A. 棗北孔一段儲量計算
陳景萍王家樹
【摘要】油氣儲量計算是指導油氣田開發、進行開發評價的主要依據,也是油藏描述的關鍵環節,精確的儲量計算必須合理選擇儲量計算方法以及准確地確定有關參數,包括含油麵積、有效厚度、有效孔隙度、含油飽和度、體積系數、地面原油密度等。
【關鍵詞】儲量計算儲量參數容積法
棗北孔一段油藏是一個斷塊油藏,主要含油層位為孔一段棗-Ⅱ、棗-Ⅲ油組,因此計算儲量主要以棗-Ⅱ、棗-Ⅲ油組的為主。
一、計算方法的確定
油藏精細描述成果表明,棗北孔一段斷層多、規模小、構造復雜、儲集沙體成因類型多、沉積韻律性強、岩相變化大、油層物性含油性變化也大、孔隙結構復雜、流體性質差,屬於強非均質油田。油層連通以小層和斷塊為基本單元,縱向上受泥岩隔層作用,各小層之間互不連通,平面上斷層封閉遮擋、各斷塊之間互不連通。因此,儲量計算選擇小層和自然斷塊為基本單元。由於計算單元小,這對於強非均質油藏,必將會提高儲量計算的精度。
容積法是目前國內外儲量計算中廣泛使用的一種方法。使用容積法計算儲量的可靠性取決於資料的數量和質量,棗北孔一段通過測井多井解釋准確求取了大量儲層參數,為實現按小層和斷塊為單元和用容積法計算儲量提供了可行性技術。
本次儲量計算是採用容積法計算的。容積法計算石油儲量的實質就是確定石油在油層中所佔的那部分體積。因此,只要獲得油層的幾何體積、有效孔隙度、含油飽和度等地質參數,便可計算出地下石油的地質儲量。將地下石油體積除以石油體積系數,再乘以地面石油比重,就可以得到地表條件下石油的重量。由此,得到容積法計算石油儲量的基本公式
Q=100·F·He·So·Φ·ro/Boi
式中:Q為地面標准條件下石油原始地質儲量(單位:萬t);F為油藏的含油麵積(單位:km2);He為油層有效厚度(單位:m);Φ為油層有效孔隙度(小數);So為油層原始含油飽和度(小數);Boi為石油原始體積系數(小數);ro為地面原油比重(小數)。
計算步驟是先求取儲能參數(He·Φ·So),然後編制儲能參數等值圖,最後計算儲量。儲能參數是用標准化後測井解釋的He、Φ、So成果,利用厚度加權方法,按小層計算出每一井點的儲能參數。按油藏分別製成數據表。這次統計約3000個數據,演算成720個井點的儲能參數,數據量大、精度高。
儲能參數等值圖是以小層和斷塊為單元來編制的,在工作中,充分考慮影響油層分布和物性參數的各種因素,應用了構造圖、沉積微相圖、有效厚度等值圖、孔隙度等值圖、含油飽和度等值圖、油藏剖面圖以及成岩作用的研究成果,使儲能參數的分布更符合客觀規律。從儲量參數等值圖中可以看出,構造位置和沉積微相是控制儲能參數大小的主要因素,當儲集條件相同時,構造位置越高,儲能參數越大,在斷塊中也是如此。相反,即使在構造的高部位,隨著砂層變薄,岩性變細,孔隙度和飽和度變低,儲能參數會逐漸減小,以至為零。因此,只有有利的相帶和構造位置相疊置,儲能參數才最大,油氣富集程度也最高。
計算儲量時,先在儲能參數等值圖上,測量各等值線之間的面積,利用面積加權方法,求出每一計算單元的儲能參數平均值(He·Φ·So),便可得出任一單元的原油儲量。
二、儲量參數的確定
