提高地质储量计算精度需注意的几个问题.pdf

西南石油大学学报 （ 自然科学版） 2011 年 10 月 第 33 卷 第 5 期 Journal of Southwest Petroleum University （ Science Technology Edition ） Vol. 33 No. 5 Oct. 2011 编辑部网址http // 文章编号1674 – 5086 （ 2011） 05 – 0063 – 05DOI10.3863/j.issn.1674 – 5086.2011.05.010 中图分类号TE122文献标识码A 提高地质储量计算精度需注意的几个问题 * 王亚青， 高博禹， 孙立春 中海石油研究总院， 北京 东城 100027 摘要由于受油藏复杂性、 技术局限性和资料有限性等因素的影响， 地质储量计算结果常存在很强的不确定性， 造 成油田储量与产量之间的不匹配现象日益突出， 地质储量复 （核） 算前后差异较大。通过分析油藏地质认识、 计算单元 划分和储量计算参数求取对储量计算结果的影响， 指出应加强油藏地质研究， 提高构造层位解释的精度， 明确储层的 特征和落实油水系统及油水界面； 在此基础上， 根据实际情况对独立的油气水系统进行适当的细划计算单元； 同时应 用地质统计学结合地震资料建立计算单元合理的参数模型， 从而提高油气地质储量计算精度。 关键词地质储量； 影响因素； 计算单元； 储量参数 网络出版地址http // 王亚青， 高博禹， 孙立春． 提高地质储量计算精度需注意的几个问题[J]． 西南石油大学学报 自然科学版， 2011， 33 （ 5） 63–67． 引言 油气储量是油、 气田勘探成果的综合反映， 也是 指导油、 气田开发的重要依据。中国在 1988 年正式 颁布了 石油储量规范 [1] 和 天然气储量规范 [2]。 中国石油公司相继在美国和香港证券交易所上市 后， 为了与国际市场接轨， 2004 年 10 月和 2005 年 4 月分别正式实施新的 石油天然气资源／储量分 类 [3] 和 石油天然气储量计算规范 [4]。新的储 量分类和计算规范借鉴了西方储量的理念， 但与 SEC、 SPE 标准又有一定差异， 体现了中国的勘探 开发实践[5， 6]。对于地质储量， 中国新的储量计算 规范主要采用静态容积法， 依据油、 气田的勘探和 认识程度， 强调油藏的整体概念， 划分储量计算单 元和求取计算参数， 从而给出一个最佳的地质储 量。然而实际工作中， 在油藏复杂、 技术局限和资 料有限等因素的影响下， 常造成油藏地质认识不 清， 储量计算单元划分和储量计算参数求取不合 理。同时在符合储量计算规范的情况下， 往往存在 多种计算单元划分方案和储量参数求取方法， 不同 方法下储量计算结果有很大的差异。本文以 X 油 田为例， 通过分析影响地质储量计算精度的主要因 素， 说明如何提高地质储量计算精度。 1 影响地质储量计算精度的主要因素 储量评估的不确定性是客观存在的， 存在于 数据采集、 解释、 地质认识和处理等每一个环节 中[7， 8]。影响地质储量计算精度的因素可以归结为 以下两个方面。 1.1 油气藏特征的认识程度 油气赋存在地下数百米至数千米范围内， 研究 者只能利用有限的间接资料研究油气藏构造特征、 储层特征及流体分布特征等。当资料较少时， 对于 复杂的油气藏， 地质认识可能具有多样性， 这时计 算的地质储量精度往往较低。随着资料的增多， 技 术的发展， 地质认识不断深入合理， 储量计算精度 越来越高。这也是导致复 （核） 算前后油田地质储量 差异较大的主要原因。 * 收稿日期2010–08–17网络出版时间2011–09–24 作者简介王亚青 （1982–） ， 女 （ 汉族 ） ， 江苏阜宁人， 博士， 从事开发地质方面研究。 64西南石油大学学报 （自然科学版）2011 年 1.2 储量计算单元划分和储量参数选取 以现有的油气藏认识为基础， 如何划分储量计 算单元对储量计算结果的精度也至关重要。如许多 学者注意到储层非均质性对油气分布的影响， 提出 通过划分相对均质的储量计算单元求取参数， 从而 提高储量的计算精度[9 13]。储量参数选取不当同样 会降低储量的计算精度， 如仅原油体积系数选值不 当引起储量误差可达 10 左右[14]。储量参数选取 不当主要体现在两个方面 首先， 储量参数的测量 存在误差[15]， 研究中需尽量减少误差范围； 其次， 如 何确定计算单元的平均参数或其范围值， 受求取方 法等多种因素制约。 2 如何提高地质储量计算精度 2.1 加强油气藏地质研究 油气藏地质特征的合理认识是提高地质储量计 算精度的基础， 是合理划分储量计算单元和确定储 量参数的保障。因此， 提高地质储量的计算精度， 首先要加强油气藏地质研究。 2.1.1 提高构造解释精度 许多学者注意到构造形态和断裂系统的变化对 储量计算结果的影响[16， 17]， 但忽略了构造层位解释 精度的影响。 由于受地震分辨率的限制， 地震解释的层位往 往并不对应于油层顶部， 而储量计算应采用每个计 算单元的油层顶面构造图。因此需要井震结合， 应 用井点资料对地震解释进行校正， 降低含油 （气） 面 积求取的误差。 对于没有地震构造层位解释的储量计算单元， 实际工作中通常采用相邻层位构造下推平移法求 取其顶面构造图， 并进行储量计算。当构造继承性 好时， 这个方法误差相对较小， 但当构造继承性差 时， 这种方法存在一定误差。例如对于 X 油田 III 油组， 其内部又进一步细分为 4 个小层， 对于其内 部 III3小层， 如采用顶部 III4小层构造图下推法计 算探明含油面积为 3.22106m2； 而采用 III3小层 本身解释的油层顶面构造图计算探明含油面积为 3.05106m2。因此， X 油田在完成区域构造层追踪 解释的基础上， 再依次完成油组以及油组内部小层 的精细标定和解释， 以保证不同的计算单元尽可能 采用各自解释的油层顶面构造图进行储量计算， 从 而提高地质储量的计算精度。 