‘壹’ 常规油气资源评价方法
(一)方法应用现状
在国内外油气资源评价中,曾采用过多种评价方法计算资源量,总体上可归为成因法、统计法、类比法三大类50余种方法。在国外由于各部门职能不同,因此采用的评价方法也各有侧重和差异。如美国联邦地质调查局(USGS)代表政府职能,负责美国各含油气盆地,乃至全球的资源评价工作,选择的方法主要为统计法和特尔菲法。国外石油公司为各公司经济利益和决策勘探部署服务,所采用的资源评价方法主要是类比法,其次为统计法。评价对象是以招标区块和目标区为主,重点计算可采资源量和可采储量。中国油气资源评价工作,在1994年以前曾代表政府和企业双重职能做全国性资源评价工作:采用的资源评价方法以成因法为主,其次为统计法和类比法。2000年以后随着各石油公司经营体制的变化及国际交流的需要,油气资源评价方法则广泛采用类比法和统计法。但无论国内、国外,过去采用的资源评价方法均比较单一,各有应用侧重点,未能形成配套的油气资源评价方法体系。
(二)采用的评价方法
按照《常规油气资源评价实施方案》规定,在类比法、统计法和成因法三大类几十种方法中,选择应用了15种评价方法:
(1)成因法:包括盆地模拟法、氯仿沥青“A”法、产烃率法、生物气模拟法;
(2)类比法:包括体积丰度类比法、面积丰度类比法、有效储层预测法、多种地质因素分析法;
(3)统计法:包括油田规模序列法、广义帕莱托分布法、发现过程模型法、地质模型—统计模型综合法。
根据评价盆地的勘探程度和地质特点选择适用的评价方法。其中,中—高勘探程度盆地以统计法、成因法(盆地模拟)为主,兼类比法;中等勘探程度的盆地可以同时采用统计法、类比法和成因法;低勘探程度盆地以类比法为主,兼成因法。类比法的使用必须建立在精细的刻度区解剖研究基础之上,通过细分评价单元,与地质背景和成藏条件最相近的刻度区建立一一对应关系,确定评价区内诸如油气资源丰度等关键性的评价参数,最终计算出客观合理的油气资源量。方法的选用体现了多种方法的配套性、实用性和针对性。
评价过程中,中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司和延长油矿管理局在统一使用面积丰度类比法和盆地模拟法的基础上,在中高勘探程度盆地加强了统计法的应用,并突出了方法的组合和交叉使用,以达到相互验证的目的;广州海洋地质调查局、青岛海洋地质研究所、中国地质科学院地质力学研究所、成都理工大学和成都地质矿产研究所在其所承担的中低勘探程度盆地评价中,主要采用了类比法和成因法中的氯仿沥青“A”法、产烃率法和盆地模拟法;塔里木盆地资源评价课题组在中国石油和中国石化各自评价基础上,根据交叉评价的需要,采用类比法进行评价;渤海湾盆地资源评价课题组在中国石油、中国石化和中海石油各自评价的基础上,根据任务要求,分坳陷、凹陷进行了全渤海湾盆地油气资源的汇总,并对部分凹陷进行了评价。
各评价单位方法使用情况见表4-1。
(三)评价方法体系建立与应用
为满足不同勘探程度、不同评价单元(盆地、含油气系统)以及提供各类油气资源系列的要求,借鉴国外成熟应用的评价方法和国内广为应用的资源评价方法,归纳为三大类30余种资源评价方法,明确了各种方法的使用和方法配套组合应用效果,从而建立起适合中国地质特点的油气资源评价方法体系。
根据评价单元勘探程度、地质条件以及占有资料的多少,确立主打的资源评价方法和辅助方法,合理、配套、组合应用,将各种方法计算的资源量进行特尔菲加权处理,应用效果好。例如中—高勘探程度,采用盆地模拟法为主要方法与类比法、统计法组合应用;中—低勘探程度盆地,采用面积丰度类比法和成因法组合应用;大面积岩性油气藏分布区,则采用以有效储层预测法、饱和探井法为主,辅以面积资源丰度类比法和运聚单元法组合(表4-2)。
表4-1 新一轮全国油气资源评价方法使用情况
表4-2 不同类型及不同勘探程度盆地资源量计算方法
