油氣資源量與儲(chǔ)量計(jì)算3

1、第七章 油氣資源量與儲(chǔ)量計(jì)算3第一節(jié)第一節(jié) 油氣資源量與儲(chǔ)量的定義及分類油氣資源量與儲(chǔ)量的定義及分類第二節(jié)第二節(jié) 油氣資源評(píng)價(jià)方法油氣資源評(píng)價(jià)方法第三節(jié)第三節(jié) 油氣儲(chǔ)量的計(jì)算方法油氣儲(chǔ)量的計(jì)算方法(物質(zhì)平衡法物質(zhì)平衡法, 壓降法及其它方法壓降法及其它方法)二二 物質(zhì)平衡法計(jì)算油氣儲(chǔ)量物質(zhì)平衡法計(jì)算油氣儲(chǔ)量 基本含義基本含義:在油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中在油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,油氣物質(zhì)油氣物質(zhì)的總量是保持平衡的的總量是保持平衡的,在某一具體的開(kāi)發(fā)時(shí)在某一具體的開(kāi)發(fā)時(shí)間內(nèi)間內(nèi),流體的采出量加上剩余的儲(chǔ)存量等于流體的采出量加上剩余的儲(chǔ)存量等于流體的原始儲(chǔ)量流體的原始儲(chǔ)量.Schilthuis1936物質(zhì)平衡方

2、程物質(zhì)平衡方程 擴(kuò)展形式擴(kuò)展形式: 油氣油氣(包括水包括水)產(chǎn)量產(chǎn)量 =原始油藏中油與游離氣的膨脹量原始油藏中油與游離氣的膨脹量 +水侵量水侵量SPE1993年公式年公式: 在建立物質(zhì)平衡方程式時(shí)，需作如下的幾點(diǎn)在建立物質(zhì)平衡方程式時(shí)，需作如下的幾點(diǎn) 假設(shè)假設(shè): (1)整個(gè)油、氣藏的儲(chǔ)層物性是均一的；整個(gè)油、氣藏的儲(chǔ)層物性是均一的； (2)整個(gè)儲(chǔ)層中的流體性質(zhì)整個(gè)儲(chǔ)層中的流體性質(zhì)(包括油、氣、水包括油、氣、水)是不是不 變的變的; (3)整個(gè)油、氣藏的壓力基本保持平衡狀態(tài)，即整個(gè)油、氣藏的壓力基本保持平衡狀態(tài)，即 處于同一壓力之下；處于同一壓力之下； (4)整個(gè)油、氣藏的溫度保持不變，即處于熱

3、力整個(gè)油、氣藏的溫度保持不變，即處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)。學(xué)平衡狀態(tài)。封閉型的彈性驅(qū)動(dòng)油藏封閉型的彈性驅(qū)動(dòng)油藏 這種油藏既無(wú)邊水、底水又無(wú)氣頂，它的這種油藏既無(wú)邊水、底水又無(wú)氣頂，它的原始地層壓力高于飽和壓力。在油藏開(kāi)采原始地層壓力高于飽和壓力。在油藏開(kāi)采 過(guò)程中，驅(qū)油動(dòng)力主要是油藏的彈性膨脹過(guò)程中，驅(qū)油動(dòng)力主要是油藏的彈性膨脹力，即孔隙層及其中所含流體的以往膨脹力，即孔隙層及其中所含流體的以往膨脹力力.巖性油藏，裂縫性油藏以及斷塊油藏均巖性油藏，裂縫性油藏以及斷塊油藏均屬此種類型的油藏。屬此種類型的油藏。油藏的累計(jì)油藏的累計(jì)產(chǎn)油量產(chǎn)油量地層原油地層原油彈性壓縮彈性壓縮系數(shù)系數(shù)油油藏藏含含油油面面積