2.1.2 明确储层的展布及其变化特征 储层的变化影响含油面积、 有效厚度等储量计 算参数， 从而造成地质储量的变化。如 X 油田Ⅰ油 组， 平面上相邻的三口井 A、 B 和 C 井均发育油层， 早期根据井点资料误认为井间储层是连通的， 计算 探明含油面积 （ 1 ） 为 1.71 km2， 但结合三维地震资 料后发现其之间的储层并不连通， 计算探明含油面 积 （ 2） 为 1.17 km2（图 1） 。因此， 储量研究中需降低 储层认识变化的风险， 结合井点资料、 沉积相研究 和三维地震资料进行储层描述。注意井间储层的连 通性， 以避免将含油面积圈定过大。而对于无井区， 应用地震资料进行井外储层外推时， 充分考虑其风 险性。 图 1X 油田 I 油组含油面积图 Fig. 1The oil-bearing area of group I in X Oilfield 对于储层内部， 需进一步重视其非均质性。储 层非均质性造成油气藏内部油气分布不均一[18， 19]， 导致油层存在好、 中、 差等级。但目前中国地质储 量级别的确定主要取决于对整个油气藏的勘探和认 识程度， 不能反映出其含油级别的差异性。因此， 地质储量计算时， 对不同等级的油层应分别进行计 算， 合理确定各自的采收率， 从而体现储量品质和 开发效益的差异。 2.1.3 落实油水系统及油水界面 油水界面是除岩性油藏外其他各类油藏确定油 藏边界的直接依据， 因此至关重要[20]。确定油水界 面的方法有很多， 但不同方法的合理性具有差异， 使用时需区别对待。如 X 油田确定了 3 种不同级别 的油水界面 依据现有测试和岩芯分析资料， 通过 测井解释确定的油水界面或油底 （ LKO ） 具有较高的 可信性， 将其定义为探明储量计算界面 （图 2 ） ； 利用 压力测试资料确定的油水界面 （ FWL ） ， 当测试资料 第 5 期王亚青， 等 提高地质储量计算精度需注意的几个问题65 较好， 钻井控制程度较高时， 油水界面基本可靠， 因 此将压力测试资料确定的自由水界面定为控制储量 计算界面 （ 图 2） ； 而根据综合地质认识推测的油水 界面可靠性较低， 可作为预测储量计算的界面。这 样根据油水界面落实的可靠程度， 将其作为不同地 质储量级别的计算界面， 一方面提高了开发动用的 探明储量的可靠程度， 降低早期开发风险； 另一方 面也考虑了油田的潜力， 指导下一步的开发。 图 2X 油田 II 油组油藏剖面图 Fig. 2The reservoir profile of II group in X Oilfield 2.2 合理划分储量计算单元 在对油气藏地质特征合理认识的基础上， 需将 非均质油气藏划分为不同的计算单元进行储量计 算。2005 年石油天然气储量计算规范阐述了储量 计算单元平面和纵向划分原则， 但在实际工作中， 在遵循规范基础上， 常需考虑各种因素对计算单元 适当细化， 以提高地质储量的计算精度[21]。以计算 单元的纵向划分为例， 需考虑以下两种情况。 2.2.1 未直接判定具有统一油水界面的层状构造油 气藏 对采用间接方法 （ 如压力测试资料等） 判断为具 有统一油水界面的层状构造油气藏， 应细分计算单 元， 并对不同级别的油水界面区别对待， 以降低储 量评价的风险。 例如 X 油田 III4和 III3小层为构造层状油藏， 井上均未直接钻遇油水界面， 压力资料证实为一 套油水系统， 层间岩性、 物性差异性较小。在符合 油气藏地质认识和储量计算规范的条件下， 计算 单元划分有两种方案 （ 1）III4、 III3划分为一个储 量计算单元 （图 3） ； （ 2）III4、 III3细分为两个储量计 算单元 （图 4） 。两种方案均采用井点钻遇的最低 油底计算探明储量， 油底与压力回归界面之间计 算控制储量， 计算参数保持相同。结果发现， 两种 方案总储量结果一致， 但探明储量所占比例有所 差异 （表1） 。其差异在于两种方案对应的最低油底 不同， 第二种方案将 III4小层–3 453.3∼–3 455.4 m 的储量定义为控制储量， 而第一种方案定义为探 明储量， 这在储量评估中存在一定的风险。 图 3X 油田 III4、 III3小层储量计算单元划分图 （第一种方案） Fig. 3The reservoir units classification of III4， III3layers in X Oilfield （The first scenario ） 66西南石油大学学报 （自然科学版）2011 年 图 4X 油田 III4、 III3小层储量计算单元划分图 （第二种方案） Fig. 4The reservoir units classification of III4， III3layers in X Oilfield （ The second scenario ） 表 1III4、 III3小层两种不同储量单元划分方案结果对比 Tab. 1Influence of reservoir units classification upon the OOIP of III4、 III3layers 划分方案计算单元 含油面积/ （ 106m2）有效厚度/m孔隙度/含油饱和度/原油体积系数/ （m3/m3）储量/ （104m3） 探明控制探明控制探明控制探明控制探明控制探明控制 第一种 方案 III4 III3 小计 8.26 3.05 3.79 1.23 26.6 2.8 2.3 0.6 20.0 19.0 20.0 19.0 78.5 47.4 78.5 47.4 3.171 2.690 2.203 2.203 1 087.84 28.59 1 116.43 62.12 3.02 65.14 第二种 方案 III4 III3 小计 8.08 3.05 3.97 1.23 26.6 2.8 3.6 0.6 20.0 19.0 20.0 19.0 78.5 47.4 78.5 47.4 3.171 2.690 2.203 2.203 1 048.13 28.59 1 076.72 101.85 3.02 104.87 2.2.2 直接判定具有统一油水界面的层状构造 油气藏 直接判断具有统一油水界面的油水系统， 如内部 发育多套砂体， 应考虑储层非均质性细分计算单元， 从而合理确定各项计算参数， 提高储量计算精度。 