石油和天然气储量计算

油气田地下地质学subsurfaceGeologyofOilandGasFields第六章石油和天然气储量计算Calculationofoilandgasreserves石油和天然气是主要能源矿产，是保证国民经济健康发展的物质基础。正确地评估地下油气储量和在现有技术经济条件下的可采储量，是国家和石油企业可持续发展的基础工作。油气田勘探的极为重要的任务就是落实油气资源的探明程度，预算油气储量的大小，从这个意义来讲，油气储量计算，是综合评价油气田勘探成果的一项主要工作，也是编制油气田开发方案、确定油田建设规模和国家投资的重要依据。一个油气田从其发现、探明到开发，往往需要经历几个不同的勘探阶段，而每一个勘探阶段结束，均有反映该阶段勘探成效的油气储量。从油气田发现到油气田废弃的各个勘探开发阶段，人们对地下油气田地质规律认识的不断深化，所获取的参与油气储量计算的各项地质参数也不断地丰富、完善、可靠，油气储量计算的精度也就不断地提高。因而油气田的经营者，应根据地质、工程资料的变化，技术或经济条件的变化，分阶段进行储量计算、复算、核算及结算.为了评价、对比各勘探阶段计算油气储量的可靠程度，应根据不同的勘探阶段对油气储量提出相应的分类和命名。储量计算与评价包括计算原油、凝析油、气层气、气顶气、溶解气和共生、伴生非烃类气体的地质储量、可采储量和剩余可采储量。储量评价包括储量的可靠性评价、综合评价和技术经济评价。第一节工业油气流标准和油气储量分类工业油气流标准：在现有经济技术条件下，具有开采价值的单井测试最低稳定日产量。凡经试油或经增产措施（酸化、压裂、爆炸、降粘等）,原油或气稳定日产量达到工业油气流标准者，称为工业油（气）流井。稳定日产量时间一般指半年以上。工业油气流标准是一个经济指标，以单井日产量为标准，通过成本核算来确定。一个油田从开始钻井直到钻完第一批生产井为止，算出总的投资额及总进尺，以总的投资额为成本，算出每米成本费，然后对不同井深的井算出单井成本费，再按当时的原油价格，要求十年收回成本，从而计算出每天应有的油气产量，即为最低工业油气流标准。探井工业油气流标准井深（米）油流下限（T/d）气流下限×104m3/d5000.30.05500－10000.50.11000－20001.00.32000－30003.00.53000－40005.01.0400010.02.0海上油气田的工业油气流标准必须大于10倍以上。地下资源量指在一特定时间，估算的地层中已发现（含采出量）的储量和待发现的油气聚集的总量。中国油气储量及资源量分级总资源量储量远景资源量探明（一级）控制（二级）预测（三级）潜在推测已开发Ⅰ类未开发Ⅱ类基本探明Ⅲ类远景资源量是根据地质、地球物理、地球化学资料统计或类比估算的尚未发现的资源量。它可推测今后油气田被发现的可能性和规模的大小。推测资源量：它是根据区域地质资料，与邻区同类型沉积盆地进行类比，结合盆地或凹陷初步物探普查资料或参数井的储集层物性和生油岩有机化学资料进行估算的资源量，或是根据盆地模拟估算可能存在的油气资源量,并在不同的参数条件下，利用概率统计法给出的一个范围值（即总资源量）。潜在资源量：亦称为圈闭法远景资源量。它是按圈闭法预测的远景资源量，是根据地质、物探、地震等资料，对具有含油远景的各种圈闭逐个逐项类比统计所得出的远景资源量范围值。中国油气储量及资源量分级总资源量储量远景资源量探明（一级）控制（二级）预测（三级）潜在推测已开发Ⅰ类未开发Ⅱ类基本探明Ⅲ类地质储量是指资源量中已发现的部分，即在原始地层条件下，已发现的油气储层有效孔隙中储藏的油气总体积，换算到地面标准条件下的油气总量。预测储量是指在地震普查和其它方法提供的圈闭内，经过预探井钻探后获得油气流，或综合分析有油气层存在，根据区域地质条件分析和类比，对可能存在的油气藏估算的储量。是制定评价勘探方案的依据。