4、積地層束縛水彈地層束縛水彈性壓縮系數(shù)性壓縮系數(shù)地層巖石彈性地層巖石彈性壓縮系數(shù)壓縮系數(shù)原始地原始地層壓力層壓力目前地目前地層壓力層壓力平均平均地層地層壓降壓降油藏目前油藏目前原油體積原油體積系數(shù)系數(shù)PSCCSSCSFhPPCFhPPCSFhPPCSFhBNoifwoiwiooiifiwwiiooiop)()()()(oiooiBNSFhPCBBNNtoiopo由于由于且油藏的綜合彈性壓縮系數(shù)且油藏的綜合彈性壓縮系數(shù):PCBNBNtoioop代入得代入得故儲(chǔ)量得故儲(chǔ)量得foiwoiwiotCSCSSCC1彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏 彈性水壓驅(qū)動(dòng)油藏具有廣泛分布的底水和邊水，原彈性水壓驅(qū)動(dòng)油

5、藏具有廣泛分布的底水和邊水，原始油層壓力高于飽和壓力。油藏開(kāi)采過(guò)程中，驅(qū)油動(dòng)力始油層壓力高于飽和壓力。油藏開(kāi)采過(guò)程中，驅(qū)油動(dòng)力是邊、底水的彈性膨脹力，以及油藏的彈性膨脹力。因是邊、底水的彈性膨脹力，以及油藏的彈性膨脹力。因此當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆档斤柡蛪毫σ郧暗哪骋婚_(kāi)采時(shí)期內(nèi)，此當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆档斤柡蛪毫σ郧暗哪骋婚_(kāi)采時(shí)期內(nèi)，從油藏中采從油藏中采出石油后所空出之體積出石油后所空出之體積等于等于邊水或底水侵入邊水或底水侵入孔隙中的體積，再加上油藏內(nèi)油、水和巖石彈性膨脹所孔隙中的體積，再加上油藏內(nèi)油、水和巖石彈性膨脹所占的體積占的體積)()(wpeitoioopBWWPPCBNBNPCBBWWBNNtoiw

6、peopo)(油氣藏天然水油氣藏天然水驅(qū)累計(jì)水侵量驅(qū)累計(jì)水侵量累計(jì)產(chǎn)累計(jì)產(chǎn)水量水量邊水或邊水或底水侵底水侵入孔隙入孔隙中的體中的體積積油水和巖石彈性所油水和巖石彈性所占的膨脹體積占的膨脹體積正常壓力條件下的封閉型氣藏正常壓力條件下的封閉型氣藏 此類氣藏的驅(qū)動(dòng)力是天然氣本身的彈性膨此類氣藏的驅(qū)動(dòng)力是天然氣本身的彈性膨脹力脹力.根據(jù)油層孔隙體積守恒原理根據(jù)油層孔隙體積守恒原理,當(dāng)氣藏從當(dāng)氣藏從原始地層壓力降到某一開(kāi)采時(shí)期的壓力時(shí)原始地層壓力降到某一開(kāi)采時(shí)期的壓力時(shí),氣藏內(nèi)流體所占孔隙體積的變化情況表明氣藏內(nèi)流體所占孔隙體積的變化情況表明,氣藏在開(kāi)發(fā)前氣藏在開(kāi)發(fā)前原始天然氣原始天然氣所占的孔隙體積所

7、占的孔隙體積等于開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后等于開(kāi)發(fā)一段時(shí)間后地下天然氣地下天然氣所占的孔所占的孔隙體積隙體積gpggigBGNBN)(giggpgBBBGNP氣藏原始?xì)獠卦嫉刭|(zhì)儲(chǔ)量地質(zhì)儲(chǔ)量氣藏累計(jì)氣藏累計(jì)產(chǎn)氣量產(chǎn)氣量油氣藏目油氣藏目前天然氣前天然氣體積系數(shù)體積系數(shù)原始天然氣原始天然氣體積系數(shù)體積系數(shù) 此外此外,還有還有 天然水驅(qū)天然水驅(qū),氣頂驅(qū)和溶解氣驅(qū)的氣頂驅(qū)和溶解氣驅(qū)的混合驅(qū)動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)油藏油藏 正常壓力條件下正常壓力條件下彈性水壓驅(qū)動(dòng)氣藏彈性水壓驅(qū)動(dòng)氣藏 等類型油氣藏等類型油氣藏物質(zhì)平衡方程各項(xiàng)參數(shù)的確定物質(zhì)平衡方程各項(xiàng)參數(shù)的確定 (1)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):Np, Gp, Wp, Pi, P

