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ICS75.020E01DB61陕西省地方标准DB61/T572—2013页岩气地质储量计算方法2013-06-05发布2013-09-01实施陕西省质量技术监督局发布DB61/T572—2013I前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则编写。本标准由陕西延长石油(集团)有限责任公司提出。本标准由陕西省能源局归口。本标准起草单位:陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院。本标准主要起草人:王香增、张丽霞、王念喜、耿龙祥、郭超、高潮。本标准由陕西延长石油(集团)有限责任公司负责解释。本标准为首次发布。DB61/T572—20131页岩气地质储量计算方法1范围本标准规定了页岩气地质储量分级及定义、地质储量计算方法、地质储量评价的技术要求。本标准适用于地面钻井开发时的页岩气地质储量计算、储量评价和报告编写。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T13610-2003天然气的组成分析气相色谱法GB/T19492-2004石油天然气资源/储量分类SY/T5336-2006岩心分析方法SY/T6098-2010天然气可采储量计算方法DB61/T577-2013页岩气井岩样分析测试方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1页岩气shalegas赋存于富含有机质的页岩及其夹层状的泥质粉砂岩中;主体上是自生自储成藏的连续性气藏;以吸附和游离状态储藏在极致密页岩地层中的天然气聚集,可通过体积压裂改造获得页岩气流。3.2含气页岩层段gas-bearingshaleinterval富含有机物的烃源岩系,以页岩为主,含少量泥质砂岩、碳酸盐岩等夹层,其中页岩厚度占层段厚度的比例不小于70%,夹层单厚度不超过3m。夹层中的致密砂岩气或常规天然气,按照天然气储量计算规范进行计算,若达不到单独开采价值的,作为页岩气的共伴生矿产进行综合勘查、开采。3.3脆性矿物及含量brittlenessmineralandcontent页岩脆性矿物指页岩中的碳酸盐矿物和硅酸盐矿物(石英碎屑)。脆性矿物含量大小与页岩产层压裂改造的难易程度相关。4总则DB61/T572—201324.1页岩气地质储量分类体系采用GB/T19492-2004分类体系。4.2页岩气田发现直至气田废弃的各个勘探开发阶段,油气田的经营者,根据勘探开发阶段,依据地质、工程资料的变化和技术经济条件的变化,分阶段适时进行储量计算、复算、核算和结算。储量计算:分别指探明地质储量计算、控制地质储量计算、预测地质储量计算。储量复算:指首次计算了探明地质储量,开发生产井完钻后三年内进行的储量计算。储量核算:探明地质储量复算后,开发生产过程中的各次储量计算。储量结算:指气田废弃前的探明地质储量与产量清算。4.3页岩气勘探开发可分为四个阶段:勘探阶段、评价阶段、先导试验阶段、产能建设阶段。勘探阶段:对富集有利盆地,进行地球物理勘探和预探井(或探井)钻探,建立完整的目的层取心剖面,查明储层厚度、含气性、物性等特征,进行储层压裂改造,优选出有利的评价区块,并初步了解评价区的气藏特征,可以计算资源量。评价阶段:对评价区进行地球物理勘探,查明构造形态、断层分布、储层分布、储层物性变化等地质特征。进行探井、评价井(直井和水平井)钻探,并开展直井和水平井压裂改造,通过评价井及其它资料(如地震)可以圈定气藏范围,取全取准相关评价资料,查明气藏类型、储集类型、驱动类型、流体性质及分布,并优选出建产区,可以计算控制地质储量或预测地质储量。先导性试验阶段:对建产区进行地球物理勘探,准确查明建产区构造特征,应力分布、岩石力学参数和TOC平面分布等特征。