CN109057785A - 一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然气开发技术领域，提供了一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，本发明针对埋藏深、储层条件差、不能依靠自身能量而需通过人工辅助外加能量手段而获得的那部分储量来进行研究。综合测井、录井，试气以及生产等动、静态资料，通过优选适合气田勘探开发现状的储量计算方法，进行储量复算，建立致密非均质性多层系储层储量分类评价标准，评价已动用地质储量，落实气田剩余未动用储量分布，根据储层的不同叠置方式，结合地面条件，创建基于不同目标储层的三种井丛组合方式及三种部署模式，用于指导井型优化，以挖掘纵向相对优势储层。为气田井网、井型优化，井位优选等稳产技术对策的制定提供可靠依据。

Description

一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法

技术领域

本发明属于天然气开发技术领域，具体涉及一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法。

背景技术

储量分类评价随着中国现代油气工业的发展而不断发展和完善，经历了60、70年代借鉴原苏联油气储量分类模式阶段，到80年代创建我国自己的储量系统分类阶段再到2004年出台新标准(石油天然气资源/储量分类标准(CCPR))三个阶段。通过对近几年探明储量复算情况进行系统地总结，得出含油气面积、平均有效厚度是影响储量计算的关键参数。这些研究在对剩余油分布的影响方面取得了较好的效果，但对于天然气储量分类评价的研究却相对较少。

天然气储量是气田开发的物质基础，对气田开发规模及稳产时间的长短起到决定性的作用，储量评价的准确与否直接影响到气田开发方案的合理实施和总体开发效果。但现今并没有针对苏里格气田致密储层特点的计算体系，因此也未能准确落实苏里格气田致密气层动储量及开展剩余地质储量的评价工作。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，为气田井网、井型优化，井位优选等稳产技术对策的制定提供可靠依据。

本发明的另一个目的在于建立致密非均质性多层系储层储量分类评价标准，评价已动用地质储量，落实气田剩余未动用储量分布。

本发明的另一个目的在于针对致密非均质储层纵向叠置类型多样、非均质性强、储量品味低的特点，引入储量集中度的概念来评价储量纵向分布特征，开展单井纵向储层评价。根据储层的不同叠置方式，结合地面条件，创建基于不同目标储层的三种井丛组合方式及三种部署模式，用于指导井型优化，以挖掘纵向相对优势储层。

本发明技术方案如下：

一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，包括以下步骤：

步骤1)小层精细划分：运用标志层特征确定组段界限后，在标志层限定下，根据旋回特征确定段、亚段的界限，然后在亚段内部根据砂体对比模式及岩性组合将亚段地层由目前的划分小层级再划分至单砂体级；

步骤2)计算目的层原始地质储量；

步骤3)结合步骤1)中的小层精细划分，通过储量分层计算对目的层原始地质储量进行复算；

步骤4)根据储层参数、动态特征和经济指标，制定致密非均质储层的储量综合分类评价标准，将储层分为富集区、致密区和富水区；

步骤5)计算气田已动用地质储量；

步骤6)根据步骤2)中的复算原始地质储量和步骤5)中的已动用地质储量，得到剩余地质储量；

步骤7)依据储量富集程度分类结果，将剩余地质储量分为剩余可动用储量和剩余难动用储量两部分，其中，剩余可动用储量为富集区和致密区的储量，富集区内储量为目前可动用储量，致密区为后期可动用储量，富水区为剩余难动用储量。

所述目的层原始地质储量计算和目的层原始地质储量复算均采用容积法，容积法计算公式为：

式中，G为原始地质储量，单位是10⁸m³；A为含气面积，单位是km²；h为平均有效厚度，单位是m；Φ为平均有效平均孔隙度，单位是f；Sgi为平均原始含气饱和度，单位是f；T为平均地层温度，单位是K；Tsc为地面标准温度，单位是K；Pi为平均原始地层压力，单位是MP；Psc为地面标准压力，单位是MPa；Zi为原始气体偏差系数，无因次量；

其中，含气面积A以储量申报时的起算平均有效厚度值来计算，平均有效厚度h采用等值线面积权衡法，平均有效平均孔隙度Φ采用平均有效厚度段体积权衡法，平均原始含气饱和度Sgi采用平均有效厚度段孔隙体积权衡法。

所述储层参数包括平均有效厚度、平均孔隙度、渗透率和平均原始含气饱和度，所述动态特征包括单井产量、水气比和累计产量，所述经济指标包括收益率。

所述步骤4)还包括根据储层纵向叠置类型确定井丛组合方式，所述储层纵向叠置类型分为单层式、双层式和多层式，对应的井丛组合方式分别为水平井大井组、混合井型大井组、直/定向井大井组。

