物理相包含几种类型的流动单元，同时一种类型的流动单元也可以看作是几种岩石物理相类型的叠合^[13]，二者关系密切，但同类别的岩石物理相与同类别的流动单元并未完全重叠在一起，即岩石物理相类别为一类的井点，其流动单元类型未必为一类，所以3种类型的岩石物理相与3种类型的流动单元可以有9种不同的重叠组合形式。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 YD井区岩石物理相和流动单元拟合示意图 Fig. 1 Sketch map showing petrophysical facies and flow unit matching in YD well field

虽然这些不同条件的组合形式可以作为“岩石物理相-流动单元”定性识别和划分的标准，但分类过于繁琐。为了便于定量识别和简化分类类型，先定义一类岩石物理相与一类流动单元同时包含的井点所控制的储层为一类“岩石物理相-流动单元”，即二者的重叠区域，这些相同类别的岩石物理相和流动单元的重叠交叉部分具有二者的共性，它将储层的岩石物理性质与渗流特征综合起来对储集层进行表征，代表的意义为该类储层既具有较好的岩石物理性质，也具有良好的渗流条件。二类、三类“岩石物理相-流动单元”的定性归类同理，即i类“岩石物理相-流动单元”=i类岩石物理相∩i类流动单元，其中i=1，2，3（表 3）。

表 3(Table 3)

表 3 “岩石物理相-流动单元”定性分类 Table 3 Qualitative classification of "petrophysical facies-flow unit" 岩石物理相类别 流动单元类别 “岩石物理相-流动单元”定性分类 一类 一类 一类 二类 二类 二类 三类 三类 三类 一类 二类 一 一类 三类 一 二类 一类 一 二类 三类 一 三类 一类 一 三类 二类 一   注：“—”表示“岩石物理相-流动单元”类别暂未确定，可利用灰色理论及相关处理技术，将其归结为一类、二类、三类中的其中一种类型，进而完善划分标准

下载CSV 表 3 “岩石物理相-流动单元”定性分类 Table 3 Qualitative classification of "petrophysical facies-flow unit"

不同类别岩石物理相和流动单元重叠区域（第i类岩石物理相与第j类流动单元的重叠交叉区域，i≠j）的特征参数的分布范围和变化幅度是不同的，特征参数的差异性分布为准确识别“岩石物理相-流动单元”的分类起到了补充和相互验证的作用，所以有必要利用灰色理论及相关分析技术将这几类重叠交叉区域的地层数据信息进行定量划分。

在统计出已知的3种“岩石物理相-流动单元”各特征参数的分布后，先确定出评价指标的权系数，再分别根据上述各类参数指标对剩余6种未知类型的地层信息进行被评价数据的综合处理^[14]。实际操作中先进行矩阵分析，再将其标准化，采取层点标准指标绝对差的极值加权组合放大技术，计算出灰色多元加权系数^[15]，最终采取最大隶属原则将剩余6种组合形式归结为以上3种类型的一种^[16]，从而实现了将岩石物理相与流动单元的9种不同组合形式简化为3类，完善了“岩石物理相-流动单元”的定量划分标准。

对于“岩石物理相-流动单元”来说，由定性分类转化为定量评价需要大量岩心资料和数据信息，但在油田勘探开发中这些资料十分有限，因此把测井所采集的大量信息系统有序地转化为识别“岩石物理相-流动单元”类别的评价方法非常必要，即基于岩心资料的分析，统计对应的测井资料，利用取心井测井解释与处理结果，实现对同一区块未取心井“岩石物理相-流动单元”的评价与划分。统计YD井区3种类型“岩石物理相-流动单元”的测井曲线响应特征见表 4所列。

表 4(Table 4)