续表
(四)评价方法的发展
在本次油气资源评价中,类比法的应用,统计法中有效储层预测法的应用以及盆地模拟方法的应用都有新发展。在类比法中,以建立的各种类型刻度区样本点为基础,分构造单元、分层、分含油组合类比,解决了油气资源时空分布的预测问题,大大提高了评价区预测精度。有效储层预测法,解决了针对大面积岩性油气藏的资源预测问题。成因法中的盆地模拟技术,是中国广为应用的资源评价方法,在运聚史模块上,发展了量化的油气动态模拟,用大量刻度区的资料直接计算运聚系数,经统计分析建立预测模型,从中获取科学、客观的运聚系数取值标准和条件,从而提高盆地模拟法油气资源预测精度。
‘贰’ 油气资源评价方法分类
油气资源评价方法较多,常用的就多达几十种。这些方法可按其功能、用途分为含油气性评价方法、资源量计算方法、经济分析方法和勘探决策分析方法四大类(表6
-1)。其中含油气性评价方法又可分为聚类判别类、特征分析类、综合类;资源量计算方法包括丰度法类、油气成因法类、经验或历史趋势外推法类、勘探目标分析法类、主观评价法类、非常规油气资源评价方法;经济分析法有:投资费用计算法、财务评价法、国民经济评价法、勘探投资经济极限法;勘探决策分析方法中,有决策树法、勘探动态学方法等。下面对一些主要方法进行整理并简要介绍。
‘叁’ 钻井工程、油藏动态分析方法
1.钻井工程方法
该方法提供关于钻井液漏失、机械钻速的可靠资料。钻井液漏失可能和天然裂缝、孔洞、地下洞穴或次生裂缝有关,当钻到各种次生孔隙的地层时,机械钻速可大大增加,因而用于间接探测裂缝。此外,还包括井壁崩落、固井质量显示、钻时曲线分析等,但这些方法仅能定性判断裂缝的存在。
2.示踪剂法
井间示踪近年来获得迅速的发展,并成为公认的重要的油藏工程手段。这是由于它能提供井间油层的非均质性和井间流体的流动特性,实际的裂缝系统渗透率要比通过计算得到的大很多,这是因为当示踪剂通过裂缝时分子扩散进基岩的结果。通过示踪试验可以求裂缝的延伸方向和宽度等参数,能够预测裂缝的存在。但至今还没有人研究出能解决多层裂缝系统的模型。
3.试井分析方法
试井解释的目的是通过压力-时间数据或同时测定压力和油层流量数据的分析获取有关参数和函数。针对裂缝体系,根据流体流动状态特征,用产量和压力试井数据识别和评价裂缝。虽然Stearus和Friedman(1972)认为,试井分析是值得大力提倡的裂缝评价技术,但应用还未被广泛接受,或许因为它的解不是唯一的。因为在应力恢复试井中得到的流量和压力特征,与裂缝外的许多因素有关,如断层、层理和非均质性等因素。但是在没有取心和测井无裂缝显示的地区钻了许多井,这使试井分析成为推断地层裂缝数据的唯一技术。试井分析,特别是压力不稳定试井,所提供的有关裂缝方向、渗透率等参数,能代表研究油藏的大范围内参数的变化,可用于产量预测和数值模拟。
4.遥感
遥感是探测地下裂缝一种很间接的方法(Blanchet,1957)。这种方法就是利用地表遥感图像资料推断地下地层,所采用的基本资料是雷达图像和低空至卫星拍摄的各种类型尺寸的黑白和彩色照片。
从强调地质特征的组构资料和特定位置的图像中可提取构造、裂缝的线性数据(Nel-son,1983),然后假定高密度裂缝和线状带随深度继续存在(Wheeler,1980),并且平面图上非长形地质特征在剖面上向深处也存在(Nur,1978)。然而目前尚不了解这些假定的可信程度,根据遥感图像可有效地描出构造形迹(Norman和Parlridge,1978),这种方法也能用于寻找存在构造裂缝的地区。
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《油藏工程课程设计》
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一、 课程基本信息
1、课程英文名称:The engineering design of oil reseroir