所述储层纵向叠置类型由储量集中度确定，储量集中度＝单层储量丰度/单井储层总丰度；

储量集中度任意一层≥75％的为单层式，两层和≥85％且其中一层≥35％的为双层式，任意两层和≤70％的为多层式。

所述富集区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＞75％，平均有效厚度＞5m，平均孔隙度＞9％，渗透率＞0.5mD，平均原始含气饱和度＞55％；单井产量＞1×10⁴m³，水气比＜0.5m³/10⁴m³，累计产量＞1500×10⁴m³，收益率＞8％；

所述致密区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＜70％，平均有效厚度3-6m，平均孔隙度6-9％，渗透率＜0.5mD，平均原始含气饱和度45-60％；单井产量＜1×10⁴m³，水气比＜1m³/10⁴m³，累计产量1200×10⁴m³-1500×10⁴m³，收益率5-8％；

所述富水区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＜60％，平均原始含气饱和度45-55％；单井产量＜0.6×10⁴m³，水气比＞1m³/10⁴m³，累计产量＜1200×10⁴m³，收益率＜5％。

步骤5)中气田已动用地质储量＝井网控制面积×储量丰度。

所述Ⅰ类井的标准为单气层厚度5m以上，累计气层厚度8m以上，单井配产1.5×10⁴m³/d以上，试气无阻流量10×10⁴m³/d以上；所述Ⅱ类井的标准为单气层厚度3-5m，累计气层厚度5-8m，单井配产1.0×10⁴m³/d，试气无阻流量4×10⁴-10×10⁴m³/d。

地质储量计算方法包括容积法、类比法、概率法、物质平衡法、压降法。

本发明的有益效果是：

本发明针对岩性致密、非均质性强，纵向上多层系发育的储层，通过对地质储量进行分类评价，建立不同类型储量与经济效益的相关关系，并结合储量纵向及平面分布特征，通过纵、横向上不同类型剩余地质储量的分布来优选产建有利区。

在确定气田合理井网后，制定基于储层纵向分布模式的井位优选原则，创建基于不同目标储层的三种井丛组合部署模式。并通过实时跟踪井组内完钻井钻遇情况，分析调整井组内井型组合，可更好地提高储量动用程度，为今后气田高效开发奠定基础。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2(a)是运用概率法计算的H8s小层平均有效厚度分布图；

图2(b)是运用概率法计算的H8s小层平均孔隙度分布图；

图2(c)是运用概率法计算的H8s小层平均原始含气饱和度分布图；

图2(d)是运用概率法计算的H8x小层平均有效厚度分布图；

图2(e)是运用概率法计算的H8x小层平均孔隙度分布图；

图2(f)是运用概率法计算的H8x小层平均原始含气饱和度分布图；

图3(a)是运用概率法计算的H8s小层地质储量概率分布图；

图3(b)是运用概率法计算的H8s小层总地质储量概率分布图；

图3(c)是运用概率法计算的H8x小层地质储量概率分布图；

图3(d)是运用概率法计算的H8x小层总地质储量概率分布图；

图3是运用概率法计算出的各小层地质储量概率分布及原始地质储量概率分布图；

图4是根据储层综合分类评价标准，划分的区块储层评价图；

图5是综合储量动用情况和储层纵向分布特征绘制的区块井型组合部署图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种如图1所示的致密非均质储层剩余地质储量评价方法，包括以下步骤：

步骤1)小层精细划分：运用标志层特征确定组段界限后，在标志层限定下，根据旋回特征确定段、亚段的界限，然后在亚段内部根据砂体对比模式及岩性组合将亚段地层由目前的划分小层级再划分至单砂体级；

步骤2)计算目的层原始地质储量；

步骤3)结合步骤1)中的储层精细划分，通过储量分层计算对目的层原始地质储量进行复算；

步骤4)根据储层参数、动态特征和经济指标，制定致密非均质储层的储量综合分类评价标准，将储层分为富集区、致密区和富水区；

步骤5)计算气田已动用地质储量；

步骤6)根据步骤2)中的复算原始地质储量和步骤5)中的已动用地质储量，得到剩余地质储量；

步骤7)依据储量富集程度分类结果，将剩余地质储量分为剩余可动用储量和剩余难动用储量两部分，其中，剩余可动用储量为富集区和致密区的储量，富集区内储量为目前可动用储量，致密区为后期可动用储量，富水区为剩余难动用储量。

本发明针对岩性致密、非均质性强，纵向上多层系发育的储层，通过对地质储量进行分类评价，建立不同类型储量与经济效益的相关关系，并结合储量纵向及平面分布特征，通过纵、横向上不同类型剩余地质储量的分布来优选产建有利区。