表 4 YD井区“岩石物理相-流动单元”分类的储层参数及测井曲线响应特征参数 Table 4 The reservoir parameters and logging response characteristic parameter by the classification of "petrophysical facies-flow unit" in YD well field “岩石物理相-流动单元”类別及参数敏感性 自然电位/mV 自然伽马/API 声波时差（μs·m-1） 电阻率/（Ω∙m） 微电极差/（Ω∙m） 储能系数/m 最大单渗砂层厚度/m 有效厚度/m 流动层带指标 试油结果/(t·d-1) 一类 (较好型） 83.5~32.7 67.8~111.8 216.9~244.4 52.1~98.6 3.4~45.4 0.38~0.83 3.0~16.0 4.6~18.7 1.05~1.44 >4.0 二类 (一般型） -57.7~43.4 76.8~138.7 207.1~236.9 36.3~67.9 1.3~28.8 0.12~0.22 2.9~6.0 2.4~11.0 0.88~1.12 2.0~4.0 三类 (较差型） -48.2~54.0 80.9~158.1 203.4~224.7 23.6~45.0 1.7~20.0 0.04~0.17 1.2~3.2 0~3.1 0.70~1.01 < 2.0 参数敏感性 敏感 敏感 较敏感 敏感 不敏感 敏感 敏感 较敏感 敏感

下载CSV 表 4 YD井区“岩石物理相-流动单元”分类的储层参数及测井曲线响应特征参数 Table 4 The reservoir parameters and logging response characteristic parameter by the classification of "petrophysical facies-flow unit" in YD well field

对“岩石物理相-流动单元”进行分类是控制特低渗透储层的储层参数和测井响应的关键因素。由表 4可以看出：一类、二类“岩石物理相-流动单元”具有相对优质储层的储渗条件和含油气特征；三类“岩石物理相-流动单元”则储渗条件较差。各类“岩石物理相-流动单元”的差异较大，试油结果的差异性为“岩石物理相-流动单元”分类的可靠性提供了依据。

在定量评价各参数指标前，先利用参数敏感性分析剔除一些敏感度不高的指标，以提高评价精度。不同“岩石物理相-流动单元”的测井响应特征不同，表明评价划分“岩石物理相-流动单元”的敏感度不同（参见表 4）。由表 4和图 2可知，自然电位和自然伽马在不同“岩石物理相-流动单元”的分布范围及变化幅值差异较大，说明用于识别“岩石物理相-流动单元”较为敏感。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 分类“岩石物理相-流动单元”参数敏感性分析 Fig. 2 Parameter sensitivity analysis of the classification of"petrophysical facies-flow unit"

经敏感性分析，最终选取自然电位减小系数、自然伽马减小系数、电阻率、声波时差、流动层带指标、储能系数、有效厚度及最大单渗砂层厚度等8个参数作为“岩石物理相-流动单元”的评价指标。

采用任意单一测井（或地层）参数来定量评价未取心井段“岩石物理相-流动单元”的类别均不够精确，所以仍采用灰色理论分类原则和处理方法，综合应用上述敏感度较高的各项测井（或地层）参数对3类“岩石物理相-流动单元”进行归纳和统计。“岩石物理相-流动单元”评价划分的指标通常依据平均数据列^[17]

式（1）中：X_oi为统计平均数据列；n为评价参数的总个数。

计算出各评价指标后，采用准确率和分辨率联合分析来赋予每一个评价指标以不同的权系数^[17]，并结合各评价指标的敏感度对各参数进行分析，建立起“岩石物理相-流动单元”综合评价的参数指标及权系数（表 5），据此实现全区“岩石物理相-流动单元”的综合评价，逐井逐层划分出一类（较好型）、二类（一般型）及三类（较差型）“岩石物理相-流动单元”。为了验证分类的准确性，利用该综合评价指标体系对部分未取心井进行评价，经与试油结果进行对比，效果较好。

表 5(Table 5)

