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1、.,1,非常规油气资源评价方法探讨,.,2, 非常规油气资源简介 非常规油气资源评价的技术路线 资源评价的主要技术方法,汇 报 提 纲,中国石油,.,3,油气资源金字塔分布示意图,油砂、致密气、煤层气：已成为全球非常规油气勘探的重点领域 页岩气：成为全球非常规天然气勘探的热点领域 致密油：正成为全球非常规石油勘探的亮点领域,非常规油气剩余潜力大，已成为全球战略性接替领域,.,4,1970年总产量突破6000亿方，1973年达高峰6400亿方，之后20年产量 持续下降；2009年总产量再上6000亿方，主要是非常规天然气的贡献 致密气突破最早、其次是煤层气、页岩气突破最晚，但近期发展最快,非常规
2、油气剩余潜力大，已成为全球战略性接替领域,.,5, 2010年全年石油消费量达到4.55亿吨（原油进口2.39亿吨，国内产量2.03亿吨）；2010年我国石油对外依存度55.2%。首次超越美国(53.5%)。 2010年天然气消费量达1100亿立方米（产量945亿立方米，进口44亿立方米，煤层气36亿立方米），比上年增长20.4%，但仍远远不能满足要求。,2000年2010年我国天然气产量柱状图,中国天然气历史产量及需求预测, 预测2015中国天然气需求2430亿方，缺口1000亿方,中国的能源形势,.,6,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil
3、,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,Oil,致密油：全球非常规石油勘探开发的新热点,.,7, 通过非常规资源评价，建立非常规油气资源评价和选区评价方法及标准；摸清吐哈、三塘湖盆地非常规油气资源潜力和分布状况，即摸清 “家底”，明确非常规油气有利勘探区带，为油田的勘探开发部署提供依据非常重要。,.,8, 非常规油气资源简介 非常规油气资源评价的技术路线 资源评价的主要技术方法,汇 报 提 纲,中国石油,.,9,主要研究思路,关键技术：,1.国内外致密油气、源岩油气油气资源评价技术； 2.非常规油气成藏基
4、础理论研究技术； 3.非常规油气（如致密砂岩气）藏储层精细描述技术。,.,10,矿物组成,厚度,有机质丰度,有机质成熟度,油气 地质资源量,渗透率,地层压力,岩石脆度,生产能力,页岩油气地质综合评价关键参数, 页岩油气是指赋存于烃源岩(页岩、泥灰岩等)中的、连续分布的油气藏。重点评价生烃能力、孔渗条件和可压裂潜力。,.,11, 非常规油气资源简介 非常规油气资源评价的技术路线 资源评价的主要技术方法,汇 报 提 纲,中国石油,.,12,国内、外非常规油气资源评价方法,非常规油气地质邹才能,.,13,页岩气资源量估算方法,或,S页岩含气面积，km2； h有效页岩厚度，km； g含气页岩孔隙度，%
5、； Sg含气饱和度，%； 页岩岩石密度，t/km3； Gf吸附气含量，108m3/t；含气量，108m3/t。 其中孔隙度g、含气饱和度Sg、吸附气含量Gf是影响该方法结果可靠程度的关键参数,美国主要页岩气资源评价方法示意图,.,14,国内、外致密砂岩气资源量主要计算方法, 采用类比法（FASPUM）、统计法（体积法）和成因法（盆地模拟法）计算吐哈盆地致密砂岩气资源量；再采用特尔菲法对FASPUM法、体积法和盆地模拟法计算出的资源量进行加权平均得到吐哈盆地致密砂岩气资源量。,.,15,类比法,统计法,成因法,物质平衡法 盆地（数值）模拟法 有机碳（生烃率）法 氯仿沥青A法（有的归入体积法） 干
