層內非均質性
層內非均質性是指一個單砂層規模內垂向上的儲層性質變化，包括層內垂向上滲透率的差異程度、最高滲透率段所處的位置，層內粒度韻律、滲透率韻律及滲透率的非均質程度，層內不連續的泥質薄夾層的分布。層內非均質性是直接控制和影響一個單砂層內注入劑波及體積的關鍵地質尚素。
(1)粒度韻律。單砂層內碎屑顆粒的粒度大小在垂向上的變化稱為粒度韻律，它受沉積環境和沉積方式的控制。粒度韻律一般有正韻律、反韻律、複合韻律和均質韻律4類。
正韻律：顆粒粒度自上而下由粗變細者稱為正韻律。它往往導致物性自下而上變差。
反韻律：顆粒粒度自下而上由細變粗者稱為反韻律，如三角州前緣河口壩可形成典型的反粒序韻律。反韻律往往導致岩石物性自下而上變好。
複合韻律：即正反韻律的組合。正韻律的疊置稱為複合正韻律，反韻律的疊置稱為複合反韻律，上下細中間粗者稱為反正複合韻律，巨一下粗中間細者稱為正反覆合韻律。
均質韻律：顆粒粒度在垂向上變化無韻律者稱為無規則序列或均質韻律。
(2)層理構造。在碎屑岩然層中，大都具有不同類型的層理構造，常見的層理有平行層理、斜層理、交錯層理、波狀層理、遞變層理、塊狀層理、水平層理等。層理類型受沉積環境和水流條件的控制，需要研究各類紋層的岩性、產狀、組合關係、分布規律以及由此而引起的滲透率的方向性。不同層理類型對滲透率方向性的影響不同。
平行層理影響著流體的垂向滲流，其垂向滲透率小於水平滲透率。
對於斜層理來說，滲透率的各向異性較為顯著。在順層理傾向、逆層理傾向和平行層理走向都具有不同的滲透率，繼而影響注水開發的驅油效率。大慶油田對斜層理砂岩儲層進行了模擬實驗，測錄了不同方向注水的石油採收率(如下表 )。結果表明，平行紋理走向的採收率最高，而順層理傾向的採收率最低。
| 注水方向 | 無水採收率/% | 最終採收率/% | 注水占孔隙體積係數 |
| 順層理傾向 | 2.84 | 21.3 | 1.07 |
| 逆層理傾向 | 19.4 | 48.5 | 2.5 |
| 平行層理走向 | 34.6 | 63.2 | 1.0 |
(3)滲透率韻律。滲透率大小在縱向上的變化所構成的韻律性稱為滲透率韻律，同粒度韻律一樣，滲透率亦可分為正韻律(滲透率自下而上由高變低)、反韻律(滲透率自下而上由低變高)、複合韻律(包括複合正韻律、複合反韻律、複合正反韻律、複合反正韻律、均勻韻律)。
(4)垂直滲透率與水平滲透率的比值。這一比值對油層注水開發中的水洗效果有較大的影響。比值越小小，說明流體垂向滲透能力相對較低，層內水流波及厚度可能較小。
(5)滲透率非均質程度。表征滲透率非均質程度的定量參數有滲透率變異係數、滲透率
突進係數、滲透率級差以及滲透率的均質係數。
(6)泥質隔夾層的分布頻率和分布密度。不穩定泥質夾層對流體的流動起著不滲透或極低滲透作用，影響著垂向和水平方向上滲透率的變化。它的分布具有隨機性，很難橫向追蹤，通常採用夾層分布頻率、夾層分布密度2個參數定量描述。
平面非均質性
平面非均質性是指一個儲層砂體的幾何形態、規模、連續性，以及砂體內孔隙度、滲透率的空間變化所引起的非均質性。它直接關係到注入劑的平面波及效率。
(1)砂體幾何形態。砂體幾何形態是砂體各向大小的相對反映，砂體幾何形態一般以長寬比進行分類：
席狀砂體：長寬比近於1：1，平面上呈等軸狀;
土豆狀砂體：長寬比小於3：1;
帶狀砂體：長寬比為3~20;
鞋帶狀：長寬比大於20：1;
不規則砂體：形態不規則一般有1個主要延伸方向。
(2)砂體規模及各向連續性。重點研究砂體側向連續性，一般描述砂體長度、砂體寬度或寬厚比，也可用鑽遇率表征。
①按延伸長度可將砂體分為5級：
一級：砂體延伸大於2 000 m ，連續性極好;
二級：砂體延伸1600~2000m，連續性好;
三級：砂體延伸600~1 200 m，連續性中等;
四級：砂體延伸300~600 m，連續性差;
五級：砂體延伸小於300 m，連續性極差。
②鑽遇率。表示在一定井網下對砂體的控制程度。
儲層巨觀非均質性(3)砂體連通性。指砂體在垂向上和平面上的相互接觸連通，可用砂體配位數、連通程度和連通係數來表示。