8、(2)高壓物性數(shù)據(jù)高壓物性數(shù)據(jù):Boi, Bw, Bg,Bgi,Ct (3)其它數(shù)據(jù)其它數(shù)據(jù):We 物質(zhì)平衡法應(yīng)用條件及初步分析物質(zhì)平衡法應(yīng)用條件及初步分析 物質(zhì)平衙法是利用油藏動(dòng)態(tài)資料來(lái)計(jì)算石油和天然氣儲(chǔ)量的，物質(zhì)平衙法是利用油藏動(dòng)態(tài)資料來(lái)計(jì)算石油和天然氣儲(chǔ)量的，因之，計(jì)算結(jié)果的精度取決于油、氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料和數(shù)據(jù)的因之，計(jì)算結(jié)果的精度取決于油、氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料和數(shù)據(jù)的充分和可靠性。在應(yīng)用物質(zhì)平衡法時(shí)，還必須對(duì)油、氣藏的充分和可靠性。在應(yīng)用物質(zhì)平衡法時(shí)，還必須對(duì)油、氣藏的地地質(zhì)情況有充分的了解和研究，如油、氣藏的水動(dòng)力系統(tǒng)質(zhì)情況有充分的了解和研究，如油、氣藏的水動(dòng)力系統(tǒng),油、氣油、氣藏的驅(qū)動(dòng)

9、類型等藏的驅(qū)動(dòng)類型等。如果油氣藏因斷層，巖性尖滅或物性變差而。如果油氣藏因斷層，巖性尖滅或物性變差而被分割為互不連通的幾個(gè)水動(dòng)力系統(tǒng)被分割為互不連通的幾個(gè)水動(dòng)力系統(tǒng),則應(yīng)分別對(duì)每則應(yīng)分別對(duì)每個(gè)水動(dòng)力個(gè)水動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)平衡法的計(jì)算。系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)平衡法的計(jì)算。 油、氣藏的驅(qū)動(dòng)類型不僅關(guān)系到物質(zhì)平衡方程式的選擇，而油、氣藏的驅(qū)動(dòng)類型不僅關(guān)系到物質(zhì)平衡方程式的選擇，而且也關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的精度。所以，在應(yīng)用物質(zhì)平衡方程式以且也關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的精度。所以，在應(yīng)用物質(zhì)平衡方程式以前，必須認(rèn)真地查明油、氣藏的驅(qū)動(dòng)類型。前，必須認(rèn)真地查明油、氣藏的驅(qū)動(dòng)類型。 物質(zhì)平衡方程式中的許多參數(shù)，諸如體積系數(shù)、壓縮系數(shù)

10、，物質(zhì)平衡方程式中的許多參數(shù)，諸如體積系數(shù)、壓縮系數(shù)，油氣比，以及侵入水量等均是壓力的隱函數(shù)采用物質(zhì)平衡法油氣比，以及侵入水量等均是壓力的隱函數(shù)采用物質(zhì)平衡法計(jì)算石油和天然氣儲(chǔ)量時(shí)，要求油、氣藏必須具有計(jì)算石油和天然氣儲(chǔ)量時(shí)，要求油、氣藏必須具有定的累積定的累積產(chǎn)出量和明顯的壓力降。實(shí)踐表明：在產(chǎn)出量和明顯的壓力降。實(shí)踐表明：在采出油、氣藏原始地質(zhì)采出油、氣藏原始地質(zhì)儲(chǔ)量的儲(chǔ)量的5-10時(shí)應(yīng)用物質(zhì)平衡法能得到較好的效果時(shí)應(yīng)用物質(zhì)平衡法能得到較好的效果。對(duì)于那。對(duì)于那些活躍水驅(qū)、或通過(guò)人工注水、注氣來(lái)保持地層壓力的油、氣些活躍水驅(qū)、或通過(guò)人工注水、注氣來(lái)保持地層壓力的油、氣藏，顯然是不能采用物質(zhì)