6、酪根热降解法（Tissot法） 热压模拟法 岩石热解法已生出的油气 聚散平衡计算法 地层流体异常压力恢复法 热解模拟法（用于油页岩 ）,（资源丰度）类比法 面积丰度类比法 体积丰度类比法 地质条件类比法 参数（如含气量）类比法 FORSPAN法-国外 随机模拟法（Monte Carlo法）无井 成藏条件预测法,随机模拟法（Monte Carlo法）有井 蒙特卡罗法（概率统计法、统计模拟法、计算机随机模拟法） 体积法（容积法） 规模概率法 “甜点”规模序列模型法； “甜点”发现过程（模型）法 （产量、储量）递减法 单井储量估算法； 资源空间分布预测法 FASPUM法（规模概率法）,综合分析法（特
7、尔菲法）,类比法的核心是确定平均资源丰度。,统计法核心研究资源大小和油藏个数,成因法主要是研究烃源岩层和生烃中心, 即研究油源,.,16,资源丰度类比法是勘探开发程度较低地区常用的方法, 一种简单快速的评价方法。 简要过程是（以页岩气为例）： 1.确定评价区页岩系统展布面积、有效页岩厚度等关键评价参数； 2.根据评价区页岩吸附气含量、页岩地化特征、储层特征等关键因素，结合页岩沉积、构造演化等地质条件，选出具有相似地质背景的已成功勘探开发的页岩气区，估算评价区资源丰度或单储系数。 按如下方式估算评价区页岩气资源量：,资源丰度类比法,式中: Q：为评价区页岩气资源量, 108m3； S：为评价区有
8、效页岩面积, km2 ; H：为有效页岩厚度, m; K：为页岩气资源丰度, 108m3/km2; A：为页岩气单储系数, 108m3/ ( km2.m) 。,Q = S*k 或Q = S*h*a,类比法,.,17,首先确定评价区页岩系统展布面积、有效页岩厚度; 其次根据评价区页岩吸附气含量、页岩地化特征、储层特征等关键因素, 结合页岩沉积、构造演化 等地质条件, 已知含气页岩对比, 按地质条件相似程度, 估算评价区资源丰度或单储系数; 最终按如下方式估算评价区页岩气资源量: Q = Sk 或Q = Sha 式中: Q 为评价区页岩气资源量, 108 m3 ; S 为评价区有效页岩面积, km
9、2 ; h 为有效页岩厚度, m; k 为页岩气资源丰度, 108 m3 / km2 ; a 为页岩气单储系数, 108m3 / ( km2. m) 。 上述评价方法涉及参数10 余项, 与常规油气资源评价相比, 这些参数既有内涵上的较大差异, 又存在获取上的较大难度。尤其突出的是一些关键评价参数, 如有效页岩面积、有效页岩厚度、有机碳含量、可采系数等。 将筇竹寺组页岩特征与美国五大页岩气含气盆地对比( 见表3) , 确定出四川盆地西南部地区下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰度为0. 74*108 1. 52*108 m3 / km2。,资源丰度类比法,川西南下寒武统筇竹寺组页岩气资源量估算,.,1
10、8,类比法,参数类比法,含气量类比法是以含气量作为主要的类比资源参数进行类比，其资源量基本计算公式为：,Q预测区的页岩气总资源量（1012m3）； Si预测区泥页岩有效面积（km2）。 h预测区泥页岩有效厚度（km）。 Gi类比标准区泥页岩含气量（t/m3）。 ai预测区类比单元与标准区的类比相似系数， 由下式计算得到： i预测区子区的个数(i块或i层)；,工作流程,.,19,页岩气资源预测类比参数取值标准,.,20,福斯潘( FORSPAN) 法模型-“连续型”油气藏评价美国页岩气,FORSPAN模型预测流程图,福斯潘模型( FORSPAN) 法是USGS 在1999年为连续型油气藏资源评价
11、而提出的一种评价方法。该方法以连续型油气藏的每一个含油气单元为对象进行资源评价, 即假设每个单元都有油气生产能力, 但各单元间含油气性( 包括经济性) 可以相差很大, 以概率形式对每个单元的资源潜力作出预测。该方法适合于已开发单元的剩余资源潜力预测。已有的钻井资料主要用于储层参数( 如厚度、含水饱和度、孔隙度、渗透率) 的综合模拟、权重系数的确定、最终储量和采收率的估算。如果缺乏足够的钻井和生产数据, 评价也可依赖各参数的类比取值。,福斯潘法涉及参数众多, 基本参数有4个方面： 1.评价目标特征、 2.评价单元特征、 3.地质地球化学特征、 4.勘探开发历史数据等,类比法,2003 年对沃斯堡