开展直井和/或水平井开发井组先导性试验,并达到页岩气井产量起算标准,落实产能和开发井距等关键开发参数,完成初步开发方案或正式开发方案,根据井控面积的范围,提交建产区探明地质储量。产能建设阶段:实施开发方案,并补取必要的生产动态特征资料,进一步评价地质储量区,当地质储量变化超过20%以上时可进行地质储量复算。4.4页岩气地质储量计算的地面标准条件:温度20℃,绝对压力0.101MPa。5地质储量计算5.1储量分类按照GB/T19492-2004划分的探明的、控制的、预测的地质储量及有关规定,进行储量计算。5.2储量计算应具备的条件5.2.1地质储量起算要求包括单井产气量下限标准、含气量下限标准、总有机碳含量下限标准、镜质体反射率下限标准、脆性矿物含量下限标准等。其中,单井产气量下限标准见表1,含气量下限标准见表2,储量计算的单井下限日产气量是进行储量计算的经济条件,可根据当地气销售价格、成本等,测算求得只回收开发井投资的单井下限日产气量;也可用平均的操作费和气价求得平均井深的单井下限日产气量,再根据实际井深求得不同井深的单井下限日产量。表1储量起算单井产气量下限标准气藏埋深/m直井单井气产量/(104m3/d)D≤5000.05500<D≤10000.11000<D≤20000.22000<D≤35000.4DB61/T572—20133表2含气量下限标准页岩有效厚度/m含气量/(m3/t)h≤30330<h≤502h>501总有机碳含量(TOC)下限标准:TOC≥1%。镜质体反射率(oR)下限标准:oR≥0.7%。脆性矿物含量下限标准:脆性矿物含量≥30%。页岩气各级地质储量勘探开发程度、地质认识程度的要求见表3,是保障各级储量计算可靠程度的基本条件。表3页岩气各级地质储量勘探开发程度、地质认识程度要求类别储量分级预测地质储量控制地质储量探明地质储量勘探开发程度井距1、预探井(探井)和/或物探工程控制1、基本控制井距不超过附录B规定距离的2倍;在基本认识到储层含气变化不大的情况下,附录B中的井控要求可以适当放宽1、基本控制井距达到附录B的要求;在认识储层含气无变化或变化不大的情况下,附录B中的井控要求可以适当放宽资料录取2、通过预探井(或探井)获取储层取心资料,对储层进行了岩心分析、地化分析、含气量、气水性质、压力等分析,获得了相关资料2、已钻探井、评价井,根据需要进行了储层取心和测井,并获得了关于岩性、含气量、气水性质、储层物性、压力等资料,有一定的井控制程度2、探井井距不超过附录B规定距离的2倍;页岩气井储层全部取心,收获率为80%以上,完成了测井,通过实验和测试获得了烃源岩参数,如物性、含气量、含水性质、压力等资料产能3、有井情况下见到了页岩气3、有单井试采资料,取得了气井压力、气量、水量等相关资料,在气藏地质条件一致或相似的条件下,可以借用试采或生产成果3、已有小型井网开发实验和/或单井试采;通过试采3个~6个月已经取得了气井压力、产气量、产水量等可靠试采曲线资料;试采井井距不超过附录B规定距离的2倍地质认识程度初步了解了储层构造形态、厚度、TOC、oR等分布变化;由气田钻井合理推测或由预探井初步确定了储量参数;未进行试采,通过类比求得气井产能;只进行了初步的地质评价构造形态、储层厚度、TOC、oR等情况基本清楚;进行了储量参数研究,选值基本可靠;取得了试采生产曲线,基本了解了气井产能;进行了初步经济评价或开发评价,开发是经济的或次经济的构造形态清楚,储层厚度、TOC、oR、含气量等分布情况清楚;储量参数研究深入,选值可靠;经过试采取得了生产曲线,获得了气井产能认识;进行了开发概念或开发方案设计,开展了经济评价,开发是经济的5.2.2预测地质储量DB61/T572—20134初步查明了构造形态、储层情况,初步认识了页岩气资源的分布特点,获得了页岩气藏储层部分参数,其余参数一般是推测得到。预探井(或探井)气产量达到储量起算要求或已获得气流,或钻遇了气层,或紧邻在探明地质储量(或控制地质储量)之外预测有气层的存在,经综合分析有进一步评价勘探的价值。地质储量的可靠程度较低,勘查程度和地质认识程度符合表3中的要求。