油气资源可采系数研究.pdf
第 3 0卷第 6期 2 0 0 9年 1 1月 石 油 学 报 ACTA PETROLEI SI NI CA Vo 1 . 3 0 No . 6 NOV . 2 00 9 文 章 编号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 0 9 O 6 0 8 5 6 0 6 油气资源可 采 系数研究 刘成林 车长波 朱 杰 杨虎林 李玉喜 1 . 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京 1 0 2 2 4 9 ; 2 .国土资源部 油气资源战略研究中心北京 1 0 0 8 6 6 摘要 中国以往的油气资源评价侧重于对地质资源量的评 价, 如何 由地质 资源量得 到可采 资源量 一直是油气 资源评价 中的难题。 为此, 在新一轮 2 0 0 3 --2 0 0 7年 全国油气资源评价 中, 对油气资源可采 系数开展 了专项研 究。首先 , 将 国内石油评价单元划分为 中 生代坳陷高渗单元 、 古近纪与新近纪 断陷盆地复杂断块 高渗单元等 2 4种 类型, 将 天然气评价 单元划分 为克拉通 盆地古 隆起 单元、 前陆盆地冲断带单元等 1 6种类 型。然后, 在对油气藏地质特征解剖和开发特征描述基 础上 , 主要采用统计分析 方法和类 比分析方 法 , 分析 了评价单元地 质、 开发特征与可采系数之 间的关 系, 进 而建 立起各评价 单元油气 资源可采 系数的取值标 准, 为可采资源量 的计算提供 了依据和标准。 关键词 油气资溺 可采资源量; 评价单元; 可采 系数 ; 评价标准 中图分类号 TE 1 6 文献标识 码 A S t u d y o n r e c o v e r a b l e c o e f f i c i e nt o f o i l a n d g a s r e s o u r c e s L I U Ch e n g l i n ’ CHE Ch a n g b o ZHU J i e YANG Hu l i n LI Yu x i 1 . S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f Pe t r o l e u m Re s o u r c e a n d Pr o s p e c t i n g,C h i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m ,Be i j i n g 1 0 2 2 4 9, C hi n a; 2 . Oi l&Ga s S t r a t e g y Re s e a r c h Ce n t e r ,t h e M i n i s t r y o f La n d a n d Re s o u r c e s ,Be O i n g 1 0 0 8 6 6,Ch i n a Ab s t r a c t Th e pa s t p e t r ol e um r e s o ur c e a s s e s s me nt s c on c e r ne d t he e v a l u a t i o n of i n- pl a c e r e s o ur c e s i n Chi na, S O i t wa s di f f i c ul t t O c a l c u l a t e t he r e c ov e r a bl e r e s o ur c e s u s i ng t he i n - p l a c e r e s ou r c e s .Dur i n g t h e a c t i vi t y of Chi n a na t i on a l p e t r ol eu m as s e s s me nt f r om 20 0 3 t O 2 0 0 7 ,t h e r e c o v e r a b l e c o e f f i c i e n t o f o i l a n d g a s r e s o u r c e s wa s s t u d i e d s p e c i a l l y .At f i r s t ,o n t h e b a s i s o f t h e g e o l o g i c a l f e a t u r e s , 2 4 t yp e s of oi l a s s e s s me n t u ni t s a n d 1 6 t y pe s o f n a t ur al ga s a s s e s s me n t un i t s we r e c l as s i f i e d,s u c h a s t he hi gh - p e r me ab i l i t y uni t i n t h e M e s oz o i c d e pr e s s i o n,t he hi gh p e r me a bi l i t y un i t of c o mpl i c