12、盆地Barnett 页岩气资源进行了资源估算，国内还未见实例文献。,.,21,例如： 2.评价单元特征参数：,.,22,体积法（吐哈致密气、三塘湖页岩油）,Q：天然气资源量，108m3 S：含气面积，km2 H：气层厚度，m ：储层孔隙度， Kg：天然气压缩因子，无量纲 Sg：储气层含气饱和度， B：体积系数，无量纲,体积法是天然气资源评价常用方法之一，通过对致密砂岩气储层及其饱含气范围的界定，可求得饱含致密砂岩气的致密储层体积，进而求得致密砂岩气的资源量。,统计法,2、页岩气计算公式：,参数意义： Q：气为页岩气资源量（1012m3） S：为泥页岩有效面积（km2） H:为泥页岩有效厚度(k
13、m) :为泥页岩密度(g/cm3) G:为含气量（m3/t）,Q气=S*h*G,1.常规气藏计算公式：,.,23,式中： G为含气量（m3/t） Gf为游离气含气量（m3/t） Ga为吸附气含气量（m3/t） （%）为页岩孔隙度 Sw为页岩含水饱和度（%） So为页岩含油饱和度（%） Bg为气体体积系数(lb/lb-mol) M为气体摩尔质量 GSL为最大吸附气量（m3/t） P为地层压力 PL为临界解吸压力 T为地层温度 b为页岩密度（g/cm3） s为页岩气地下原始密度,页岩气含气量一般有五种方式获取：,1.直接测定含气量游离气+吸附气（实测方法要求）； 2.通过与相似页岩层系的类比获得；
14、 3.通过测定孔隙度、含水饱和度、地层压力、临界解吸压力、最大吸附量、体积系数等计算含气量。 计算公式：G=Gf（游离气）+Ga（吸附气） 4.录井全脱气计算含气量（2010年吐哈用） 5.录井热解S0计算含气量（开放体系偏小）,实例： 威远气田区下寒武统筇竹寺组页岩气资源量的估算 容积法估算的是页岩孔隙、裂缝空间内的游离气、有机物和黏土颗粒表面的吸附气体积的总和, 即 GIP 总= GIP 游+ GIP 吸 关键参数取值 容积法中关键参数为有效厚度、有机碳含量、页岩气藏埋深、吸附气含量、含气页岩孔隙度及页岩岩石密度等,.,24,录井全脱气计算含气量,含气量计算方法,a.钻井液含气量：单位体积
15、的钻井液里气体含量浓度 G=xa/b 单位：% x全脱烃总量%， a脱气量ml， b蒸馏所用样品体积ml。 b.冲淡系数：破碎单位体积的岩石所循环过的钻井液体积。 E=QT/(D2/4 ） 无量纲 Q排量m3/min，T钻时min/m，D钻头外径m。 c.地面含气量：单位体积的岩石在地面所释放出的气体体积。 M=EG/100 单位：m3/m3 d.地层含气量：单位体积岩石里所含的气体体积。 C=BM 单位：m3/m3 B气体压缩系数，一般为0.4,.,25,式中： Kf 可发现性系数，表示各油气藏(或者甜点)被发现的概率； XI 第I个油气藏(或者甜点)规模； N 勘探层中油气藏(或者甜点)总
16、数； 反应勘探水平的参数，其值从-到，=0表示发现过程是随机取样过程；0表示勘探成效比随机取样还要差；0表示勘探是有成效的；=1比示油气藏(或者甜点)被发现的概率与油气藏(或者甜点)的规模成正比，即是说油气藏(或者甜点)的发现是按其规模由大到小进行的。,FASPUM法-（常规、非常规油气皆可，吐哈致密砂岩气2010年曾用）,FASPUM法是美国地质调查所R.A.erovelli和RiehardH.Balay研制的石油资源快速评价系统。该方法的基础是概率解析法，应用了条件概率理论以及期望值和方差的许多定律，在风险结构分析中考虑了油气资源存在的不确定性及其数值大小。适用于老油区或者勘探程度低的新探区的石油及天然气资源量计算。对地下各勘探层进行勘探并发现油气田(藏)的过程，实际上是从勘探层油气藏母体中进行不放回抽样的过程，而且这个过程是与油气藏大小有关的有偏过程，即是说大油气藏往往比小油气藏先发现，该过程可用考夫曼定律（Kaufman G.1977）