实施例2：

本实施例以苏里格气田为例开展剩余储量评价。

苏里格气田是我国陆上大型致密砂岩气藏，主力气层为辫状河沉积，以该气田某区块主力层盒₈，山₁储层为例，开展储量评价，并开展已动用地质储量评价，落实剩余储量分布，包括如下步骤：

1)利用区域标志层控制，结合沉积旋回，对目的层盒₈，山₁储层划分小层；通过分析各小层的砂体及有效砂体钻遇率及厚度，明确了目的层储层分布范围并通过储层构型分析，精细描述有效砂体的规模、物性特征，为步骤3)储量复算提供依据；

2)确定区块储量计算参数，选用容积法计算区块目的层地质储量；

容积法计算公式为：

式中，G为原始地质储量，单位是10⁸m³；A为含气面积，单位是km²；h为平均有效厚度，单位是m；Φ为平均有效平均孔隙度，单位是f；Sgi为平均原始含气饱和度，单位是f；T为平均地层温度，单位是K；Tsc为地面标准温度，单位是K；Pi为平均原始地层压力，单位是MP；Psc为地面标准压力，单位是MPa；Zi为原始气体偏差系数，无因次量；

其中，含气面积A以储量申报时的起算平均有效厚度值来计算，平均有效厚度h采用等值线面积权衡法，平均有效平均孔隙度Φ采用平均有效厚度段体积权衡法，平均原始含气饱和度Sgi采用平均有效厚度段孔隙体积权衡法。各参数也可采用井点值算术平均法或权衡法。

3)应用容积法对各细分小层进行储量复算，并应用储量集中度的概念纵向上将区块内完钻井分别分为单层式、双层式和多层式(表1)，确定区块储量集中度平面展布特征，制定不同纵向储层叠置方式下的井丛组合方式(表2)。储量集中度＝单层储量丰度/单井储层总丰度。

表1根据完钻井储层纵向分布特征，制定的储量集中度分类标准

表2根据完钻井储层纵向分布特征，制定的储量集中度分类标准

4)选用概率法(蒙特卡罗法)，以及基于区块地质知识库建立的三维地质建模法来对上述储量复算结果进行对比与验证，见图2(a)-图2(f)及图3(a)-图3(d)。通过三种方法对比验证后得到区块目的层位复算储量1015.4×10⁸m³，含气面积808.3km²。

5)结合储层参数、动态特征以及经济效益对储量进行分类，制定区块内的储层综合分类标准(表3)，依此标准将区块分为富集区，致密区和富水区三类，绘制区块储量分类平面分布图，运用步骤1)中的容积法落实富集区面积576.6km²，地质储量808.66×10⁸m³(图4)。

表3是制定的储量综合分类评价标准

表3中Ⅰ+Ⅱ类井是结合区块静态特征(单气层厚度或累计气层厚度)以及生产动态特征(单井配产，试气无阻流量)，确定单井分类的一种标准；各区块分类标准需以各区块实际情况为准，其中以苏里格气田中区为例：

6)综合研究区内勘探开发现状，确定该区块合理井网密度为3.1口/km²，对应的直/定向井井网井距为500×650m，水平井为500×1800m。选取单井井网动用地质储量方法计算区块已动用地质储量499.7×10⁸m³。

7)结合区块地质储量复算和已动用地质储量，落实区块剩余未动用地质储量515.7×10⁸m³，并分别评价剩余可动用储量及剩余难动用地质储量。

剩余可动用储量为富集区和致密区的储量，富集区内储量为目前可动用储量，致密区为后期可动用储量，富水区为剩余难动用储量。

根据综合储量动用情况和储层纵向分布特征，在合理井网条件下，优选井型部署方式，根据步骤3)中井丛组合方式，在区块内富集区－单层式分布叠合区内采用水平井大井组部署、富集区－双层式叠合区内布井方式采用混合井型大井丛部署；致密区－多层式叠合区采用大丛式井用直/定向井部署(图5)。

以此部署原则，研究区内直/定向井Ⅰ+Ⅱ类井比例由80％提高至86.4％，完钻水平井平均长度1072m，平均砂岩段902m，砂岩钻遇率提高至84.3％；大井组比例从初期41.6增加到79.6％，现今单井场辖井9.6口；并实时跟踪区块内完钻效果，调整井型选择，规避实施风险，有效动用剩余地质储量。