表 5 “岩石物理相-流动单元”综合评价指标体系划分标准及权系数 Table 5 Comprehensive assessment classification standard and weight coefficient of the classification of"petrophysical facies-flow unit" “岩石物理相-流动单元”类别及权系数 自然电位减小系数 自然伽马减小系数 声波时差/（μs·m-1） 电阻率/（Ω·m） 储能系数/m 流动层带指标 有效厚度/m 最大单渗砂层厚度/m 一类 (较好型） 0.795 0.895 231.50 75.40 0.47 1.12 10.40 8.20 二类 (一般型） 0.670 0.823 221.20 51.20 0.20 1.06 4.70 4.20 三类 (较差型） 0.564 0.769 212.50 34.60 0.13 0.98 1.80 2.00 权系数 0.990 0.970 0.88 0.93 0.95 0.99 0.96 0.95

下载CSV 表 5 “岩石物理相-流动单元”综合评价指标体系划分标准及权系数 Table 5 Comprehensive assessment classification standard and weight coefficient of the classification of"petrophysical facies-flow unit"

对YD井区L151井长6¹小层各测井响应和地层参数进行统计可知，图 3中27号油层被定量评价为一类“岩石物理相-流动单元”，28号油层和30号油层被定量评价为二类“岩石物理相-流动单元” 29号油层被定量评价为三类“岩石物理相-流动单元”。在一类“岩石物理相-流动单元”井段（27号油层）射孔试油，日产油4.21 t，试油效果较好，验证了“岩石物理相-流动单元”综合评价指标体系的可靠性和有效性。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 YD井区L151井长61特低渗透储层“岩石物理相-流动单元”综合评价成果 Fig. 3 Comprehensive evaluation results of"petrophysical facies-flow unit" of the Chang 61 ultra-low permeability reservoir of L151 well in YD well field

在综合评价YD井区“岩石物理相-流动单元”的基础上，对未动用层段含油“甜点”区进行分析预测。分别在鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6₁¹和长6₁²小层圈定一、二类“甜点”区油藏共49个，其中在长6₁¹小层圈定27个，长6₁²小层圈定22个（表 6、图 4）。这些“甜点”区具有相对优质储层的储渗条件和含油气特征，被综合评价为一、二类“岩石物理相-流动单元”，试油产量高，效果好。

表 6(Table 6)

表 6 YD井区特低渗透油藏含油甜点区筛选结果 Table 6 The oiliness zones of ultra-low permeability reservoirs in YD well field 层位 一类“甜点”区 二类“甜点”区 井名 油藏数量/个 富集位置及形态 井名 油藏数量/个 富集位置及形态 长611 L148，L75，L149，L6，B481，L151，B497，L172，L3，L171，L7，L179，L143，LS3 14 多呈小豆粒状集中分布在西北、西南及东部河道交汇处 Y426，M51，B278，B498，L76，L132，M53，B496，B117，L152，L136，L16，LS5 13 呈豆粒状或短条带状分散分布于河道中 长612 L148，L120，L38，Y426，L6, L144，L171，L132，LS5，L16，M53，L143 12 呈小豆荚状、短条带状分布于西北及南部河道交汇处 M51，B278，L76，L151，B481，B497，B117，L179，LS3，LS6 10 呈豆粒状较集中分布于东部及西南部砂体中，有3个分散在北部河道中

下载CSV 表 6 YD井区特低渗透油藏含油甜点区筛选结果 Table 6 The oiliness zones of ultra-low permeability reservoirs in YD well field

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 鄂尔多斯盆地延长组长611小层特低渗透油藏含油甜点区筛选结果 Fig. 4 The oiliness zones of the Chang 611 ultra-low permeability reservoir in Ordos Basin

由图 4可以看出，一类“岩石物理相-流动单元”主要分布在L148，L75，L149，L6，B481，L151，B497，L172，L3，L171，L7，L179，L143以及LS3等井区。这类储层的形成与中成岩早期阶段有机酸性水的溶蚀作用密切相关，孔隙类型大多为溶蚀孔和粒间孔，成岩过程具有弱胶结、强溶蚀特点，单渗砂层厚度大，但面积小，连续性差，多呈小豆粒状分布在河道交汇处，试油产量均> 4 t/d，定性为近期可开发油藏。