11、平衡法的。藏，顯然是不能采用物質(zhì)平衡法的。三 壓降法計(jì)算天然氣儲(chǔ)量 壓降法是利用油氣層的壓力降落與累計(jì)產(chǎn)壓降法是利用油氣層的壓力降落與累計(jì)產(chǎn)量之間存在的直線關(guān)系推算油氣儲(chǔ)量的一量之間存在的直線關(guān)系推算油氣儲(chǔ)量的一種方法。此方法僅僅適用于種方法。此方法僅僅適用于彈性驅(qū)動(dòng)油氣彈性驅(qū)動(dòng)油氣藏的儲(chǔ)量計(jì)算藏的儲(chǔ)量計(jì)算，這類油氣藏壓力降落與累，這類油氣藏壓力降落與累計(jì)產(chǎn)量之間存在計(jì)產(chǎn)量之間存在線性關(guān)系線性關(guān)系。我國(guó)壓降法只。我國(guó)壓降法只用于計(jì)算彈性氣藏即定容封閉性氣藏儲(chǔ)量。用于計(jì)算彈性氣藏即定容封閉性氣藏儲(chǔ)量。)/1 (/GGZpZppiiGZPbZpaiiii/1/定容封閉性氣藏物質(zhì)平衡方程定容封閉性氣

12、藏物質(zhì)平衡方程設(shè)設(shè)氣藏儲(chǔ)量氣藏儲(chǔ)量(億立方米億立方米)氣藏累計(jì)氣藏累計(jì)產(chǎn)氣量產(chǎn)氣量氣藏原始地層氣藏原始地層壓力壓力與與Pi相應(yīng)相應(yīng)的氣體偏的氣體偏差系數(shù)差系數(shù)與與P相應(yīng)的氣相應(yīng)的氣體偏差系數(shù)體偏差系數(shù)氣藏目氣藏目前壓力前壓力ZpZpZpGNiiiipg/pbGaZp/壓降法參數(shù)的確定壓降法參數(shù)的確定 地層壓力地層壓力P:代表氣藏代表氣藏,或氣藏某一壓力系統(tǒng)或氣藏某一壓力系統(tǒng)在某一開(kāi)采時(shí)期的平衡壓力在某一開(kāi)采時(shí)期的平衡壓力 關(guān)閉氣井關(guān)閉氣井,待壓力恢復(fù)平穩(wěn)后待壓力恢復(fù)平穩(wěn)后,或者下入井底或者下入井底壓力計(jì)直接測(cè)量壓力計(jì)直接測(cè)量,或根據(jù)氣井井口壓力計(jì)算或根據(jù)氣井井口壓力計(jì)算求得求得 累計(jì)產(chǎn)氣量累計(jì)

