CN109958435A - 一种幔源油气地质储量评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种幔源油气地质储量评估方法，包括以下步骤：S1、查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体的空间范围；S2、确定低速、低阻、低密度体的面积和厚度；S3、估算地下的物性参数；S4、计算气藏储量；S5、利用油气当量换算，确定三低体中所含油藏。通过确定低速、低阻、低密度体的空间范围，得到气藏地质储存范围，实现对气藏地质的确定；采用气藏地质储量计算公式，计算出气藏地质储量的大小，并因此换算成油藏储量，实现了对油气储量的评估。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探技术领域，尤其是涉及一种幔源油气地质储量评估方法。
背景技术
传统油气生成理论认为石油、天然气是地表生物沉积到地下形成的，油气只能在上地壳的沉积层中存在，并且沉积到地下的“量”是有限的，随着人类的开采利用，油气资源将最终走向枯竭。
幔源油气理论认为油气来源于地下深部，是地球深部的无机物在一定的温压环境下发生化学反应生成的，生成的油气源源不断的从地球深部冒出来，靠断裂向上运移并储存下来。因此，在储量上，油气资源几乎可以无限期的开发利用。在油藏分布方面，油气藏有一部分分布在浅层，即上地壳(按传统理论已经发现了一部分，但还有一部分未被发现)，更多的部分是分布在中、下地壳(即中下地壳的低速、低阻、低密度体)。
低速、低阻、低密度体，低速是因为它是流体，不是刚性的，地震纵波的速度在那降低了；低阻是指电阻低、导电性强，底下是带有电解质的流体，低密度是指地层密度低，由于压力随深度增大，地层密度随深度增大，这里出现密度低异常，只有是流体才能出现低密度。三低体还有一个特点，它的压力和温度处在临界点上下，有很多的异常情况发生，可以发生很多平时不能发生的反应，水的性质也发生了改变，活性非常强。油气就是在这一层生成的。这里生成的油气，通过断层到大古生界地层中，就是储集层。
现在评估出的石油天然气的地质储量是按照传统理论发现的那部分的储量，而更大的中下地壳的低速、低阻、低密度体中深源油气的储量未被计算在内，因此，如何按照幔源油气理论评估地下的油气藏的储量是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种幔源油气地质储量评估方法，通过确定低速、低阻、低密度体的空间范围，利用气藏地质储量计算公式计算三低体中的气藏储量，并换算成油藏储量，实现幔源油气地质储量评估。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种幔源油气地质储量评估方法，包括以下步骤：
S1、查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体的空间范围；
S2、确定低速、低阻、低密度体的面积和厚度；
S3、估算地下的物性参数；
S4、计算气藏储量；
S5、利用油气当量换算，确定三低体中所含油气。
本发明进一步设置为：步骤S1中，采用地震勘探、电法勘探和重力勘探，查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体。
本发明进一步设置为：采用地震波测试低速区，采用电法勘探的电阻率大小确定低阻区，采用重力勘探数据确定低密度区，低速区、低阻区、低密度区的重叠区域即为低速、低阻、低密度体空间范围。
本发明进一步设置为：步骤S3中，所述物性参数包括：原始天然气偏差系数、原始含气饱和度、原始地层压力、地面标准压力、气藏地层温度、地面标准温度、有效孔隙度。
本发明进一步设置为：利用气藏地质储量计算公式计算气藏储量，气藏地质储量计算公式：
式中：G表示天然气地质储量，单位为108m3；A表示含气面积，单位为Km2；h表示有效厚度，单位为m；表示有效孔隙度；Sgi表示原始含气饱和度；Zi表示原始天然气偏差系数；Pi表示原始地层压力，单位为MPa；Psc表示地面标准压力，单位为MPa；T表示气藏地层温度，单位为K；Tsc表示地面标准温度，单位为K；的乘积表示地层条件下天然气的原始体积。
本发明进一步设置为：所述有效孔隙度为5％～20％。
本发明进一步设置为：原始地层压力用下式计算：P＝ρhg，其中，P表示原始地层压力，ρ表示平均密度，h表示深度，g表示重力加速度。
本发明进一步设置为：所述原始天然气偏差系数由下式计算：Z＝0.0114P+0.6106，其中，P为地层压力，单位MPa。
本发明进一步设置为：所述原始含气饱和度为45％～50％。
本发明进一步设置为：地下某一深度的温度＝地温梯度乘以深度+地表温度。
本发明进一步设置为：根据油气当量，将步骤S4中的气藏地质储量换算成油藏储量。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
