我国油田储层多为陆相碎屑岩沉积，其中内陆河流-三角洲和冲积扇-扇三角洲沉积的储量占总储量的86.4％。与国外海相沉积相比，纵向上和平面上非均质性严重，使得水驱采收率较低。我国三大石油公司平均综合含水已达到84.1％，主力油田已进入高含水后期。本文在大量动静态资料的基础上，采用多学科跨专业多信息集成方法，对单砂体不同级次规模的非均质性定量表征方法及矿场应用效果进行了比较系统的研究，提出并建立一套针对高含水期油田单砂体非均质性表征的系统方法。　　 ⑴目前还没有一套针对高含水期油田单砂体非均质性定量表征的完整理论方法系统。　　 目前国内外储层非均质性表征的方法理论系统，均是针对整个油藏或者一套沉积储集体为对象，但是油田开发进入高含水期，研究对象从整个油藏或一套沉积储层，已转移细化到油藏的基本单元——单砂体。目前还没有一套针对高含水期油田单砂体非均质性定量表征的完整理论方法系统。对于单砂体非均质性表征方法，目前国内外均是沿用这套储层非均质性表征方法系统进行。在借用这套方法，对高含水期油田单砂体非均质性定量表征的生产研究和矿场实践中，已表现出多个方面的不适应性。　　 ⑵油田开发进入高含水期，油田的三大矛盾主要表现为层内矛盾　　 油田开发进入高含水期，由于不断增大井网密度和细分开发层系及分层注采工艺措施的开展，油田开发的三大矛盾中，层间和平面矛盾逐渐处于次要矛盾，层内矛盾逐步上升为主要矛盾。以单砂体的非均质性定量表征为核心，解决层内矛盾，挖潜层内剩余油已成为高含水期油田提高采收率研究攻关的重点。　　 ⑶提出并建立了一套针对高含水期油田单砂体非均质性定量表征的完整方法系统　　 充分考虑了单砂体非均质性的规模层次性和高含水期油田资料数据的现状及生产研究应用的要求，综合地震、测井资料、各类实验数据、生产动态和测试监测等资料的基础上，采用多学科跨专业多信息集成方法，从宏观到微观，从定性到定量，从线性到非线性，从井点到井间，从静态到动态，从一维到三维对单砂体非均质性从不同尺度及角度进行定量表征，建立了一套针对高含水期油田单砂体非均质性定量表征方法系统。　　 ⑷单砂体的空间几何形态变化特征，实际上属于单砂体宏观非均质性的范畴　　 储层表征的概念及内容，于1985在美国德克萨斯州召开的“第一届国际储层表征会议”上得到确认，主要内容有两个方面，一是储集层的内部物性特征(孔渗等)的不均一性，即非均质性；二是储集层的空间特性，即储层在空间上的外观形体几何特征。笔者认为，此次会议定义的储层表征两个研究内容，实际上是同一个问题的两个层次，也就是两个尺度级别上储层的非均质性。对单砂体而言，单砂体内部物性特征不均一性和单砂体的空间几何形态，二者均属于单砂体非均质性表征的范畴。单砂体内部物性特征不均一性，也就是单砂体的非均质性，可以按尺度的大小，分为单砂体的细观非均质性和微观非均质性，而单砂体的空间几何形态变化特征，实际上属于单砂体的宏观非均质性范畴。　　 ⑸提出了单砂体的宏观非均质性概念及研究内容，需要解决的问题等　　 单砂体宏观非均质性实际上是单砂体空间几何形态变化特征，单砂体空间几何形态展布对油水系统赋存状态和油水驱替运动规律与剩余油富集有着较大的影响。沉积和构造作用是它最重要的两个受控因素，影响着单砂体发育规模大小、展布范围形态和在空间起伏变化特征。单砂体宏观非均质性，主要解决单砂体识别划分、单砂体的沉积微相类型识别、单砂体空间分布范围(尖灭区)预测和单砂体的空间构造起伏及复杂程度等单砂体宏观非均质方面的问题。　　 ⑹提出了单砂体“细观”非均质性的概念及研究内容，需要解决的问题等。　　 单砂体“细观”非均质性，笔者将其定义为单砂体非均质研究的尺度介于宏观和微观之间的单砂体层内非均质性，主要研究对象和内容是单砂体内部建筑结构(也称构型)的非均质模式。指单砂体内部客观存在着大量的低渗透或非渗透或岩性突变面等不同级别层次、不同类型、不同规模大小、不同产状组合方式的夹层界面，构建的单砂体内复杂的夹层界面空间建筑结构网络格架体系，而这一夹层界面组成的空间网络格架体系中的层次实体则是单砂体内部不同规模大小与形状、不同渗流能力和不同开放连通程度(被夹层界面分割封闭的程度)的不同级次的结构体。同时提出了多种新的方法，用以表征单砂体内部具有不同渗流能力的各级次结构体及夹层界面构成的这一复杂非均质网络体系的整体对外等效非均质性，并在生产实践的应用中取得了好的效果。　　 ⑺完善和发展丰富了传统单砂体微观非均质性表征的研究内容和手段。　　 传统的微观非均质性研究，大体可分为两种，一种是实验统计方法，主要通过铸体薄片和常规压汞等实验资料，通过数理统计的方法对微观孔隙结构进行研究；另一种方法是建立模型的方法，包括物理模型方法、核磁共振成像等。