用容積法計算儲量的參數主要有六項:即油層有效厚度(He),含油麵積(A),有效孔隙度(Φ),含油飽和度(So),原油密度(ρo),體積系數(Boi)。其中,對儲量影響最大的是油層有效厚度(He)和有效厚度(A),其次是Φ和So。由於棗北孔一段構造密封性斷塊油氣藏,不發育邊底水,低油氣比不存在氣頂,因此在構造解釋確定含油斷塊後,含油麵積可以確定;在測井評價中,以對電測解釋的有效孔隙度、含油飽和度進行明確的解釋和對比評價;原油密度與體積系數根據原油分析資料和高壓物性資料取值,因此只有有效厚度需進一步確定。
(1)有效厚度的含油性標准
以岩心油氣顯示為基礎,取試油為油層的取心井段資料,作油氣顯示類型的直方圖和累積曲線圖。通過統計分析,油層油氣顯示分布都在油浸以上,油浸以下僅佔9.5%;含油和油砂級佔90.5%。因此,油層有效厚度的油氣顯示下限定為油浸以上。
從密閉取心及試油為油層的取樣點的含油飽和度統計分析,油層的含油飽和度分布都大於40%;小於40%的佔4.O%。而依據試油資料及測井解釋含油飽和度所作的圖版(圖1,圖2),油層的含油飽和度下限為39%,岩心與解釋吻合較好,圖版符合率在90%以上。
(2)有效厚度的岩性標准
從含油、油砂顯示的樣品統計,油層粒度中值下限為0.075mm,泥質含量下限為35%,含油以上小於0.075mm的樣品佔3.4%,含油以上的泥質含量的小於35%。
從Vsh-So圖版分析(圖3),油層的泥質含量下限為35%,圖版的符合率為94%。
(3)有效厚度的物性標准
統計含油、油砂顯示樣品的孔隙度、滲透率分布,可以看出油層物性的下限為φ≥16%,K≥30×10-3μm,在界限之外的樣品分別佔2.5%,7.3%。
從φ-So,K-So圖版分析,油層物性下限與岩心分析數據吻合,圖版符合率為94%和90%,二者綜合分析,這個下限值是比較合理的。
(4)有效厚度的電性標准
測井曲線能反映地層的岩性、物性及流體特徵,也是最直接的資料,有了油層的電性標准,可以從曲線上判斷油水層。在測井曲線中,聲波時差反映岩石的孔隙度、感應電阻率(Rt)與地層所含流體直接有關,據此可作Rt-∆t關系圖(圖4)。與試油資料結合分析可知,棗北孔一段的油層電性標准為:Rt≥3.3Ω·m,∆t≥265μs/m。在3.0~3.6Ω·m之間,油水同層與油層區分不是很清楚。圖版符合率90%。
圖1孔隙度-含油飽和度關系圖
圖2滲透率-含油飽和度關系圖
圖3泥質含量-含油飽和度關系圖
綜合上述棗北孔一段油層有效厚度標准可概括如下:
岩性標准:Md≥0.075mm;
Vsh≤35%。
物性標准:φ≥16%;
K≥30×10-3μm。
電性標准:∆t≥265μs/m;
Rt≥3.3Ω·m。
含油性標准:油氣顯示為油浸以上;
So≥39%。
對於油水同層:岩性、物性標准同油層;
電阻率在2.5~3.0之間;
含油飽和度在25%~39%之間。
水層:電阻率低,一般小於2.0Ω·m;
圖4棗北地區孔一段感應電阻率與聲波時差關系圖
含油飽和度小於25%。
通過有效厚度和測井解釋參數的確定,與岩心分析和觀察的結果相差較小,能夠反映地下的儲層狀況。因此計算的儲層儲量合理、精度較高。結果表明,棗北孔一段的棗-Ⅱ、棗-Ⅲ油組屬於中豐度儲量。
參考文獻
(1)楊通佑,范尚炯,陳元千,吳奇之,石油及天然氣儲量計算方法.北京:石油工業出版社,1990.