二类“岩石物理相-流动单元”主要分布在Y426，M51，B278，B498，L76，L132，M53，B496，B117，L152，L136，L16以及LS5等井区。这类储层的孔隙类型为溶蚀孔和粒间孔或剩余粒间孔，成岩过程具有中胶结、中溶蚀特点，单渗砂层厚度较一类小，但分布连续性变好，呈豆粒状或短条带状以分散形式分布于河道中，试油产量> 2 t/d，处于较为有利的沉积成岩储集相带中，定性为评价后可开发油藏。

在利用岩石物理相和流动单元对YD井区进行“甜点”区圈定的基础上，根据“岩石物理相-流动单元”的筛选结果，在GY油田未动用井段进行射孔试油，结果显示利用“岩石物理相-流动单元”综合评价指标体系来筛选优质储层的准确度提高了34%~ 58%（表 7）。

表 7(Table 7)

表 7 YD井区相对优质储层不同圈定方法试油效果统计 Table 7 Formation testing results of relatively high quality reservoirs by different delimitation methods in YD well field 圈定优质储层的方法 一类“甜点”区 二类“甜点”区 筛选出“甜点”区/个 试油产量> 4 t/d井段数/个 达到工业油流个数百分比/ % 筛选出“甜点”区/个 试油产量> 2t/d井段数/个 达到工业油流个数百分比/ % 岩石物理相 22 13 59.09 15 8 53.33 流动单元 26 9 34.62 12 7 58.33 “岩石物理相-流动单元” 14 13 92.86 9 9 100.00

下载CSV 表 7 YD井区相对优质储层不同圈定方法试油效果统计 Table 7 Formation testing results of relatively high quality reservoirs by different delimitation methods in YD well field

参照上述结论，2015—2016年在所圈定的含油“甜点”区范围内部署了11口新井，初期日产油为3.91~7.82 t，平均为5.8 t，是周围老井的3.2倍，含水率为3.4%~22.1%，平均为9.8%，比相邻老井低23.2%，生产效率明显提高（表 8）。

表 8(Table 8)

表 8 GY油田2015—2016年新井/新层位投产初期生产情况 Table 8 The production situation of new well/new layer in the initial stage of production in 2015-2016 in GY oilfield 井号 新投产时间/ (年-月） 日产液/t 日产油/t 含水率/% L148 2015-08 5.52 5.33 3.4 L151 2015-08 5.45 4.80 11.9 L172 2015-09 4.61 4.21 8.7 L3 2015-10 5.02 3.91 22.1 L171 2015-11 7.88 6.67 15.4 L144 2015-12 7.19 6.51 9.5 LS5 2016-02 5.80 5.56 4.2 L121 2016-02 8.29 7.82 5.7 L137 2016-02 6.81 6.36 6.6 LS7 2016-03 6.49 5.89 9.3 L180 2016-03 7.35 6.53 11.2

下载CSV 表 8 GY油田2015—2016年新井/新层位投产初期生产情况 Table 8 The production situation of new well/new layer in the initial stage of production in 2015-2016 in GY oilfield

（1）通过分析岩石物理相和流动单元的内在关系，经定性识别和定量划分，利用不同类别“岩石物理相-流动单元”的测井响应特征及参数敏感性分析结果，建立了灰色理论“岩石物理相-流动单元”定量综合评价指标体系，有效克服了由于岩心数据不足而造成评价存在误差的问题。

（2）一类、二类“岩石物理相-流动单元”具有相对优质储层的储渗条件和含油气特征，是含油“甜点”区中的优质储层，由其圈定的近期可开发或评价后可开发的优质储层共49个，确定了含油“甜点”区的分布规律和延展方向，为增储上产提供了有利井位和区域。