① 石油儲量計算公式
1. 容積法用於估算石油儲量,其基本計算公式為:儲量 = 油層有效厚度 × 含油麵積 × 孔隙度 × 含油飽和度 × 原油密度 / 原油體積系數。
2. 這種方法可以提供一個粗略的靜態儲量估計。然而,動態剩餘儲量可以通過更加精細的試井結果來計算,涉及到更為多樣的計算公式,且較為復雜。
② 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。
③ 油氣地質儲量計算的方法是什麼
油氣地質儲量通常用容積法計算。所謂容積法,就是將含油(或含氣)面積乘以油層的平均有效厚度,再乘以儲油層岩石的平均有效孔隙度,就得到儲存油或氣的孔隙體積。但整個孔隙空間並非為油氣所獨占,還必須將水占據的孔隙體積剔除,這就得再乘上含油飽和度(或減去含水飽和度的參數),這樣,油(或氣)真正占據的孔隙體積則被求出。我們計算油氣量是要知道在地面條件下(標准壓力、標准溫度條件)的量,不是只了解油氣在油氣藏壓力、溫度條件下的體積,所以,還必須乘上油氣的密度並除以油或氣的體積系數,這樣,才可以實實在在提交出地面條件下油氣的地質儲量。根據容積法的原理,當有了精細的地質模型以後,計算機就會很快將儲量計算出來。
油氣地質儲量的計算公式如下:
(1)石油地質儲量的計算(按地面條件下重量計算)。
公制單位計算公式:
式中,G為天然氣地質儲量,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,小數;Swi為平均氣層原始含水飽和度,小數;T為氣層絕對溫度,開爾文;TSC為地面標准絕對溫度,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,無因次量。
④ 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、、、
⑤ 石油技術可采儲量的計算
根據中華人民共和國石油天然氣行業標准 《石油可采儲量計算方法》 (SY/T5367-1998),可采儲量的計算方法共10類18種方法,每種方法都有各自的適用范圍和局限性。應根據油藏開發階段和開發方式等具體條件選取適用的方法。本部分對砂岩油藏可采儲量的常用計算方法進行詳細闡述。其他類型油藏可采儲量的計算方法可參閱中華人民共和國石油天然氣行業標准 《石油可采儲量計算方法》及有關書籍。
1. 開發初期油田可采儲量的計算方法
開發初期是指油田的建設期或注水開發油田中低含水期。此階段,油田動態資料少,油藏開采規律不明顯。計算可采儲量的方法有經驗公式法、類比法、流管法、驅油效率-波及系數法、數值模擬法及表格法。礦場上經常採用的計算方法是經驗公式法、類比法及表格法。
(1) 經驗公式法
經驗公式法是利用油藏地質參數和開發參數評價油藏採收率,然後計算可采儲量的簡易方法。應用該法時,重要的是了解經驗公式所依據的油田地質和開發特徵以及參數確定方法和適用范圍。
美國石油學會採收率委員會阿普斯 (J. J. Arps) 等人,從1956年開始到1967年,綜合分析和統計了美國、加拿大、中東等產油國的312個油藏的資料。根據72個水驅砂岩油田的實際開發資料,確定的水驅砂岩油藏採收率的相關經驗公式為:
油氣田開發地質學
式中:ER——採收率,小數;φ——油層平均有效孔隙度,小數;Swi——油層束縛水飽和度,小數;Boi——原始地層壓力下的原油體積系數,小數; ——油層平均絕對滲透率,10-3μm2;μwi——原始條件下地層水粘度,mPa·s;μoi——原始條件下原油地下粘度,mPa·s;pi——原始油層壓力,MPa;pa——油藏廢棄時壓力,MPa。
上式適用於油層物性好、原油性質好的油藏。
1977~1978年B·C·科扎肯根據伏爾加-烏拉爾地區泥盆系和石炭系沉積地台型42個水驅砂岩油藏資料,獲得以下經驗公式:
油氣田開發地質學
式中:μR——油水粘度比;Cs——砂岩系數;Vk——滲透率變異系數;h——油層平均有效厚度,m;f——井網密度,ha/口;其餘符號同前。