1.本申请通过确定低速、低阻、低密度体的空间范围，得到气藏地质储存范围，实现对气藏地质的确定；
2.进一步地，本申请采用气藏地质储量计算公式，计算出气藏地质储量的大小，并因此换算成油藏储量，实现了对油气储量的评估。
附图说明
图1是本发明的一个具体实施例的评估方法流程示意图。
图2是本发明的一个具体实施例的地震剖面示意图。
图3是本发明的一个具体实施例的电法剖面示意图。
图4是本发明的一个具体实施例的重力异常等值线图示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
幔源油气理论认为除上地壳之外，中下地壳(10000m深度以下到莫霍面)、上地幔、地核内还存在三个气圈，加上上地壳，共有四个气圈，目前人类所发现的油气藏只是上地壳气圈中的一小部分，而且与下地壳气圈有所沟通。幔源油气理论将要寻找的油气藏有一部分分布在上地壳(按传统理论已经发现了一部分，但还有一部分没有发现)，更多的部分分布在中下地壳(即中下地壳的低速、低阻、低密度体)，现在的工程技术手段，已经可以支持人类开发中下地壳的油气资源。
一种幔源油气地质储量评估方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体的空间范围；
S2、确定低速、低阻、低密度体的面积和厚度；
S3、估算地下的物性参数；
S4、计算气藏储量；
S5、利用油气当量换算，确定三低体中所含油气。
具体地，步骤S1中，采用地震勘探、电法勘探和重力勘探，查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体。
地震勘探方法的理论为：一般情况下地震波在地下岩石中传播时，其波速是随着埋深的加大而增加的，如果某一区域的地震波速小于上一层系的地震波速，则说明该区域地震波速出现反转，该区域即为低速区。根据目标区域采集到的地震波速数据，可按照此原理标出低速区的范围，并提取低速区的空间坐标。
电法勘探方法的理论为：地层中的电阻是不确定的，即便是同一种岩石也没有固定值，而是在一定的范围内浮动。一般情况下，岩石电阻率在10Ω·m以下就可划为低阻区，电阻率在100Ω·m以上可划为高阻区。低阻即高导，高阻即低导。根据目标区域采集到的电法勘探数据，可按照上述原理划出低阻高导区的范围，并提取低阻高导区的空间坐标。
重力勘探方法的理论为：重力异常为地下密度不均匀体的综合反映，通过相应的处理技术，可圈定勘探区地下低密度区的分布位置及几何形体。根据目标区域采集到的重力勘探数据划出低密度区的范围，并提取低密度区的空间坐标。
将上述地震、电法、重力勘探圈出的异常区域的空间坐标进行同坐标系投影，重叠区域即为低速、低阻、低密体空间范围。
根据低速、低阻、低密体空间范围所处的位置，估算地下的物性参数，包括原始天然气偏差系数、原始含气饱和度、原始地层压力、地面标准压力、气藏地层温度、地面标准温度、有效孔隙度。
利用气藏地质储量计算公式计算气藏储量，气藏地质储量计算公式：
式中：G表示天然气地质储量，单位为108m3；A表示含气面积，单位为Km2；h表示有效厚度，单位为m；表示有效孔隙度；Sgi表示原始含气饱和度；Zi表示原始天然气偏差系数；Pi表示原始地层压力，单位为MPa；Psc表示地面标准压力，单位为MPa；T表示气藏地层温度，单位为K；Tsc表示地面标准温度，单位为K；的乘积表示地层条件下天然气的原始体积。
原始地层压力则下式计算：P＝ρhg，其中，P表示原始地层压力，ρ表示平均密度，h表示深度，g表示重力加速度。
原始天然气偏差系数由下式计算：Z＝0.0114P+0.6106，其中，P为地层压力，单位MPa。
地下某一深度的温度＝地温梯度乘以深度+地表温度。
根据油气当量，将步骤S4中的三低体中的气藏地质储量换算成油藏储量。
在本申请的一个具体实施例中，对满洲里-绥芬河的二维地震剖面、电性剖面、重力异常等值线图观察后发现，大庆地下深部的低速体与低阻体和低密度体的位置基本吻合，即出现了低速低阻低密度体。
具体地，图2为满洲里-绥芬河二维地震剖面，显示大庆深部有两处低速体。
图3为满洲里-绥芬河的电性剖面，大庆地下10Km下都为低阻。
图4是松辽盆地北部布格重力中源场的等值线图，中源场的平均深度在16.3Km，大庆地下为布格重力低异常，推测为低密度区。
根据地震剖面、电法剖面和重力等值线图，综合推断：低速低阻体低密度体1(即三低体1)在地下约15Km～20Km(厚度5Km)处，剖面长度约30Km。另一处低速低阻低密度体2(即三低体2)其剖面长度50Km，厚度5Km。
图1中标示出三低体1和三低体2的位置，三低体1的面积设定为30Km×30Km，厚度为5Km，三低体2的面积设定为50Km×50Km，厚度为5Km。