a t e d f a u l t b l o c ks i n t h e r i f t b a s i n,c r a t o ni c b as i n p a l a e o hi gh,f or e l a nd ba s i n t h r u s t f a u l t .S e c o n d l y ,t h e g e o l o g i c a l a n d d e v e l o p me n t c h a r a c t e r i s t i c s o f r e s e r v o i r s we r e i n v e s t i g a t e d .Th e r e l a t i o n s h i p a mo n g t h e un i t ge o l og y,de v e l op me nt f e a t ur e s a n d r e c o ve r a bl e c o e f f i c i e nt we r e a na l y z e d by a d op t i n g t he s t a t i s t i c a n d a n a l o g m e t h od o l o gi e s .At l as t ,t h e r e c o ve r a bl e c o e f f i c i e nt s t a n d ar d s f or t he a s s e s s me nt u ni t s of oi l a nd ga s r e s ou r c es we r e e s t a bl i s he d .Th e r e c ov e r a bl e c oe f f i c i e nt s t an d a r d s o f oi l an d g a s r e s o ur c e s we r e us e d t O c a l c ul a t e t he r e c o ve r a bl e r e s ou r c e s . Ke y wo r d soi l an d g a s r e s o ur c e s;r e c o ve r a b l e r e s o ur c e s;a s s e s s me n t u ni t ;r e c o v e r a bl e c oe f f i c i e n t ;a s s e s s me nt s t a n da r d 国外 油气 资源评 价与 中国有较 大差异 。美 国地 质 调 查局 在评价油 气 资源 量 时 , 主要 采 用 基 于类 比的 统 计 法 , 对 已发现 的可 采储量 进行统 计分析 , 建立 未来 可 采 储 量 的 增 长 趋 势 , 其 评 价 结 果 就 是 油 气 可 采 资 源 量 ] 。加 拿大 天然气潜 力委 员会 2 0 0 1 年 进行 天然 气 资源评 价时 , 首先评 价 出天然气 的地质 资源 量 , 再根 据 已知气藏的经济资源量与地质资源量的比值来估算天 然气经济资源量l_ 3 j 。 由于缺乏数据库资源支撑 , 不具备统计法与类 比 法应用 的基础 , 因而 中国第一轮全 国油气 资源评 价 1 9 8 1 -- 1 9 8 7年 采 用 了 以 生 烃一排 烃 一 聚烃 为 主 要 思 路的测 算方法 , 只评 价地 质资源 量 ; 第 二轮全 国油 气 资源评价 1 9 9 1 -- 1 9 9 4年 主要 采 用盆 地 模拟 法 , 也 只 评价 了地 质资源量 J 。 在新一轮全国油气资源评价 2 0 0 3 --2 0 0 7年 中, 采用 以类 比法 、 统计法为主 , 结合成因法的评价方法体 系来 评价 油气地 质 资源量 , 并通 过油气 资源可 采 系数 , 将 地质 资源量 转化 为可采 资源量 。因此 , 在评 价 中 , 对 油 气资 源可采 系数 开展 了专项研 究 。可采 系数是 油气 地 质资 源量 向可采 资 源量 转 化 的 桥梁 , 其 研 究 与应 用 是油气资源评价的重要组成部分。笔者以油气藏解剖 为基础 , 利 用油气 藏既具 有所 在评价 单元 地质特 征 , 同 时又 是开发 对象 的特 点 , 通 过油 气 藏 的 地质 特 征 解剖 和 开发特征 描述 , 建 立各 类 评 价单 元 地 质特 征 和 可采 系数之间的关系, 确定各类评价单元可采系数取值标 准 , 为科学合理地计算油气可采资源量提供依据[ 5 。 ] 。 基金项 目 国家油气专项 Z P 一 0 0 5 “ 新一轮全国油气 资源评价” 部分成果。 作者简介 刘成林 , 男 , 1 9 7 0年 8月生 , 2 0 0 4年获中国石油大学 北京 博 士学位 , 现为中国石油大学 北京 资源与信息学院副教授 , 主要从 事油气成 藏机理 和资源评价研究。