該經驗公式復相關系數R=0.85,適用於下列參數變化范圍:μR=0.5~34.3;
油氣田開發地質學
(109~3200) ×10-3μm2;Vk=0.33~2.24;h=2.6~26.9m;Cs=0.51~0.94;f=7.1~74ha/口。1978年,我國學者童憲章根據實踐經驗和統計理論,推導出有關水驅曲線的關系式,並將關系式和油藏流體性質、油層物性聯系起來,推導出確定水驅油藏原油採收率的經驗公式:
油氣田開發地質學
式中: —束縛水條件,油的相對滲透率與水的相對滲透率比值;μo——地層原油粘度,mPa·s;μw——地層水粘度,mPa·s。
上式的優點是簡單,式中兩個主要因素:一是油水粘度比,很易測定;另一個因素油、水相對滲透率比值,可以根據相對滲透率曲線間接求得。
1985年我國石油專業儲量委員會辦公室利用美國和前蘇聯公布的109個和我國114個水驅砂岩油藏資料進行了統計研究。利用多元回歸分析,得到了油層滲透率和原油地下粘度兩者比值 (影響採收率的主要因素),與採收率的相關經驗公式:
ER=21.4289(K/μo)0.1316
上式適合我國陸相儲層岩性和物性變化大、儲層連續性差及多斷層的特點,計算精度較高。
(2) 驅油效率-波及系數法
驅油效率可以用岩心水驅油實驗法和分析常規岩心殘余油含量法。
1) 岩心水驅油實驗法:用岩心進行水驅油的實驗,是測定油藏水驅油效率的基本方法之一,可直接應用從油層中取出的岩心做實驗,也可以用人造岩心做實驗。具體方法是將岩心洗凈烘乾後,用地層水飽和,然後用模擬油驅水,直到岩心中僅有束縛水為止。最後用注入水進行水驅油實驗,模擬注水開發油藏的過程,直到岩心中僅有殘余油為止。水驅油效率為:
油氣田開發地質學
式中:ED——水驅油效率,小數;Sor——殘余油飽和度,小數;Soi——原始含油飽和度,小數。
2) 分析常規岩心殘余油含量法:取心過程中,鑽井液對岩心的沖洗作用,與注水開發油田時注入水的驅油過程相似。可以認為鑽井液沖洗後的岩心殘余油飽和度,與水驅後油藏的殘余油飽和度相當。因此,只需要分析常規取心的殘余油飽和度就能求出油藏注水開發時的驅油效率。即:
油氣田開發地質學
式中:β——校正系數,其餘符號同前。
原始含油飽和度的求取本章已有敘述。殘余油飽和度的測定方法通常有蒸餾法、色譜法及干餾法。由於岩心從井底取到地面時,壓力降低,殘余油中的氣體分離出來,相當於溶解氣驅油,使地面岩心分析的殘余油飽和度減小,所以應進行校正,β一般為0.02~0.03。
用分析常規岩心的殘余油含量來確定水驅油效率,簡便易行。但是實際上,取心過程與水驅油過程有差別,用殘余油飽和度法求得的水驅油效率往往較油田實際值低。
上述兩種方法求得的驅油效率乘以注水波及系數,即為水驅採收率。
波及系數是水驅油的波及體積與油層總體積之比。水驅波及系數與油層連通性、非均質性、分層性、流體性質、注采井網的部署等都有密切的關系。連通好的油層,水驅波及系數可以達到80%以上;連通差的油層和復雜斷塊油藏,往往只有60%~70%。
(3) 類比法
類比法是將要計算可采儲量的油藏同有較長開發歷史或已開發結束的油藏進行對比,並借用其採收率,進行可采儲量計算。油藏對比要同時比較地質條件和開發條件,才能使對比結果接近實際。地質條件包括油藏的驅動類型、儲層物性、流體性質及非均質性。開發條件包括井網密度、驅替方式及所採用的工藝技術等。
(4) 表格計演算法
表格計演算法是根據油氣藏的驅動類型,參照同類驅動油藏的採收率,根據採收率估算的經驗,給定某油藏的採收率值,估算其可采儲量。
油氣藏的驅動類型是地層中驅動油、氣流向井底以至采出地面的能量類型。油氣藏的驅動類型可分為彈性驅動、溶解氣驅、水壓驅動、氣壓驅動、重力驅動。油氣藏的驅動類型決定著油氣藏的開發方式和油氣井的開采方式,並且直接影響著油氣開採的成本和油氣的最終採收率。所以一個油氣田在其投入開發之前,必須盡量把油氣藏的驅動類型研究清楚。
