生物礁储层形成机理与储层表征(精)

“储层是油气勘探开发的直接目的层，是油气藏的核心，的宏观展布、内部结构、储层参数分布……对于油气田的勘探开发具有十分重要的意义”（吴胜和，2010）。储层表征就是应用地质、物探、测井、测试等多学科信息，以石油地质学、构造地质学、沉积学、地震地层学、层序地层学、储层地质学、储层地球物理学、储层地球化学、油层物理学、油气藏工程学、数学地质与地质统计学的相关理论为指导，以计算机为手段，定量研究地下非均质储层并进行三维可视化分析的一门学科。储层表征是油气藏表征的重要组成部分，是油气藏表征的核心，它贯穿于油气田（藏）从发现到开发枯竭的全生命周期。

元坝气田位于四川盆地东北部苍溪县、阆中市、巴中市等地，是全球首个7000m以深的超深层高含硫生物礁大气田，复杂的气藏地质特征与地面工程条件给元坝气田的高效安全开发带来了诸多世界级难题和挑战，超深层多期次生物礁储层表征是元坝生物礁气田效益开发亟须攻克的难题之一。本章系统梳理了储层表征的内涵，国内外储层表征研究现状、存在的问题及发展趋势，在此基础上，全面分析了元坝超深层多期次生物礁储层表征存在的困难和挑战，并总结了对应的解决思路和对策。

第一节储层表征的诞生背景、内涵与发展趋势

一、储层表征的诞生背景

20世纪50、60年代，许多油田开发进入高含水期，油田剩余油气的评价与预测显得十分重要，要求人们分单元对储层内剩余油气进行预测，此后，出现了“流动单元”的概念。然而，随着油田勘探与开发的不断深入，多学科的渗入（尤其是地质统计学的引入），油藏描述逐渐趋于量化发展，为满足储层预测模型建立的目的，诞生了储层表征的概念。

“储层表征”（Reservoir Characterization）最早是由美国能源部研究院提出的。1985年，在美国召开的第一届国际储层表征会议上，大会主席Larry W.Lake将“储层表征”描述为：“量化储层特性、识别地质信息及空间变化的不确定性过程。”（于兴河，2008）在此之后，我国出版了多本以储层地质学为主题的教材，如1996年出版的由戴启德、纪友亮主编的《油气储层地质学》，1996年出版的由吴元燕编写的《油气储层地质》，1998年出版的由陈军中编写的《定量储层地质学》，1998年出版的由方少仙、侯方浩主编的《石油天然气储层地质学》，1998年出版的由吴胜和、熊琦华主编的《油气储层地质学》，1998年出版的由强子同编写的《碳酸盐岩储层地质学》，2005年出版的由姚光庆、蔡忠贤编著的《油气储层地质学原理与方法》，等等。

二、储层表征的内涵

储层是油气勘探开发的直接目的层，是油气藏的核心。传统的地质研究和储层描述往往是将各种平面趋势图件和属性数据综合统计结果作为油藏描述和储量计算的标准和依据，这种描述往往是定性或半定量的描述，容易掩盖储层的空间非均质性。随着开发的深入，传统的平面图、剖面图及数据统计分析图（表）已经难以满足人们对于油气藏认识，尤其是对于油气藏非均质性认识的需求。

储层表征是量化储层特性、识别储层地质信息及空间变化的不确定性过程。储层表征的信息就是储层的非均质性，非均质性的规模因尺度和层次的不同而有所变化；表征的过程是固定的，但方法是不确定的；受不同时期基础资料丰富程度的影响，储层表征的结果具有阶段性。储层表征是量化的（至少是半定量的），有别于其他定性的描述。

储层表征的地质信息包含两方面内容：①储层的物理特性，主要是指储集体内部储层物理特征参数（岩性、物性、含油气性）特征及不均一性——非均质性，其核心是分析其内部物理特性，尤其是孔隙度、渗透率、饱和度在储层内部、层间及平面上的分布特点，以及储层质量的差异及成因；②储层的空间特性，即储层在空间上的外观形体特征——三维空间上岩性的变化或延伸范围，故也称构型。前者控制着油气的可采储量、剩余油气的分布与加密调整的潜力，后者控制着油气的总储量、分布规律与布井位置（于兴河，2008）。储层这两大特性受控于沉积作用、成岩作用和构造作用：沉积格局或沉积作用的多样性与层次性导致了储层内部构成单元空间分布的多层次性；成岩作用与构造作用的时空差异性与复杂性，控制了储层分布的非均质性。

储层非均质性的规模变化较大，由从数千米到数十千米不等，也有的可以小至数米、数厘米、数毫米，科学划分与识别其层次规模是地质工作者的重点。从储层表征的尺度与级别来看，储层建模可以分为宏观尺度储层表征、中观尺度储层表征与微观尺度储层表征（乔占峰，2019）。