E - ma i l l i u c l c u p . e d u . c n 第6期 刘 成林等油气资源可采系数研究 857 油气资源可采 系数 、油气采 收率和评价单元是 新 一 轮全国油气资源评价 中3个重要 的术语,其定义为 ①油气资源可采系数是 一 个评价单元的油气可采资源 量与地质资源量的比值;②油气采 收率是 一 个 油气 藏 的油气可采储量与地质储量的比值;③评价单元是 一 个位于油气系统 内的可制图 的岩石体积 ,包含着具有 相似的地质特征和社 会经济因素的 一 组油气田已发 现的和未发现的 ∽0 。 1 研究基础及流程 油气采收率是油气资源 可采系数研究 的基础 。以 历年国家油气储量 公报和中国石油天然气 集团公司 中国石油、中国石油化工集团公司中国石化及中 国海洋石油总公司中国海油的石油天然气储量统计 表作为油气资源 可采 系数的研究基 础 ,建立起国内外 刻度油气藏数据库,包括中国油藏 3 625个 、气藏1 350 个和国外油藏59个、气藏 22个一 。 ‘。J 。 研究流程包括数据预处理 、数据分类、评价单元分 类、油气采收率统计 、建立评价单元油气资源可采系数 取值标准和实例分析6个主要步骤图 1。 前两个 步 骤 是 必要 的,第 一 步数据预处理主要 是对离群数 据局 部异常 高 值和异常低 值进行判 定和 处理 ,第二步 数据分类是对 油气藏地质参数 、开发参数和油气 采收 中国石油、中国石化、中国海油的油 气储量数据和国家油气储量公报数据 国内外典型油气 藏解剖 [ iijiiiiiiiji] - 一一 一 一一一 丁 一 [匠 i .臣 匠 i ┏ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ┓ ┃ 油气采收率统计 ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━┫ ┃ ┃┣ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃ 提高油气采收率潜力分析 ┃┗━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ┛┏ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━┓ ┃ 建立评价单元油气资源可采系数取值标准 ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━┫┃ ┃┣━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┫┃ 实例分析 ┃ ┗ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┛ 图1油气资源可采系数研究流程 F i g .1FlowchartofstudyO nrecoverablecoefficientofoi l andgasresources 率进行分类整 理 。 2 评价单元划分 在对油气藏进行统计和重点解剖的基础上 ,确定影 响油气资源可采系数的地质条件主要包括盆地性质 、圈 闭特征、储层特征与流体性质,其 中储层特征储层岩性 和孔渗条件与流体性质石油黏度和密度最为关键 。 之后,遵循科学性、概括性和实用性的分类原则 ,以油气 资源类型 、盆地类型、圈闭类型、储层岩性和储层物性等 地质因素为依据,将国内石油评价单元划分为 中生代 坳 陷高渗单元 、古近 纪与新近纪断陷盆地复杂断块高 渗单元等24种类型 ,将天然气评价单元 划分为 克拉通 盆地古隆起单元、前陆盆地冲断带单元等 16种类型 表1和表2 _1。 ”j 。 3 油气资源可采系数取值标准的建立 首先,在对 油气藏采收率 特点和规律分析 的基 础 上,确定不同类型油气 藏的油气采收率;然后 ,采用统 计方法,计算不同类型油气藏采收率的平均值和方差 , 统计分析油气采收率的分布特征;最后 ,根据评价单元 的分类结果,采用类比方法 ,由采收率统计结果得到不 同类型评价单元油气资源经济可采系数 。其中,在石 油资源经济可采系数研究的基础上 ,结合提高采收率 技术潜力分析结果陆上石油资源主 要考虑以化学驱 油技术为代表的三次采油技 术 ,海上石油资源考 虑二 次采油技术,确定石油资源技 术可采 系 数 。对天然 气资源 而言 ,统 一 为天然气资源 可采系数 ,不区分经济 可采 系数与技术可采系数。进而建立不同类型评价单 元石油与天然 气资源可采系数的取值标准表3和 表4。 不同类型石油评价单元 可采 系数相差较大。以技 术可采系数为例 ,中生代坳陷高渗和古近纪与新近纪 断陷盆地复杂 断块高渗评 价 单元 可采系数 最大 ,平均 大于 4 0% ;中生代坳陷中渗、古近纪与新近 纪断陷盆 地复杂断块 中渗、中生代断陷、中新生代前 陆、古生代 潜山、古生代碎屑岩、古近 纪残留型断陷、陆缘 裂谷断 陷古近纪与新近纪海相轻 质 油以及陆缘弧后古近 纪 与新近 纪海陆交互相轻质油评价单元可采系数为 31% ~ 4 % ;中生代坳 陷低渗、古近纪与 新近纪断 陷 盆地复杂断块低 渗、古生代缝 洞、南方古近纪与新近 纪中小盆地、碎屑岩低 渗、重稠油中高渗、变 质 岩、 砾 岩、陆内裂谷断陷古近纪重质油以及陆内裂谷断 陷新近 纪复杂断块评价单元可采系数为20% ~ 30%; 碳 酸盐岩低渗、重稠油低渗和火山岩评 价单元 可采 系数为15% ~ 2% 。 