油氣藏驅動類型對採收率的影響是很大的,但是同屬一個驅動類型的油氣藏,由於各種情況的千差萬別,其採收率不是固定的,而是存在著一個較大的變化范圍。表7-3給出油藏在一次採油和二次採油時,不同驅動類型採收率的變化范圍。
表7-3 油藏採收率范圍表
表7-3所列出油氣藏不同驅動類型時採收率值的范圍,是由大量已開發油氣田所達到最終採收率的實際統計結果而得出的。油藏三次採油注聚合物等各種驅油劑的最終採收率范圍,則是依據實驗室大量驅替試驗結果得出的。不論是實際油氣田的統計值還是驅替試驗結果,均未包括那些特低或特高值的情況。僅由表中所列的數值范圍就可看出,油氣藏不同驅動類型之間最終採收率相差很大,就是同一驅動類型的油氣藏相差也懸殊。
(5) 流管法
流管法由於計算過程煩瑣,礦場上不常用,因篇幅所限,此處不作介紹。
(6) 數值模擬法
數值模擬法適用於任何類型、任何開發階段及任何驅替方式的油藏。開發初期,油藏動態數據少,難以校正地質模型,用數值模擬方法只能粗略計算油藏的可采儲量。
2. 開發中後期可采儲量的計算方法
開發中後期是指油田含水率大於40%以後,或年產油量遞減期。開發中後期可采儲量的計算方法主要有水驅特徵曲線法、產量遞減曲線法、童氏圖版法。
(1) 水驅特徵曲線法
所謂水驅特徵曲線,是指用水驅油藏的累積產水量和累積產油等生產數據所繪制的曲線。最典型的是以累積產水量為縱坐標,以累積產油量為橫坐標所繪制的單對數曲線。
根據行業標准SY/T5367-1998,水驅特徵曲線積算可采儲量共分為6種基本方法,加上童氏圖版法,共7種方法。
1) 馬克西莫夫-童憲章水驅曲線:此曲線常稱作甲型水驅曲線,一般適用中等粘度(3~30mPa·s) 的油藏。其表達式為:
lgWp=a+bNp
可采儲量計算中,以實際的累積產水量為縱坐標,以累積產油量為橫坐標,將數據組點在半對數坐標紙上。利用上式進行線性回歸,得到系數a和b。然後利用下式計算可采儲量:
油氣田開發地質學
計算技術可采儲量時,一般給定含水率fw=98%,計算對應於含水率98%時的累積產油量即為油藏的技術可采儲量。
2) 沙卓諾夫水驅曲線:沙卓諾夫水驅曲線適用於高粘度 (大於30mPa·s) 的油藏。表達式為:
lgLp=a+bNp
以油藏實際的累積產液量為縱坐標,以累積產油量為橫坐標,數據組點在半對數坐標紙上,進行線性回歸,得到上式中的系數a和b。同理給定含水率98%,計算油藏的可采儲量,計算公式如下:
油氣田開發地質學
3) 西帕切夫水驅曲線:此種曲線適用於中等粘度 (3~30mPa·s) 油藏。表達式為:
油氣田開發地質學
對應的累積產油量與含水率的關系式為:
油氣田開發地質學
4) 納扎洛夫水驅曲線:此種水驅曲線適用於低粘度 (小於3mPa·s) 的油藏。其表達式為:
油氣田開發地質學
對應的累積產油量與含水率的關系式為:
油氣田開發地質學
5) 張金水水驅曲線:此種水驅曲線適用於任何粘度、任何類型的油藏。其表達式為:
油氣田開發地質學
對應的累積產油量與含水率的關系式為:
油氣田開發地質學
6) 俞啟泰水驅曲線:俞啟泰水驅曲線適用於任何粘度、任何類型的油藏。其表達式為:
油氣田開發地質學
對應的累積產油量與含水率的關系式為:
油氣田開發地質學
7) 童氏圖版法:童氏圖版法也是基於二相滲流理論推導出的經驗公式,其含水率與采出程度的關系表達式為:
油氣田開發地質學
以上七個公式中:Wp——累積產水量,104t;Np——累積產油量,104t;Lp——累積產液量,104t;fw——綜合含水率,小數;R——地質儲量采出程度,小數;ER——採收率,小數。
利用童氏圖版法計算可采儲量,首先是依據如下圖版 (圖7-14),將油藏實際的含水率及其對應的采出程度繪制在圖版上,然後估計一個採收率值。最後由估計的採收率和已知的地質儲量,計算油藏的可采儲量。一般童氏圖版法不單獨使用,而是作為一種參考方法。
圖7-14 水驅油田採收率計算童氏圖版