B. 石油儲量 計算公式
根據容積法計算:儲量=油層厚度*含油麵積*孔隙度*含油飽和度*原油密度/原油體積系數
當然這只是一種粗略的估算方法,得到的是靜態儲量,動態儲量可以更加試井結果計算,那個計算公式就很多種了,也比較復雜、、、
C. 礦產儲量計算的計算方法
按照礦塊體積幾何形狀的不同,儲量計算方法可分為:
①多角形法,又稱最近地區法,以每一勘探工程見礦厚度為中心,推向各相鄰工程距離的二分之一處,形成一多稜柱形體礦塊;
②三角形法,以每3個相鄰勘探工程見礦的平均厚度為三角稜柱體礦塊的高;
③開采塊段法,以坑道工程為界,把礦體切割成若干板形礦塊;
④地質塊段法,按地質構造和開采條件相同的原則劃分礦塊;
⑤斷面法,又稱剖面法,是將每兩條相鄰勘探線剖面間的礦體作為一個礦塊;
⑥等高線法,對產狀和厚度穩定的沉積礦床,以礦層頂板或底板等高線圖為基礎,將礦層傾角相近的地段劃分為一個礦塊;
⑦等值線法,利用礦體等厚線圖或礦體厚度與品位乘積等值線圖,將兩等值線間的礦體劃為一個礦塊。礦塊劃分以後,視其幾何形狀選用公式計算體積和儲量。
20世紀60年代以來,國際上採用電了計算機計算礦產儲量,使地質統計學等計算量大而結果較為精確的計算方法得以推廣應用,它與傳統儲量計算方法的區別是:不單純以礦塊中的工程求得儲量計算的參數(如品位)來計算該礦塊的儲量,而是考慮礦體中樣品與周圍樣品分布的空間位置(包含方向和距離)的相關關系,來計算礦塊的品位和儲量。這些方法在中國正在用已知礦床作實例,研究它的適用條件和范圍。
石油及天然氣地質儲量計算
主要採用容積法。石油的計算公式為
式中N為石油地質儲量(萬噸);A為含油麵積(平方千米);h為平均有效厚度(米);Φ為平均有效孔隙度;Swi為平均油層原始含水飽和度;ρ0為平均地面原油密度(噸每立方米);B0i為平均原始原油體積系數。
地層原油中的原始溶解氣地質儲量Gs(億立方米)的計算公式為
Gs=10-4N·Rsi
式中Rsi為原始溶解氣油比(立方米每噸)。
此外,物質平衡法是利用生產資料計算石油動態地質儲量的方法。計算油田的探明儲量,除應分別計算石油及溶解氣的地質儲量外,還要計算地質儲量中能夠采出獲得社會經濟效益的可采儲量。可采儲量不僅與油藏類型、儲層物性、流體性質、驅動類型等自然條件有關,而且與採油時布井方式、注入方式、採油工藝、油田管理水平以及經濟條件等人為因素有關。隨著油田勘探開發工作的進展,經濟技術條件的改善,應合理選擇有關資料、參數和經驗公式,定期計算或復核可采儲量。
天然氣的地質儲量一般用容積法
其計算公式為
式中G為氣田的原始地質儲量(億立方米);A為含氣面積(平方千米);h為平均有效厚度(米);Φ為平均有效孔隙度;Swi為平均原始含水飽和度;T為氣層溫度(開爾文);Tsc為地面標准溫度(開爾文);Psc為地面標准壓力(兆帕);Pi為氣田的原始地層壓力(兆帕);Zi為原始氣體偏差系數。
將容積法求得的天然氣地質儲量乘以天然氣採收率,求得可采儲量。
地下水水量計算
評價地下水水量是指人類可資利用的地下水水量。根據需要,結合地區的水文地質條件,分別計算地下水的補給量(單位時間內流入含水層的地下水總量)、儲存量(儲存於含水層內的重力水體積)、可開采量。作為供水水源地,主要計算可開采量。可開采量是指在一定的技術經濟條件下,採用合理開采方案和合理開采動態,在整個開采期間不明顯襲奪已有水源地,不發生危害性的環境地質問題的前提下,允許開採的水量,其中包括開采時可奪取的天然補給量或排泄量、開采條件下的激發補給量、可利用的儲存量和人工補給量。地下水既不同於固體礦產,它具有流動性,也不同於石油天然氣礦產,它還具有恢復性。因此評價時必須在查明地下水的補給、徑流、排泄條件和預測它在開采過程中可能發生水量水質變化的情況下,分別按水源地水文地質條件,含水介質類型(孔隙性介質、岩溶性介質、裂隙性介質),水力性質(潛水、承壓水),邊界條件,含水層的不均勻性,地下水動態觀測時間系列的長短,開采布井方式等,選擇相應公式計算水文地質參數和地下水水量。
D. 油氣儲量是怎樣計算的