5.2.3控制地质储量基本查明了页岩气藏的地质特征、储层含气性的展布规律,基本掌握了开采技术条件,并通过单井试验和储层参数值模拟了解了单井气产能情况,单井试气产量达到了储量起算要求,或根据相邻探明区或地质条件相似区块的产气层类比确定气层厚度,具有中等的地质可靠程度。勘探开发程度和地质认识程度符合表3中的要求。5.2.4探明地质储量已经查明了页岩气藏类型、储集类型、储层物性、压力系统、流体性质、气藏分布规律、产能等,获得了储层参数,具有较高的地质认识程度。含气面积在合理的井控条件下,通过实施单井页岩气层试验,小井网或开发井网证实了含气范围内的页岩气资源及可采性,单井稳定气产量达到了储量起算要求,勘探开发程度和地质认识程度符合表3中的要求。5.3储量计算单元划分原则储量计算单元(简称计算单元)确定要充分考虑构造、储层非均质性等地质条件,井控情况等综合确定:a)计算单元平面上一般按气区确定:——根据储层分布特点,井控程度、开采区域分布等情况可细分井组(井区);——当储层类型、气藏类型相似,且含气连片或迭置时,可合并为一个计算单元。b)计算单元纵向上一般按页岩层组、段划分:——纵向上计算单元划分一般不超过100m,按地质条件、开采管理情况可细划计算单元。5.4地质储量计算方法5.4.1地质储量计算方法分类地质储量计算方法包括静态法、动态法。根据含气页岩层段储集层特征、开发生产情况等确定地质储量计算方法。储量计算公式中符号名称和计量单位见附录A。5.4.2静态法从宏观上看,页岩储集体由岩石骨架和孔隙流体两部分组成。其中岩石骨架主要由页岩/泥岩,少量泥质砂岩,固体有机质,束缚水等部分组成;孔隙流体主要由烃类气体(包括吸附气、游离气、溶解气),自由水等部分组成。计算页岩气地质储量也就是分别计算出页岩储集层中的吸附气、游离气、溶解气的地质储量,当能准确测出页岩储集层的总含气量时也可采用体积法计算页岩气地质储量:a)吸附气、游离气、溶解气的地质储量计算:1)吸附气地质储量计算吸附气是页岩气吸附于页岩中的有机质颗粒、粘土颗粒、干酪根颗粒以及孔隙表面之上。吸附气地质储量计算采用体积法,计算公式为:DB61/T572—20135ixygZChA/01.0Gxρ=……………………………………(1)式中:xG——吸附气地质储量,单位为亿立方米(108m3);gA——含气面积,单位为平方千米(km2);h——有效厚度,单位为米(m);yρ——页岩质量密度,单位为吨每立方米(t/m3);xC——页岩吸附气含量,单位为立方米每吨(m3/t);iZ——原始气体偏差系数。吸附气含量一般由实验分析法通过解析实测获得或使用等温吸附法获得。2)游离气地质储量计算游离气是页岩气以游离态赋存于页岩系统各类孔隙、裂隙等空间中,游离气地质储量计算采用容积法,计算公式为:gigigyBShAG/01.0φ=……………………………………(2)sciiscgiTPTZPB/=………………………………………(3)式中:yG——游离气地质储量,单位为亿立方米(108m3);φ——孔隙度,单位为小数(f);giS——原始含气饱和度,单位为小数(f);giB——原始天然气体积系数,无因次;scP——地面标准压力,单位为兆帕(MPa);scT——地面标准温度,单位为开尔文(K);T——地层温度,单位为开尔文(K);iP——原始地层压力,单位为兆帕(MPa)。页岩储集层含气孔隙度、含气饱和度(或含水饱和度)可通过实验测试获取,或由测井解释方法获得。也可采用游离气含量参数计算游离气地质储量,计算公式如下:iyygyZChAG/01.0ρ=…………………………………………(4)式中:yG——页岩游离气含量,单位为立方米每吨(m3/t)。游离气含量可由实验测定页岩残余气量后,通过数学方法恢复出储层游离气量等方法获得。3)溶解气地质储量计算溶解气是页岩气溶解于干酪根、沥青质、残留水以及液态原油中,当页岩基质孔隙或致密夹层中含有原油时,采用容积法计算
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