8 5 8 石 油 学 报 2 0 0 9年第 3 0 卷 注 “ ” 表示在确定相应单元时 , 不考虑该项参数 。 不 同类 型天 然气 评 价单 元 可 采 系数 相 差 也较 大 克 拉通盆 地碳酸 盐 岩缝 洞 、 克 拉通 盆 地 礁滩 和前 陆 盆 地冲断带 评价 单 元 可 采 系 数最 大 , 平 均 大 于 7 0 % ; 克 拉通 盆地古 隆起 、 克 拉 通 盆地 碎 屑 岩 、 前 陆盆 地 前 渊 、 南方中小盆地、 岩浆岩/ 变质岩和海域古近纪与新近纪 砂岩 评价单 元可 采系数 为 6 0 % ~7 O % ; 前 陆 盆地 斜坡 带 、 前陆盆 地生 物气 、 中生 代坳 陷盆 地 、 古 近 纪 与新 近 纪断陷盆地复杂断块 、 残留断陷盆地 和砾岩评价单元 可 采系数 为 5 0 %~6 0 % ; 致 密砂 岩评 价 单元 可 采 系数 最 小 , 平 均小 于 5 0 %。 第 6期 刘成林等 油气资源可采系数研究 8 5 9 注 ” 一” 表示在确定相应单元时 , 不考虑该项参数。 表 3 不 同类型评价单元石油可采系数取值标准 Ta bl e 3 Th e s t a n da r ds o f r e c ov e r a bl e c o e f f i c i e nt s o f o i l r e s o u r c e s i n di f f e r e nt a s s e s s m e n t u ni t s 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 8 6 0 石 油 学 报 2 0 0 9年第 3 0卷 表 4不同类型评价单元天然气可采系数取值标准 Ta bl e 4 Th e s t a nd a r d s o f r e c o v e r ab l e c o e f f i c i e nt s o f g a s r e s o ur c e s i n d i f f e r e n t a s s ess m e nt u n i t s 4 实例分析 为 了检 验油气 资 源可 采 系数 取 值 标 准 的合 理 性 , 选择了大庆长垣、 大民屯 凹陷古近系、 柴西古 近系、 焉 耆盆 地南部 凹 陷 、 苏干 湖 古 近系 以及辽 东 湾 坳 陷 的常 规油 、 重油 和天然 气 8个 评 价 单元 进 行 试算 。油气 资 源可 采 系数 试算 结果见 表 5 。 经过 可采 系数 的试算 , 主要 取 得 了 以下 3个 方 面 的成 果 ①试算 解决 了可 采 系 数标 准 如 何 与实 际 资 料 结合 , 以及如何具体计算的问题 , 为可采系数下一步的 大 规模应 用奠 定 了基 础 ; ② 在试 算过程 中, 对 可采 系数 标准表做 出了合理的调整 , 对原始数据、 统计方法、 研 究 流程 进行 了梳理 , 使之 更加符 合实 际情况 , 也更 加实 用可信 ; ③试算 结 果基 本 反 映 了评 价 单元 油 气 资源 的 可采 出程度 , 并得 到 了中 国石 油 、 中国石化 和 中国海油 研究人 员 的认 可 。 表 5油气资源可采系数实例 分析 Ta bl e 5 Ca s e s t ud i e s o f r e c o v e r a b l e c oe f f i c i e nts o f o i l a nd g as r e s ou r c e s 第 6期 刘成林等 油气资源可采系数研究 8 6 1 5 结 论 1 根据盆地性 质 、 圈 闭特征 、 储层 特征 与流体 性 质 等地质条 件 , 将 国内石 油评 价 单元 划 分 为 中生代 坳 陷高渗 、 古近 纪与新 近纪断 陷盆地 复杂 断块 高渗 等 2 4 种类 型 , 将 天然气评 价单元划分 为克拉通 盆地古 隆起 、 前 陆盆地 冲断带等 1 6种类型 。 2 建立起石油评价单元的资源可采系数取值标 准 中生代坳 陷高渗 和古 近纪 与 新 近纪 断 陷盆 地 复杂 断块 高渗评 价单元 的石 油技 术 可采 系数 最 大 , 平均 大 于 4 0 % ; 碳酸盐 岩低渗 、 重 稠 油 低渗 、 火 山岩 评价 单 元的石油技 术 可采 系 数 最小 , 为 1 5 % ~2 0 % ; 其他 评 价单元 的石 油技术可 采系数介 于两者 之间 。 3 建立起天 然气评 价单元 的资源 可采 系数 取值 标 准 克拉通 盆地碳 酸盐岩缝 洞 、 克拉通 盆地礁 滩和前 陆盆地 冲断 带 3种评 价 单元 的天然 气 可采 系数 最 大 , 平 均大于 7 0 %; 致 密砂岩评 价单 元 的天然 气 可采 系数 最 小 , 平均小 于 5 0 % ; 其 他 评 价单 元 的 天 然气 可 采 系 数介 于两者 之间 。 4 通过实例分析, 对可采系数标准做出了合理 的调 整 , 提高 了标 准 的可靠性 , 解 决 了可采 系数标 准的 实 际应用问题 , 为油气 资 源可 采 系数 在 全 国范 围 内的 大规 模应用奠定 了基础 。 