控制储量是指圈闭预探获得工业油气流后，通过地震和综合勘探新技术查明了圈闭形态,对所钻的评价井已作详细的单井评价;通过地质－地球物理综合研究，已初步确定了油气藏类型和储层的沉积类型，并大体控制了含油面积和储层厚度的变化趋势,对油气藏复杂程度、产能大小和油气质量已作出初步评价。探明储量是在油气田评价勘探阶段完成后,或在开发过程中计算的储量.充分利用现代地球物理勘探技术和油气藏探边测试方法,查明油气藏类型、含油气构造形态,储层厚度、岩性、物性及含油气性变化和油、气、水边界等.它是编制油气田开发方案,进行油气田开发建设的投资决策、油气田开发分析与管理的依据。可采储量是在现有经济技术条件下，从油气藏中可采出的油气总量。非可采量是指在现有经济技术条件下，从油气藏的地质储量中不能采出来的油气量。第二节容积法计算储量容积法是计算孔隙性储集类型为主的油气藏地质储量的主要方法，它适用于油气田勘探开发的全过程，不同圈闭类型、储集类型和驱动类型的油气田。容积法计算储量的实质就是确定油气在油气层中所占据的那部分体积。容积法计算储量的可靠程度，取决于对储集类型和油气藏类型的认识程度，以及各项资料的质量、数量及其代表性。对于大、中型构造油藏的精度较高，而对于复杂类型的油藏则精度较低；对裂缝性油气藏适应性较差。容积法计算的地质储量，是换算到地面标准条件下（20℃,0.101Mpa）的油气体积或质量。一、容积法计算石油地质储量公式N＝100AhΦρoSoi／Boi式中：N－原油地质储量，104t；A－含油面积，km2；h－油层有效厚度，m；Φ－油层有效孔隙度，小数；ρo－地面脱气原油密度，t/m3；Soi－油层原始含油饱和度，小数；Boi－原始原油体积系数，无因次。容积法计算石油地质储量的参数有6项。含油面积和有效厚度对储量精度影响最大。二、含油气面积（A）含油气面积是指具有工业性油气流地区的面积。它是容积法计算储量的首要参数。一个圈闭发现工业油气流后，首先要探边,在确定油气藏的范围后,才能计算储量。含油气面积的大小取决于产油气层的圈闭类型、储集层物性变化及油气水分布规律，所以它又是油气田勘探的综合成果。含油气面积的确定应充分利用地震、钻井、地质、测井和测试等资料，综合研究控制油、气、水分布的地质规律，在此基础上确定油气藏类型和油水、油气、气水界面，以及断层或岩性边界位置，在油气层顶（底）面构造图上圈定含油气面积。1．油水边界的确定（1）根据钻井、测井资料统计，再经试油资料找出油层最低底界标高和水层最高顶界标高，取二者平均值；确定油水界面最重要的资料是试油资料，尤其是单层资料起着决定作用，其他资料如岩心，测井等资料在某一具体情况下可能有决定意义，但它们通常是作补充和辅助用，在综合研究中起作用。（2）用压汞资料研究油水界面（毛细管压力曲线）（3）如有压力测量资料，可以根据油水井地层压力估算油水界面。2．依据油藏类型圈定含油面积(1)背斜油气藏1）油水界面与储集层顶面构造图交线为外含油边界，即最大含油边界线，该边界外为纯产水区。2）气水界面或油气界面与储集层构造顶面交线为外含气边界,即最大含气面积.（2）断块油藏断块油藏油、气、水比较复杂，含油高度较小，一般按含油气集中段，分层段按断块圈定含油气面积，而且通常只确定最大含油、气边界，不再分纯含油气带和过渡带。（3）岩性油藏1）油藏完全由岩性控制边界时，则储集层尖灭线即为含油、气边界线。实际工作中经常以有效厚度等零线作为含油气边界线。2）油藏上倾部位以岩性尖灭圈闭，下倾部位由油（气）水边界控制时，则下倾部位以构造图和油（气）水界面圈定的外含油（气）边界与储集层尖灭线（或有效厚度等零线）交接圈定含油（气）面积（图）。3）油藏既有岩性边界、油水边界，同时又有断层边界时，则三者边界线闭合圈定含油（气）面积。有效厚度零线储量计算中的岩性边界指砂岩中有效厚度与非有效厚度的界限，称为有效厚度零线。我国油气田开发中，还有一个砂岩与泥岩的界限，称为砂岩尖灭线。确定砂岩尖灭位置后，在尖灭线和有效厚度井之间将零线当作一条等值线来勾绘。