其结果多以定性或半定量描述。笔者将分形理论以及数字图像处理技术引入，用以对大量微观非均质性实验图像资料进行定量处理分析。并在检查井岩心面上的波及系数求取、微观非均质性对水驱油效果影响、聚合物驱后剩余油分布微观机理和铸体图像定量分析等多个方面得到了应用，效果明显。　　 ⑻明确了单砂体非均质3D地质模型研究内容，需要解决的2个核心问题。　　 高含水期油田单砂体级三维非均质地质模型，是单砂体的类型(驱动)、几何形态、规模大小、内部建筑结构、储层参数及流体分布的高度概括，是单砂体内部物性变化不均一性和空间几何形态在三维空间的定量表述，是对单砂体动静态非均质性研究的各类成果的集成和升华。需要解决多资料约束建模和单砂体“薄夹层建筑结构控”建模两个核心问题。　　 ⑼提出了“薄夹层建筑结构控”单砂体非均质3D地质模型概念和“3步法”实现方式。　　 基于高含水期油田资料数量巨大，种类繁多，时间跨度大，可靠程度参差不齐等现状特点，提出了多资料约束下的“薄夹层建筑结构控”的单砂体非均质3D建模概念思路。并提出了“3步法”实现方式。第一步，按常规从构造模型→岩相模型→属性模型的地质建模力法，建立单砂体级非均质3D地质模型；第二步，建立单砂体内薄夹层界面3D地质模型，即单砂体内部不同级次不同类型、不同延伸大小规模、不同产状组合的薄夹层空间建筑结构网络格架系统(主要是4级薄夹层界面)；第三步，利用薄夹层建筑结构3D地质模型对单砂体非均质3D地质模型进行效正，最终得到既符合常规岩相和属性模型空间非均质分布规律，又能体现单砂体内部薄夹层建筑结构规律的3D非均质地质模型。　　 ⑽提出了水驱后不同类储层剩余油潜力的新观点。　　 主要基于岩心资料尤其是检查井的各类实验资料(包括核磁共振)分析基础上，从储层沉积构造特征、微观孔隙结构和水淹特征等方面，对不同类储集层水淹之后的剩余油潜力进行了定量分析，提出了油田水驱后剩余油潜力的新认识，即水驱后剩余油潜力主要集中在一类和二类好层上，三类差层剩余油潜力很小。要把主要精力放在一二类层上，它们是主要调整挖潜对象。　　 ⑾针对单砂体非均质性定量表征的五个环节中的难点，创新性提出了一系列新技术新方法，解决了一些关键瓶颈问题。　　 从单砂体非均质性的形成原因和影响因素出发，论述和澄清了单砂体非均质性定量表征的五个环节的基本研究内容、要解决的问题和所采用的主要技术等。针对单砂体非均质性定量表征的五个环节中的难点，创新性提出了一系列新技术新方法，解决了一些关键难点问题。其中的一些技术解决了高含水期油田单砂体非均质性表征的瓶颈问题。例如，针对目前比较流行的流动单元、岩石物理相和非均质综合指数三种层内非均质性表征方法中，存在的问题和缺陷，提出了基于DEA技术的非渗透率参数的非均质性表征方法，并在实际应用中取得了一定的突破。　　 ⑿此套单砂体非均质性定量表征方法系统适应性和有效性，已得到生产研究与剩余油挖潜实践证实，应用效果显著。　　 此套方法系统针对国内外在单砂体非均质性定量表征方面的现状和存在问题，充分考虑了单砂体非均质性的规模层次性和高含水期油田资料数据的现状及生产研究应用的要求。其适应性和有效性，已得到近几年来在吐哈油田精细油藏描述研究与剩余油挖潜实践证实。例如，立足油田勘探阶段和开发评价阶段的少量钻井资料(几口或数十口井资料)的人工沉积微相识别方法，已无法适应高含水期油田的高密钻井量及海量资料(几百口井或上千口井的资料)的沉积微相识别要求，必须采用高效高识别率的计算机沉积微相自动识别技术。笔者提出了多种计算机自动微相识别技术，在油田生产研究实践中取得了较好效果；利用独立分量分析技术对受非均质性影响控制的油气富集区的预测方法方面进行了探索性的研究，并在北部湾涠洲6-1油田滚动开发中取得了良好的效果。以此为参考依据，部署一口开发井(WZ6-1-A3)，共钻遇油层15.8米，射孔投产日产油150方，取得了成功，新增探明石油地质储量150万方。　　 ⒀高含水期油田单砂体非均质性定量表征，具有一定前沿性与探索性，需要在实践中不断发展完善。　　 单砂体非均质性的规模层次性决定了在研究中，必须综合地震、测井、实验分析、生产动态和测试监测等动静态资料的基础上，采用多学科跨专业多信息集成方法，从宏观到微观，从定性到定量，从线性到非线性，从井点到井间，从静态到动态，从一维到三维对单砂体非均质性从不同的尺度不同角度进行定量表征。也决定了高含水期油田单砂体非均质性定量表征，具有一定前沿性与探索性，需要在油田开发调整实践中不断检验，不断发展完善。