13、產(chǎn)氣量Gp:氣藏或氣藏某一壓力系統(tǒng)在氣藏或氣藏某一壓力系統(tǒng)在關(guān)井求壓時(shí)各井點(diǎn)的累計(jì)產(chǎn)氣量之和關(guān)井求壓時(shí)各井點(diǎn)的累計(jì)產(chǎn)氣量之和,它既它既包括了正常生產(chǎn)情況下的包括了正常生產(chǎn)情況下的產(chǎn)氣量產(chǎn)氣量,又包括了又包括了氣井投入開(kāi)采前的氣井投入開(kāi)采前的放空量放空量 無(wú)論是物質(zhì)平衡法還是壓降法，都是在下列假定條件下無(wú)論是物質(zhì)平衡法還是壓降法，都是在下列假定條件下進(jìn)行的：進(jìn)行的： （1）儲(chǔ)集層特性和流體特性是均質(zhì)的，各向同）儲(chǔ)集層特性和流體特性是均質(zhì)的，各向同性的；性的； （2）油氣藏不同部位、不同時(shí)間的壓力保持平）油氣藏不同部位、不同時(shí)間的壓力保持平衡；衡； （3）在開(kāi)采的全過(guò)程中，油氣藏內(nèi)熱動(dòng)力平衡，）在

14、開(kāi)采的全過(guò)程中，油氣藏內(nèi)熱動(dòng)力平衡，地層溫度為常數(shù)；地層溫度為常數(shù)； （4）不考慮毛管、重力、濕潤(rùn)性和巖石壓實(shí)影）不考慮毛管、重力、濕潤(rùn)性和巖石壓實(shí)影響。響。 因此，這些方法對(duì)連通性好的小型油氣藏所得儲(chǔ)量值精因此，這些方法對(duì)連通性好的小型油氣藏所得儲(chǔ)量值精度較高；對(duì)于連通性差、多裂縫系統(tǒng)的大中型油氣藏精度較高；對(duì)于連通性差、多裂縫系統(tǒng)的大中型油氣藏精度較低，所求得的儲(chǔ)量值往往明顯低于容積法計(jì)算得到度較低，所求得的儲(chǔ)量值往往明顯低于容積法計(jì)算得到的儲(chǔ)量值。的儲(chǔ)量值。 主要應(yīng)用于成熟勘探區(qū) 成熟探區(qū)因勘探程度相對(duì)較高，隨著儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)年（時(shí)間）或鉆井進(jìn)尺的累計(jì)增加，儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)曲線呈下降趨勢(shì) 根據(jù)這一趨勢(shì)

15、和未來(lái)的勘探工作量即可求出總資源量和未來(lái)的資源發(fā)現(xiàn)趨勢(shì) 使用的主要資料是探井井?dāng)?shù)、探井進(jìn)尺數(shù)及所發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量數(shù)據(jù)四 勘探趨勢(shì)外推法計(jì)算資源量和資源發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)進(jìn)尺進(jìn)尺10 h 30 40每米每米進(jìn)尺進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)量量(t/m) hdhdhdQQhdhdQQ0)/()/(Q累積發(fā)現(xiàn)量累積發(fā)現(xiàn)量h累積探井進(jìn)尺累積探井進(jìn)尺dQ/dh單位進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)率單位進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)率一、進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)率法探井井?dāng)?shù)發(fā)現(xiàn)率法數(shù)學(xué)模型探井井?dāng)?shù)發(fā)現(xiàn)率法數(shù)學(xué)模型井?dāng)?shù)井?dāng)?shù)10 n 30 40每口每口探井探井發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)量量(t/口口) dndndQQndndQQ)/()/(Q累積發(fā)現(xiàn)量累積發(fā)現(xiàn)量n累積探井?dāng)?shù)累積探井?dāng)?shù)dQ/dn單位井?dāng)?shù)發(fā)現(xiàn)率單位井?dāng)?shù)發(fā)現(xiàn)

16、率 hdhdhdQQhdhdQQ0) / () / (二、井?dāng)?shù)發(fā)現(xiàn)率法雙曲線下降模型：雙曲線下降模型：公式：公式：Q=a/(t)b或或lnQ=lna-blnt三、年發(fā)現(xiàn)率法操作流程：操作流程：1）整理歷年發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量資料；整理歷年發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量資料；2 2）將發(fā)現(xiàn)年份折算成勘探時(shí)間）將發(fā)現(xiàn)年份折算成勘探時(shí)間（距第一個(gè)油藏發(fā)現(xiàn)的年數(shù)）（距第一個(gè)油藏發(fā)現(xiàn)的年數(shù)） 并列表：年度、勘探時(shí)間、當(dāng)年發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量、累積儲(chǔ)量；并列表：年度、勘探時(shí)間、當(dāng)年發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量、累積儲(chǔ)量；3 3）對(duì)勘探時(shí)間和發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量取對(duì)數(shù)進(jìn)行擬合；做圖：）對(duì)勘探時(shí)間和發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量取對(duì)數(shù)進(jìn)行擬合；做圖：lnQlnt 求出求出a a、b b值，值，進(jìn)而確定單