本发明针对埋藏深、储层条件差、不能依靠自身能量而需通过人工辅助外加能量手段而获得的那部分储量来进行研究。综合测井、录井，试气以及生产等动、静态资料，通过优选适合气田勘探开发现状的储量计算方法，进行储量复算，建立致密非均质性多层系储层储量分类评价标准，评价已动用地质储量，落实气田剩余未动用储量分布，为气田井网、井型优化，井位优选等稳产技术对策的制定提供可靠依据。本发明已在鄂尔多斯盆地苏里格气田成功应用。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。实施例没有详细叙述的方法属本行业的公知技术，这里不一一叙述。

Claims (9)

1.一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)小层精细划分：运用标志层特征确定组段界限后，在标志层限定下，根据旋回特征确定段、亚段的界限，然后在亚段内部根据砂体对比模式及岩性组合将亚段地层由目前的划分小层级再划分至单砂体级；

步骤2)计算目的层原始地质储量；

步骤3)结合步骤1)中的小层精细划分，通过储量分层计算对目的层原始地质储量进行复算；

步骤4)根据储层参数、动态特征和经济指标，制定致密非均质储层的储量综合分类评价标准，将储层分为富集区、致密区和富水区；

步骤5)计算气田已动用地质储量；

步骤6)根据步骤2)中的复算原始地质储量和步骤5)中的已动用地质储量，得到剩余地质储量；

步骤7)依据储量富集程度分类结果，将剩余地质储量分为剩余可动用储量和剩余难动用储量两部分，其中，剩余可动用储量为富集区和致密区的储量，富集区内储量为目前可动用储量，致密区为后期可动用储量，富水区为剩余难动用储量。

2.根据权利要求1所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述目的层原始地质储量计算和目的层原始地质储量复算均采用容积法，容积法计算公式为：

式中，G为原始地质储量，单位是10⁸m³；A为含气面积，单位是km²；h为平均有效厚度，单位是m；Φ为平均有效平均孔隙度，单位是f；Sgi为平均原始含气饱和度，单位是f；T为平均地层温度，单位是K；Tsc为地面标准温度，单位是K；Pi为平均原始地层压力，单位是MP；Psc为地面标准压力，单位是MPa；Zi为原始气体偏差系数，无因次量；

其中，含气面积A以储量申报时的起算平均有效厚度值来计算，平均有效厚度h采用等值线面积权衡法，平均有效平均孔隙度Φ采用平均有效厚度段体积权衡法，平均原始含气饱和度Sgi采用平均有效厚度段孔隙体积权衡法。

3.根据权利要求1所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述储层参数包括平均有效厚度、平均孔隙度、渗透率和平均原始含气饱和度，所述动态特征包括单井产量、水气比和累计产量，所述经济指标包括收益率。

4.根据权利要求3所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述步骤4)还包括根据储层纵向叠置类型确定井丛组合方式，所述储层纵向叠置类型分为单层式、双层式和多层式，对应的井丛组合方式分别为水平井大井组、混合井型大井组、直/定向井大井组。

5.根据权利要求4所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述储层纵向叠置类型由储量集中度确定，储量集中度＝单层储量丰度/单井储层总丰度；

储量集中度任意一层≥75％的为单层式，两层和≥85％且其中一层≥35％的为双层式，任意两层和≤70％的为多层式。

6.根据权利要求4所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述富集区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＞75％，平均有效厚度＞5m，平均孔隙度＞9％，渗透率＞0.5mD，平均原始含气饱和度＞55％；单井产量＞1×10⁴m³，水气比＜0.5m³/10⁴m³，累计产量＞1500×10⁴m³，收益率＞8％；

所述致密区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＜70％，平均有效厚度3-6m，平均孔隙度6-9％，渗透率＜0.5mD，平均原始含气饱和度45-60％；单井产量＜1×10⁴m³，水气比＜1m³/10⁴m³，累计产量1200×10⁴m³-1500×10⁴m³，收益率5-8％；

所述富水区的评价标准为Ⅰ+Ⅱ类井的比例＜60％，平均原始含气饱和度45-55％；单井产量＜0.6×10⁴m³，水气比＞1m³/10⁴m³，累计产量＜1200×10⁴m³，收益率＜5％。

7.根据权利要求1所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：步骤5)中气田已动用地质储量＝井网控制面积×储量丰度。

8.根据权利要求6所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：所述Ⅰ类井的标准为单气层厚度5m以上，累计气层厚度8m以上，单井配产1.5×10⁴m³/d以上，试气无阻流量10×10⁴m³/d以上；所述Ⅱ类井的标准为单气层厚度3-5m，累计气层厚度5-8m，单井配产1.0×10⁴m³/d，试气无阻流量4×10⁴-10×10⁴m³/d。

9.根据权利要求1所述的一种致密非均质储层剩余地质储量评价方法，其特征在于：地质储量计算方法包括容积法、类比法、概率法、物质平衡法、压降法。