假设 X 油田 III4和 III3小层井点直接钻遇统 一油水界面， 可采用两种方案进行计算单元划分 （1 ）III4和 III3划为一个储量计算单元， 储量计算时 取统一的储量计算参数 （ 参考图 3， 假设 FWL 为钻遇 油水界面） ； （ 2）III4和 III3划为两个储量计算单元， 储量计算时分别取各自的储量计算参数 （参考图 4， 假设 FWL 为钻遇油水界面） 。两种方案计算结果发 现， 储量相差近 20 左右 （表 2） 。这种差异的原因， 一方面是 III4、 III3层厚度差异较大， 且井点资料相对 较少 （参考图 3） ， 另一方面是净毛比 （NTG ） 参数差异 较大， 这样造成两种不同方案井间的预测结果差异较 大。对于第一种方案， 未考虑储层非均质性细分储量 计算单元， 采用均一的计算参数， 计算结果精度相对 较低。因此， 可根据实际情况和需要， 考虑储层非均 质性细分计算单元。 表 2III4、 III3小层两种不同储量单元划分方案结果对比 Tab. 2Influence of reservoir units classification upon the OOIP of III4、 III3layers 划分方案计算单元 含油面积/ （106m2） NTG 有效厚度/ m 孔隙度/ 含油饱和度/ 原油体积系数/ （m3/m3） 储量/ （104m3） 第一种方案III4312.050.4615.919.976.63.050957.96 第二种方案 III4 III3 小计 12.05 4.28 0.76 0.26 18.7 2.2 20.0 19.0 78.5 47.4 3.050 3.050 1159.92 27.80 1187.72 2.3 储量计算参数的求取 不同的参数确定方法对储量计算结果有很大 影响。传统的参数求取方法为确定法， 如算术平均 法、 等值线面积权衡法和井点面积权衡法等。随着 测井多井解释技术的发展， 开始出现应用地质统 计学法三维表征储层参数， 进行储量计算。这两种 第 5 期王亚青， 等 提高地质储量计算精度需注意的几个问题67 不同的求取方法对储量结果有较大影响， 特别是井 点资料较少的情况。以 X 油田 IV1小层为例， 分 别采用两种方法求取有效厚度 第一种方法采用算 术平均法求取井点平均值； 第二种方法根据井点资 料， 结合地震信息， 采用地质统计法建立计算单元 有效厚度模型。其他计算参数保持一致， 平均法计 算储量为 1 510.86104m3， 地质统计法计算储量为 1 269.94104m3， 储量相差 15.9。 传统的参数求取方法虽然在油气田勘探开发 中发挥了巨大的作用， 但其合理性取决于井网的 分布状况和井控程度， 而且平均或局部平均的算 法不能充分体现储层的不均一性。利用地质统计 学结合地震资料进行井间参数预测， 建立合理的 参数模型， 能充分反映参数的分布特征， 提高储量 计算的精度。 3 结语 （1）要合理认识油藏地质特征。首先， 提高构 造解释的精度， 不同的计算单元应尽可能采用各自 解释的油层顶面构造图进行储量计算； 其次， 井震 结合明确储层的展布特征； 最后， 不同方法落实的 油水系统及油水界面应区别对待。 （2）在合理认识油藏地质特征的基础上， 根据 石油天然气储量计算规范和具体实际情况， 考虑储 层的非均质性和油水界面的确定依据， 合理划分计 算单元。 （3）利用地质统计学结合地震资料建立三维参 数模型， 充分反映参数分布特征， 同时提高地质储 量的计算精度。 尽管可以从上述方面提高地质储量计算的精 度， 但地质储量的不确定性是客观存在的， 在提高 精度的同时， 应注意评价地质储量的风险和潜力， 从而有利于投资、 开发者作出决策。 参考文献 [1]全国矿产储量委员会. 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State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources， China University of Geosciences， Haidian， Beijing 100083， China； 2. Great Wall College， China University of Geosciences， Baoding， Hebei 071000， China； 3. Research Institute of Exploration and Devel- opment， Northwest Petroleum Company， SINOPEC， Urumuqi， Xinjiang 830011， China） Journal of Southwest Petroleum University， Vol. 33， No. 5， 54 – 62， 2011（1674 – 5086， in Chinese） Abstract On the basis of core analysis， casted thin section， scan electron microscope， electron probe and X-ray diffraction， this paper studies the diagenesis and diagenetic facies