17、位時(shí)間發(fā)現(xiàn)量與總勘探時(shí)間的關(guān)系式進(jìn)而確定單位時(shí)間發(fā)現(xiàn)量與總勘探時(shí)間的關(guān)系式；4 4）確定預(yù)測(cè)年份，并折算為勘探時(shí)間；）確定預(yù)測(cè)年份，并折算為勘探時(shí)間；5) 5) 預(yù)測(cè)在未來(lái)年份所能發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量；預(yù)測(cè)在未來(lái)年份所能發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量；飽和探井密度飽和探井密度平均探井井深平均探井井深飽和探井井?dāng)?shù)（飽和探井井?dāng)?shù)（n n）飽和探井進(jìn)尺（飽和探井進(jìn)尺（h h）單位探井進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量（單位探井進(jìn)尺發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量（dq/dhdq/dh）每口探井發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量（每口探井發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量（dq/dndq/dn）關(guān)鍵參數(shù)關(guān)鍵參數(shù)四、飽和探井法hdhdqQ)(ndndqQ)(進(jìn)尺：井?dāng)?shù)： 油田規(guī)模就是油田的儲(chǔ)量，油田規(guī)模序列是按油田儲(chǔ)量從

18、大到小排列的一個(gè)儲(chǔ)量規(guī)模序列； 油田規(guī)模即可以是油田的地質(zhì)儲(chǔ)量，也可以是油田的可采儲(chǔ)量； 大量的勘探實(shí)踐表明，在一個(gè)獨(dú)立的石油地質(zhì)體系內(nèi)，以油田規(guī)模的序號(hào)為橫坐標(biāo)，以油田規(guī)模為縱坐標(biāo)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系內(nèi)大致形成一條直線。 在盆地勘探的早中期，根據(jù)已發(fā)現(xiàn)油田的規(guī)模序列，可以預(yù)測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)油氣田的儲(chǔ)量以及盆地的總資源量，這種預(yù)測(cè)方法稱為油田規(guī)模序列法。油田規(guī)模序列法計(jì)算資源量knmmnQQ巴內(nèi)托（Pareto）定律Qm序號(hào)等于m的油田的儲(chǔ)量Qn序號(hào)等于n的油田的儲(chǔ)量k實(shí)數(shù)，直線的斜率knmQQnmlglglglg 油田規(guī)模序列法適用于一個(gè)完整的、獨(dú)立的石油地質(zhì)體系 完整獨(dú)立的石油地質(zhì)體系是指油氣生成、運(yùn)移、聚集及以后演化都是在體系內(nèi)進(jìn)行的，與外界沒(méi)有聯(lián)系 因此，盆地、坳陷、凹陷、油氣系統(tǒng)、油氣運(yùn)聚單元都是這樣的石油地質(zhì)體系，都可以使用油田規(guī)模序列法油田規(guī)模序列法的使用條件a 上第三系（地質(zhì)）上第三系（地質(zhì)） 油藏規(guī)模序列法沙河街組油藏規(guī)模序列模型和預(yù)測(cè)油藏規(guī)模序列（已知的和預(yù)測(cè)的） 一個(gè)油田的儲(chǔ)量是隨時(shí)間而變化的變量。儲(chǔ)量增長(zhǎng)包括一個(gè)油田的儲(chǔ)量是隨時(shí)間而變化的