2、课程类别:专业实践课程
3、课程学时:总学时2周
4、学 分:2
5、先修课程:石油地质基础课、石油工程专业基础课、油藏工程
6、适用专业:石油工程
7、大纲执笔:石油工程教研室 唐 海
8、大纲审批:石油工程学院学术委员会
9、制定时间:2006.11
二、 课程的目的与任务
该课程为石油工程专业油藏模块学生必修课程,它既是石油工程专业主干课《油藏工程》的扩展和补充,又是石油地质与石油工程各相关专业基础和专业课程的综合应用。学生在学完专业基础课和专业课之后,为加深学生对油藏工程的深入了解,强化学生对油气田开发工程的实践训练,系统、全面培养学生应用油藏工程理论与方法开展工程设计意识、工程设计基本步骤与方法而开设本课程。目的是为学生毕业后能够更快综合应用油藏工程理论与方法解决油藏工程相关问题,提高学生工程设计能力打下基础。
三、 课程的基本要求
该课程的目的是使学生运用所学的石油地质与石油工程相关理论与方法,进行常规的油藏工程方案编制与工程设计,毕业后使学生能尽快适应油气田开发工程技术工作。
学生通过设计应获得以下几方面的知识和能力:
1. 了解和掌握油藏工程方案编制与工程设计的目的、意义和作用。
2. 了解和掌握油藏工程方案编写与工程设计的基本内容、基本原理和基本方法。
3. 基本掌握编写油藏工程方案编写与工程设计的基本原则、基本要求和编写规范。
4. 完成一个具体油藏的“油藏工程方案编写与工程设计”基本过程实践训练。
四、 教学内容、要求及学时分配
课程设计时间:两周,安排在所有理论课结束之后,毕业设计之前。
课程分两个阶段进行,第一阶段:由教师在课堂上对油藏工程方案的编写要求、方法、内容及步骤,介绍常用的油藏工程设计方法,提供设计所需的基本资料和参数。第二阶段:学生根据《油藏工程设计指导书》教材,分组分工独立,但应相互配合完成一个具体油藏的“工程方案编写与工程设计”基本过程实践训练,教师全程辅导。
1. 了解油藏工程方案编写与工程设计规范(8学时)
⑴ 油藏工程方案编制与工程设计应遵循的基本原则及步骤
⑵ 油藏工程方案基本结构和相互关系
⑶ 油藏工程方案编写规范及主要内容
a. 油田地理环境概述
b. 区域地质背景
c. 勘探开发简况、试采特征
d. 油藏地质及储层特征
a) 油藏构造特征
b) 油藏断裂特征
c) 储层沉积特征及沉积相特征
e. 储层渗流物性特征
a) 储层岩石特征
b) 储层物性特征
c) 粘土矿物类型及敏感性
d) 润湿性特征
e) 储集空间类型微观孔隙结构特征
f) 多相渗流特征
f. 油藏流体性质及分布特征
g. 储量计算与流体分布特征
h. 油藏类型判断
i. 油藏工程方案编制与工程设计
a) 油藏天然能量分析与开发方式论证
b) 开发层系论证
c) 油水井吸水、采油采液能力分析
d) 井网形式、布井方案与井网密度论证
e) 油藏合理压力系统论证
f) 油藏热力学条件分析
g) 合理开发速度论证
h) 合理注采方式与注采比论证
i) 油藏开发指标计算
j. 油藏工程方案经济分析与方案优选
k. 油藏开发部署
2. 掌握常用的油藏工程设计方法(72学时)
五、 考试、考核办法
采用工程设计和课堂考试相结合的方式。
⑴ 每人完成一份工程设计报告,占总成绩的40%。
⑵ 课程设计完成后进行笔试,笔试成绩占总成绩的60%。
六、 教材及参考书
(一)教材:周开吉等:《石油工程设计》,石油工业出版社
(二)参考书
1) 伍友佳编,《油藏地质学》,石油工业出版社
2) 何更生编,《油层物理》,石油工业出版社
3) 李晓平编,《油气层渗流力学》,石油工业出版社
4) 李传亮编,《油藏工程》,石油工业出版社
5) 黄炳光等编,《实用油藏工程方法》,石油工业出版社
6) 其他有关油藏工程、油藏动态分析、开发设计基础的专着及教材
7) 各种有关石油工程的杂志与专业文献