然后以直线内插法编制的油气层等厚图为基础，采用面积加权法计算油气层平均有效厚度，用有效厚度零线圈定的岩性含油气面积乘以平均有效厚度，得到油气层含油体积。1HLX尖灭距公式通常确定尖灭线的方法有三种：其一，是定在存在有效厚度的井与不存在有效厚度的井的中点；其二，按有效厚度的变化梯度进行计算；其三，按厚度变化的趋势来定。3．编制含油气面积图的步骤（1）首先编制油气层顶面（或靠近油气层顶面的标准层）构造图；（2）收集每口井的油气层、水层和致密层（或干层）的解释成果和试油资料，并将产量表示在构造图上；（3）研究油气水分布情况，确定油水边界，圈定含油气面积。圈定含油气面积时应注意几个方面a）圈定含油气面积用的地震构造图，井位坐标必须采用标准井位图并经井斜校正。当油气层顶（底）面与构造图有一定距离时，也必须进行校正。b）对未查明含油气边界的油气藏，按边部井油气层底部深度圈定含油气面积，或根据已开发区的经验，外推一个生产井距圈定计算线。c）岩性油气藏的含油气边界应在本地区沉积相研究成果和可利用的地震资料的基础上圈定。地震资料质量好，能清楚反映砂体边界时，可以采用地震显示的砂体边界圈定含油气面积。d）中、小型气藏可以利用产气井和边部水井的测压资料计算气水界面，圈定含气面积。油藏的测压资料可以作为圈定含油面积的辅助依据。e）利用地震预测的含油气面积,必须有钻井资料约束.f）对于多油气层组的油气藏，不能简单断定为同一油气水系统，应分油气层组逐个圈定含油气面积。三、有效厚度(h)油气层的有效厚度是指在现代工艺技术条件下，在工业油气井内具有产油气能力的储层厚度。有效厚度的工业产油气能力不能理解为任意打开一个单层，产量都要求达到某个工业产量标准，而是要求该产量在全井达到工业油气井标准中有贡献，这种贡献不论大小，只要有可动的油气流流出即可。作为有效厚度必须具备两个条件：一是油气层内具有可动油气,二是在现代工艺技术条件下可提供开发.在产量未达到工业油气流标准的油气井内无贡献的储层厚度不是有效厚度，产量未达到工业油气流标准的探井不能圈在含油气面积内，不划分有效厚度。有效厚度的依据划分油气层有效厚度，要综合研究储层的各项物性参数和控制油、气、水流动的基本因素，以岩心资料为基础，以测井解释为手段，以试油验证为依据，统计建立下限标准。岩心资料主要指岩心的岩性特征、含油产状描述和孔隙度、渗透率、泥质含量等实验分析数据。测井解释主要指有岩心刻度或有油气田经验参数为基础的测井解释。试油验证主要指用单层试油资料，对测井解释进行验证，同时取得储层的产油能力资料。有效厚度下限标准有效厚度下限标准指岩性、物性、含油性和电性标准.电性标准一般是实际划分有效厚度的操作依据，包括油、气、水、干层判别标准和夹层扣出标准。对储层性质和流体性质相近的多个油气藏，可制定统一的标准。原油和天然气在储层内的流动性有很大差别，油层和气层的划分标准应分别制定。有效厚度的起算厚度一般为0.2~0.4m,夹层(不能产油的那一部分岩层厚度)起扣厚度为0.2m。油水同层或气水同层，其测试的稳定油气产量有开采价值时，可以划分有效厚度。（一）有效厚度的标准确定有效厚度物性下限的方法有测试分析法，经验统计法，含油产状法和泥浆侵入法等多种方法。可根据本油田地质条件和取资料情况性质使用。1．测试法单层试油成果是储集层物性、流体饱和度、流体性质和工艺技术水平的综合反映，是研究储油层中原油流动的直接资料。原油性质变化不大，单层试油资料较多的油田，可以直接做每米采油指数和空气渗透率的关系曲线。每米采油指数大于零时，所对应的空气渗透率值，即为油气层有效厚度的渗透率下限。对于单层试油资料不多，原油性质又有差别的地区，可以合起来做每米采油指数和流动度（空气渗透率除以原油粘度）的关系曲线。每米采油指数大于零时，所对应的流动度即为原油流动与不流动的界限。2．经验统计法到目前为止，有效厚度下限尚无确切的物理定量界限。在美国通常使用经验统计法。对于中低渗透性油气田，将全油气田的平均渗透率乘以百分之五，就可以作为该油气