致谢 在 项 目研 究过 程 中, 得到 了 中国科 学 院孙 枢 院士 , 中国石油翟 光 明院 士 、 沈成 喜教 授 、 田克 勤教 授 、 胡素云 高级 工程 师, 中国石化 周总瑛 高级 工程 师和 中国海油张 宽高级 工 程 师的指 导和 帮助 , 在 此致 以诚 挚 的谢 意 。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 参 考 文 献 Ch a r p e n t i e r R R, Kl e t t T R. Gu i d i n g p r i n c i p l e s o f US GS me t h o d o l o g y f o r a s s e s s me n t o f un d i s c o v e r e d c o n v e n t i o n a l o i l a nd g a s r e s o u r c e s E J ] . N a t u r a l R e s o u r c e s Re s e a r c h , 2 0 0 5 , t 4 3 1 7 5 1 8 6 . M e n e l e y R A 。 Ca l v e r l e y A E. L o g a n K G , e t a 1 .Re s o u r c e a s s e s s me n t me t h o d o l o g i e s C u r r e n t s t a t u s a n d f u t u r e d i r e c t io n[ J ] . AAPG Bu l l e t i n, 2 0 0 3, 8 7 4 5 3 5 5 4 0 . M e n e l e y R A. As s e s s me n t me t h o d o l o g y a n d r e s u l t s f r o m t h e Ca n a d i a n G a s P o t e n t i a l C o mmi t t e e 2 0 0 1 R e p o r t [ J ] . Na t u r a l R e s o u r c e s Re s e a r c h, 2 0 05 , 1 4 3 1 5 3 1 7 3 . E 4 ] E 5 ] E 6 ] E 7 ] E 8 3 [ 9 ] [ 1 】 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] 周总瑛, 唐跃刚. 我国油气资源评价现状与存在问题E J ] . 新疆石 油地质, 2 0 0 4 , 2 5 5 5 5 4 5 5 6 . Zh o u Zo n g y i n g , Ta n g Yu e g a n g .Cu r r e nt s i t u a t i o n a n d p r o b l e ms i n C h i n a ’ s o i l a n d g a s r e s o u r c e s a s s e s s me n t [ J . Xi n j i a n g P e t r o l e u m Ge o l o g y, 2 0 0 4, 2 5 5 5 5 4 5 5 6. 高瑞祺 , 陈元 千, 毕海 滨. 对我 国石 油可 采资 源量 的预测 研究 [ J ] . 石油学报, 2 0 0 2 , 2 3 5 4 4 4 7 . Ga o Ru i q i , Che n Yu a n q i a n,B i H a i b i n .St u d y o n t he p r e d i c t i n g me t h o d s f o r r e c o v e r a b l e r e s e r v e s J ] . Ac t a P e t r o l e i S i n i c a , 2 0 0 2 , 2 3 5 4 4 4 7 . 胡建国, 陈元千 , 张盛宗. 预测油气 田产量 的新模 型E J ] . 石油学 报 , i 9 9 5 , 1 6 1 7 9 8 6 . Hu J ia n g u o, Ch e n Yu a n q ia n, Zh a n g S h e n g z o n g. A n e w mo d e l t o p r e d i c t p r o d u c t i o n r a t e o f o i l a n d g a s f i e l d s [ J ] . 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B e i j i n g Pe t r o l e u m I n d u s t r y Pr e s s , 2 0 0 2 5 9 64 . 收稿日 期2 0 0 8 1 1 _ I 8 改回日 期2 0 0 9 . 0 1 1 9 编辑 王 秀 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载