①砂體的位數。指與某一個砂體連通接觸的砂體數。
②連通程度。指連通的砂體面積占砂體總面積的百分數。
③連通係數。連通的砂體層數占砂體總層數的百分數。連通係數亦可用厚度來計算，稱為厚度連通係數。
連通後形成的連通體通常有3種形式，即多邊式(側向上相互連通為主)、多層式(或稱疊
加式，垂向上相互連通為主)、孤立式(未與其他砂體連通)。
(4)砂體內孔隙度、滲透率的平面變化及方向性。編制孔隙度、滲透率及滲透率非均質程度的平面等值線圖，表征其平面變化。研究的重點是滲透率的方向性，因為它直接影響到注入的平面波及效率。
①巨觀滲透率的方向性。指砂體內岩性變化引起的滲透率的方向性。
②微觀滲透率的方向性。指砂體內沉積構造和結構因素所引起的滲透率的方向性。
③裂縫引起的滲透率的方向性。儲層存在裂縫時會導致嚴重的滲透率的方向性，要研究
各種裂縫的產狀，尤其是走向。包括構造作用產生的構造縫和與沉積作用有關的層面縫、層理縫等。
層間非均質性
層間非均質性是對一套砂泥岩問互的含油層系的總體研究，屬層系規模的儲層描述。包括各種沉積環境的砂體在剖面上互動出現的規律性以及作為隔層的泥質岩層的發育和分布規律，即砂體的層間差異，如砂層間滲透率的非均質程度的差異。
(1)分層係數(An)指一定層段內砂層的層數，以平均單井鑽過砂層數表示。
儲層巨觀非均質性式中
儲層巨觀非均質性——某井的砂層層數；
儲層巨觀非均質性——統計井數。
（2）砂岩厚度係數（S）指剖面上砂岩總厚度與地層總厚度之比，以百分數表示。
(3)各砂層間滲透率的均質程度。指各砂層間滲透率變異係數(Vk)，滲透率突進係數(Tk)，滲透率級差(Jk)及滲透率均質程度(Kr)的層間差異。
(4)各砂層間構造裂縫的差異。指構造裂縫在不同岩性、不同厚度儲層中的產狀、密度、構造裂縫與流質隔夾層的關係，即穿層程度。
儲層非均質性對注水開發的影響
1.層間非均質性導致“單層突進”
對多油層的油田來說，油層的非均質性對注水開發效果造成很大的影響。由於各單層之間的非均質性，使層間滲透率差異大。它們之間滲透率大小相差幾倍、幾十倍甚至高達數百倍。在注水時注入的水就沿著連通性好、滲透率高的層迅速“突進”，使注入水很快地進入生產井，使生產井含水率迅速提高，甚至水淹停產。這時低滲透層中的原油還原封未動地保存在油層中，殘留在地下形成“死油”。這就是油田開發中常說的層間矛盾。
2.平面非均質性導致“平面舌進”
由於油層的平面非均質性，使各單油層在平面上往往呈不連續分布，形成許多面積不大的油砂體。有的油砂體只被少數井鑽到甚至漏掉，造成注水開發時油層邊角處的“死油區”和被鑽井漏掉的“死油區”。此外，由於平面非均質性還會造成單一油層內平面上滲透性的差異，這將導致注入水沿著平面上的高滲透帶迅速“舌進”，而使中、低滲透帶成為單油層內部的“死油區”。這就是油田開發中常說的平面矛盾。
3.層內非均質性導致層內“死油區”
在油田開發中，注入水總是沿著油層內阻力最小部分突進，稱為層內矛盾。水驅油實驗中可以看到水驅油總是首先沿著層內相對高的滲透帶“突進”，而同一層中的其餘部分(中、低滲透帶)不易受注入水的沖洗，把已經做過實驗的岩心中的高滲透帶劈去，留下未被水洗過的岩心。再做同樣的實驗時，水又重新沿著剩餘岩心中的相對高滲透帶突進，其餘部分仍不被水沖洗，成為“死油區”。
由此可見，儲層的各種非均質性，主要表現為滲透率的非均質性，且遣成油田開發過程中的“層間矛盾”、“平面矛盾”，和“層內矛盾”。這三大矛盾是多油層注水開發油田的基本矛盾。對於多油層注水開發的油田來說，油田開發的過程，就是不斷地暴露、研究和解決三大矛盾的過程，三大矛盾處理得好，就能保持油田的穩定高產，就能提高最終採收率，開發效果就好。因此，在油田投入開發之前，應充分研究油層非均質性，制定油田合理開發方案。油田開發之後，在進一步對油層非均質性進行研究的基礎上，根據油田開發中暴露出來的各種問題採取各種有效措施。如完善加密井網，調整開發井網、調整注水單元及開發層系，進行找水、堵水等工藝措施，以提高開發效果和最終採收率。