of Donghe sandstone of Akekule Uplift， Tarim Basin. The reservoir rocks mainly include Quartzarenite， Sublitharenite and less Litharenite， subarkose， felds- pathic litharenite. The types of the diagenesis are the compaction， cementation， replacement and dissolution. The constructive diageneses mainly included compaction， cementation， replacement. and the constructive diageneses are disolution. Later Carbonate cementation was the most unfavorable destructive diageneses. The diagenetic stage belongs to the“A” middle diagenesis. Four diagenetic facies were petrographically and petrophysically recognized. They are later carbonate cementation dense diagenetic facies， weak Quartz cementation and strong dissolution di- agenetic facies， strong Quartz cementation and weak dissolution diagenetic facies， relatively strong compaction diagenetic facies. The weak Quartz cementation and strong dissolution diagenetic facies were favorable for ing and keeping secondary porosity. Key words diagenetic facies； diagenesis； Donghe sandstone； Akekule Uplift； Tarim Basin SOME PROBLEMS IN IMPROVING CACULATION PRECISION OOIP WANGYa-qing,GAOBo-yu,SUNLi-chun （ChinaNationalOffshoreOilCorporationResearchCenter， Dongcheng， Beijing100027， China ） JournalofSouthwestPetroleumUniversity， Vol.33， No.5， 63 – 67， 2011（1674 – 5086， in Chinese ） Abstract Original oil in place （OOIP ）uncertainty causes the great differences of OOIP recalculation and the seri- ous mismatch between OOIP and production. Reservoir complexity， technical limitation and data finiteness have influence on OOIP uncertainty. Based on the analysis of geological knowledge， calculation units classification and calculation parameter selection affected on the result of OOIP， the paper presents that geological research should be strengthened to improve calculation precision of OOIP， such as improving accuracy of structural interpretation， defining reservoir characteristics， oil-water system and oil-water contacts. Upon the geological research， oil-water systems shall be subdivided into different calculation units according to actual situation， and， parameter model of every unit can be build based on geological statistics and seismic data. Key words original oil in place； influence factor； calculation unit； calculation parameter ANALYSISOFTECTONICEVOLUTIONANDOIL-GASRESERVOIRATIONCON- DITION OF HESHITUOLUOGAI BASIN IN NORTHWEST XINJIANG HU Yang1， 2, GUO Feng1， 2, LIU Jian-bao1， 2, YUAN Ya-juan1， 2（1. Guangzhou Institute of Geochemistry， Chinese