油田好比是地下「油庫」,氣田好比是地下「氣庫」,油氣田就好比是地下「油氣庫」了。油庫的大小以裝油多少來衡量,氣庫的大小以裝氣多少來衡量,油田的大小,是以含油的多少即儲量來衡量的。世界上的油田形形色色、多種多樣,只有「相似」而沒有「相同」的,儲量也相差懸殊。例如,世界排名第一的頭號油田——沙烏地阿拉伯的加瓦爾油田,其可采儲量高達114×108噸;世界排名第二的科威特的布爾干油田,可采儲量也有105×108噸。不過,這種可采儲量超過百億噸的超級大油田,到目前為止,全世界只發現兩個。原始地質儲量超過20×108噸(相當可采儲量6.8×108噸)的大型油田,世界上現有42個,我國大慶油田名列其中。而可采儲量在0.06~1.3百萬噸級的中小型油田,在世界油田中占絕大多數。
油氣儲量是油氣田勘探最重要的成果,是油氣田開發的物質基礎,也是國家制定能源政策和國家投資的重要依據。地下沒有「油海」、「油河」,油氣是儲存於岩石的孔隙、洞隙和縫隙之中的。由於儲存條件復雜,使儲存於地下的油氣不能如願以償全部採到地面。因此,把油氣儲量分為兩類:一類叫做地質儲量,即地下油氣田儲集層中油氣的實際儲量;另一類叫可采儲量,即在現有的經濟、技術條件下,可以採到地面的油氣儲量。通常把可采儲量與地質儲量的比值稱為採收率。當然,採收率越高越好。
在油氣田勘探的各個階段,都要進行儲量計算。計算的方法有好幾種,通常採用的是容積法。大家知道,油氣儲存在地下岩石的孔、洞、縫隙之中,所以容積法計算油氣儲量的實質是計算岩石孔隙中油氣所佔的體積,並把地下油氣的體積換算成地面的重量(石油)或體積(天然氣),這就是油氣的儲量。石油地質儲量的計算公式為:
公式中,天然氣體積系數是一個與天然氣組成成分、地下及地面的溫度和壓力有關的系數。
儲量計算完以後,還要對探明儲量進行綜合評價。評價的目的是檢查儲量計算的可靠性。如果把儲量計算比喻為一份考卷,那麼對儲量的綜合評價就相當於答卷者在交卷之前的自我檢查,仔細查看卷面上有無錯、漏、公式使用不當、計算失誤等等。經檢查後,如證明使用的參數齊全、准確、計算無誤,所定儲量的級別和勘探階段及研究程度相符,就可以上交了。
E. 油田的地質儲量是怎樣算出來的
在石油勘探的不同階段都要進行儲量估算或計算。為了給油田開發做好准備,必須提供比較准確的地質儲量。所提交的地質儲量是石油勘探最終成果的綜合反映,是油田開發的物質基礎。
計算儲量有好幾種方法,一般採用容積法、物質平衡法和統計法。
容積法應用比較廣泛,只要把含油麵積圈定準確,把第一性資料求准,就可以算出可靠的儲量。物質平衡法是在油田開采一個階段以後才能應用,在油層性質差別很大時,准確程度就不高了。統計法往往是在地下岩層比較復雜,油、水層交互出現或裂縫性油層中才使用。
這里僅就容積法介紹一下怎樣計算油田的石油地質儲量。按這種方法,首先要把各種計算參數搞清楚,每一個參數越准確,儲量也就越接近於實際。參數中最主要的是含油麵積和油層厚度。
油層厚度是指油層有效厚度,即經過油層單層試油能采出的有開采價值的原油的那些油層的厚度。
油層有效孔隙度是用岩心測量出的岩石孔隙容積占岩石總體積的百分數。我國多數油田砂岩油層孔隙度在20%左右。
含油飽和度是指在儲油岩石的孔隙體積中石油所佔體積的百分比。
原油的體積在地下油層中與地面上不同,在地下時因為原油中溶有大量氣體,體積比較大;噴到地面後,壓力降低,氣體從油中跑出,原油體積就會縮小。地下體積與地面體積之比叫做體積系數。
一些國外油田資料中所講到的石油地質儲量實際上是指可采儲量。這是考慮到地下的原油不能百分之百地采出,只計算可以采出的儲量,就是可采儲量,它不包括預計不能采出的那部分石油地質儲量。可采出的儲量與地下全部地質儲量之比叫做採收率。實際上,由於各油田特點不同,油田開發方法和採油工藝不同,採收率也不同。
油田情況基本上搞清楚了,石油地質儲量基本上計算準確了,油田就可以投入開發。到此,可以講石油勘探的任務已經基本上完成了。
但是為了進一步查明油井生產能力和開采特點,在石油勘探後期,往往要開辟生產實驗區,以取得油田開發的實際經驗。在生產實驗區里,可根據實際情況,採用幾種不同的開發方式進行開采實驗,以便於比較,為油田全面開發提供依據。這樣才能制定出以地質為基礎,以生產實踐為根據,綜合考慮各種條件的符合多快好省原則的油田開發方案。