前述1~6種方法均是計算可采儲量常用的方法。但對某個油藏,究竟選取哪種方法合理,不能單純憑油藏的原油粘度來選擇方法。要根據油田開發狀況綜合考慮,避免用單一因素選擇的局限性。一般的做法是:首先,根據原油粘度選擇一種或幾種計算方法,計算出油藏的可采儲量和採收率。然後,參考童氏圖版法,看二者的採收率值是否接近。若二者取值接近,說明生產數據的相關性好。但所計算的可采儲量是否符合油田實際,還要根據油藏類型及開發狀況進行綜合分析。若經過分析認為所計算的可采儲量不合理,則還要用其他方法進行計算。
(2) 產油量遞減曲線法
任何一個規模較大的油田,按照產油量的變化,大體上可以將其開發全過程劃分為3個階段,即上產階段、穩產階段及遞減階段。但有些小型油田,因其建設周期很短,可能沒有第一階段。所述的3個開發階段的變化特點和時間的長短,主要取決於油田的大小、埋藏深度、儲層類型、地層流體性質、開發方式、驅動類型、開采工藝技術水平及開發調整的效果。一個油藏的產油量服從何種遞減規律,主要是由油藏的地質條件和流體性質所決定的,開發過程中的調整一般不會改變油藏的遞減規律。
遞減階段產油量隨時間的變化,服從一定的規律。Arps產油量遞減規律有指數遞減、雙曲遞減及調和遞減三大類。後人在Arps遞減規律的基礎上,對Arps遞減規律進行了補充完善。中華人民共和國行業標准 《石油可采儲量計算方法》 綜合了所有遞減規律研究成果,列出了用產油量遞減曲線法計算油藏原油可采儲量的4種計算方法。
1) Arps指數遞減曲線公式
遞減期年產油量變化公式:
Qt=Qie-D
遞減期累積產油量計算公式:
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算公式:
油氣田開發地質學
式中:Di——開始遞減時的瞬時遞減率,1/a;Qi——遞減初期年產油量,104t/a;Qt——遞減期某年份的產油量,104t/a;Qa——油藏的廢棄產油量,104t/a。
遞減期可采儲量計算的步驟是:
第一步,以年產油量為縱坐標,以時間為橫坐標,在半對數坐標紙上,繪制遞減期的年產油量與對應的年份數據組,並進行線性回歸,得到一條直線,直線方程式為:lgQt=lgQi-Dit。則直線截距為lgQi,直線斜率為-Di,從而求得初始產量Qi,遞減率Di。
第二步,確定油藏的廢棄產量Qa。計算技術可采儲量時,一般以油藏穩產期的年產液量對應含水率98%時的年產油量為廢棄產量。也可以根據開發的具體情況,根據經驗,給定一個廢棄產量。
第三步,由第一步所求的Qi,Di和第二步所求的Qa,代入遞減期可采儲量計算公式,即可求得油藏的遞減期可采儲量。遞減期可采儲量加上遞減前的累積產油量就是油藏的可采儲量。
2) Arps雙曲遞減曲線公式
遞減期產油量變化公式:
油氣田開發地質學
遞減期累積產油量計算公式
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算公式:
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算的步驟如下:
第一步,求遞減初始產油量Qi,初始遞減率Di和遞減指數n。產油量變化公式兩邊取對數得:
油氣田開發地質學
給定一個,nDi值,依據上式,用油藏實際的產油量和對應年限數據組,進行線性回歸。反復給定nDi值,並進行回歸,直到相關性最好。此時,直線的截距為lgQi,直線斜率為-1/n。從而可求得Qi,n及Di值。
第二步,確定廢棄產油量。
第三步,計算遞減期可采儲量。將第一步所求得的3個參數和廢棄產油量代入遞減期可采儲量計算公式,便可求得遞減期可采儲量值。遞減期可采儲量加上遞減前的累積產油量就是油藏的可采儲量。
3) Arps調和遞減曲線公式
Arps雙曲遞減指數n=1,就變成了調和遞減曲線。
遞減期產油量變化公式:
油氣田開發地質學
遞減期累積產油量計算公式:
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算公式:
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算的步驟如下:
第一步,求遞減初始產油量Qi,初始遞減率Di。把產油量變化公式與累積產油量計算公式組合成:
油氣田開發地質學
累積產量與產量呈半對數線性關系。根據直線的截距和斜率,可求得Di,Qi值。
第二步,確定廢棄產油量。
第三步,計算遞減期可采儲量。將第一步所求得的3個參數和廢棄產油量代入遞減期可采儲量計算公式,便可求得遞減期可采儲量值。遞減期可采儲量加上遞減前的累積產油量就是油藏的可采儲量。
4) 變形的柯佩托夫衰減曲線Ⅱ
遞減期產油量變化公式:
油氣田開發地質學
遞減期累積產油量計算公式:
油氣田開發地質學
遞減期可采儲量計算公式:
油氣田開發地質學
計算可采儲量之前,首先要求得參數a,b,c。求參數常用且簡便的方法如下:
首先,求得參數a和c。由遞減期產油量變化公式和遞減期累積產油量計算公式可得:
tQt+Np=a-cQt
根據上式,以tQt+Np為縱坐標,Qt為橫坐標,進行線性回歸,直線截距為a,斜率為-c。從而求得參數a和c。
然後,求參數b。將所求參數a和c代入累積產油量計算公式,以累積產油量Np為縱坐標,以1/(c+t)為橫坐標,進行線性回歸,則直線截距即為a,直線斜率即為要求的參數b。
⑥ 石油經濟可采儲量計算
經濟可采儲量的測算方法主要採用現金流量法。現金流量法是採用投入產出平衡的基本原理,根據油藏的地質評價、工程評價及地面評價所提供的油藏工程基礎參數與經濟參數,編制出該油田的現金流量表。計算該油藏在累積凈現值大於零,而年凈現金流等於零時的累積產油量。對於新開發的油田來說,此產量是該油田的經濟可采儲量。對於已開發的油田來說則是剩餘經濟可采儲量,此值與評價期前累積產油量之和即是該油田總的經濟可采儲量。
1. 現金流要素預測
現金流入一般包括3項:產品銷售收入、回收固定資產余值、回收流動資金。
現金流出一般包括固定資產投資、流動資金投資、經營成本與費用、銷售稅金及附加、所得稅等5項。
2. 現金流量法計算的主要指標
(1) 經濟可采儲量
油氣田開發地質學
式中:Ne——經濟可采儲量,104t;Np——累積產油量,104t (對新開發的油田,此值為零);Q(t)——第t年的年產油量,104t;n——經濟開采期或剩餘經濟開采期,a。
(2) 經濟採收率
油藏的經濟採收率是指從油藏中采出的經濟可采儲量占動用地質儲量的百分比。即:
油氣田開發地質學
式中:Re——經濟採收率,%;N——油藏動用地質儲量,104t。
(3) 經濟開采年限
對未開發的油藏來說,經濟開采年限是指在現金流量表中,在未回收流動資金的情況下,累積凈現金流量達到最大值時的年份。對已開發的油藏來說,此值是剩餘經濟開采年限,其經濟開采年限就是此值加上已開發年限。
(4) 經濟可采儲量價值或剩餘經濟可采儲量價值
對未開發的油藏來說,經濟可采儲量價值就是達到經濟開采年限時的財務凈現值。對已開發的油藏來說,計算的是該油藏的剩餘經濟可采儲量價值,該值是油藏剩餘經濟開發年限內的財務凈現值:
油氣田開發地質學
式中:FNPV——財務凈現值,即經濟可采儲量價值或剩餘經濟可采儲量價值,萬元;CI——現金流入,萬元;CO——現金流出,萬元;ic——基準收益率,小數。
用現金流量法計算經濟可采儲量是目前國內外使用較普遍的一種方法,也是最主要的方法。它的經濟概念十分清楚,即油田開發生產過程中每年的現金流入必須大於現金流出,企業才能獲得一定的利潤。當現金流入等於現金流出時,企業已無利可圖,此時的累積產油量便是油田的經濟可采儲量或剩餘經濟可采儲量。該方法原理科學、周密,適用於油田開發的任何階段。但是,使用該方法必須對未來若干年的油井數、年產油量、年產液量、年注水量等開發指標以及未來若干年油價、操作費等經濟指標作出預測。這些指標的預測工作量較大,要達到較高精度,難度也較大,勢必影響到油田經濟可采儲量及其價值預測的精度。