一般有效孔隙度为5％～20％，按孔隙度对储集层的评价，其中孔隙度在0～5％之间时，储集层是无价值的，5％～10％储集层属于差的了，由于是深源，地层压力大，所以孔隙度差，但又要有一定的储集价值，所以有效孔隙度按最差的，取6％。
原始含气饱和度：储集层内天然气占联通孔隙体积的百分数，按大庆气田测出的45％～50％，取50％。
原始地层压力：由于是深源，地层压力无法测量，因此我们用上覆岩层重力代替地层压力。根据已经获得的平均数据从地表至地下10Km为硅铝层，平均密度为2.7g/cm3；10Km至15Km处为硅镁层，平均密度3.0g/cm3。
三低体1埋深为地下15Km处，其上覆岩层重力为硅铝层的重力与硅镁层的重力之和。P1＝ρhg＝2.7×103Kg/m3×10×103m×10+3.0×103Kg/m3×5×103m×10＝420MPa；
三低体2埋深为地下10Km处，其上覆岩层重力为P2＝ρhg＝2.7×103Kg/m3×10×103m×10＝270MPa。
气藏地层温度：地下温度梯度取3℃每百米，取地表温度为20℃，则地下15Km处的地层温度T1＝3℃/100m×15×10+20＝470℃＝743K。地下10Km处的地层温度T2＝3℃/100m×10×10+20＝320℃＝593K。
原始天然气偏差系数：又称压缩因子，是指在相同温度、压力下，真实气体所占体积与相同量理想气体所占体积的比值。由于高温高压实验研究表明，超高压下的气体偏差系数和临界压力均远高于低压气藏，常规的方法不适用。高压条件下的气体偏差系数与压力呈直线关系，可由较低压力下的实验结果外推得出超高压下的偏差系数。采用实验结果Z＝0.0114P+0.6106，其中，P为地层压力，单位MPa。
由此计算出Z1＝420×0.0114+0.6106＝5.3986
Z2＝270×0.0114+0.6106＝3.6886
地面标准压力和地面温度分别取0.101MPa和293K。
假设三低体中的气体全部为烃类气体。将以上调整后的参数带入气藏储量计算公式，三低体1中气体含量计算：
三低体2中气体含量计算：
三低体中气体含量总量估算：G＝G1+G2＝1752913.6×108m3
根据油气当量：1111立方米天然气＝1吨原油，通过换算：1752913.6×108m3天然气＝1577.78002×108t原油。
得出深部的三低体储藏的天然气换做原油为1577.78002×108t。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体的空间范围；
S2、确定低速、低阻、低密度体的面积和厚度；
S3、估算地下的物性参数；
S4、计算气藏储量；
S5、利用油气当量换算，确定三低体中所含油气。
2.根据权利要求1所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：步骤S1中，采用地震勘探、电法勘探和重力勘探，查找地下深部是否存在低速、低阻、低密度体。
3.根据权利要求2所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：采用地震波测试低速区，采用电法勘探的电阻率大小确定低阻区，采用重力勘探数据确定低密度区，低速区、低阻区、低密度区的重叠区域即为低速、低阻、低密度体空间范围。
4.根据权利要求1所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：步骤S3中，所述物性参数包括：原始天然气偏差系数、原始含气饱和度、原始地层压力、地面标准压力、气藏地层温度、地面标准温度、有效孔隙度。
5.根据权利要求1所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：利用气藏地质储量计算公式算出气藏储量，气藏地质储量计算公式：
式中：G表示天然气地质储量，单位为108m3；A表示含气面积，单位为Km2；h表示有效厚度，单位为m；表示有效孔隙度；Sgi表示原始含气饱和度；Zi表示原始天然气偏差系数；Pi表示原始地层压力，单位为MPa；Psc表示地面标准压力，单位为MPa；T表示气藏地层温度，单位为K；Tsc表示地面标准温度，单位为K；的乘积表示地层条件下天然气的原始体积。
6.根据权利要求5所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：
所述有效孔隙度为5％～20％。
7.根据权利要求5所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：所述原始天然气偏差系数由下式计算：Z＝0.0114P+0.6106，其中，P为地层压力，单位MPa。
8.根据权利要求5所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：所述气藏地层温度由下式计算：地下某一深度的温度＝地温梯度乘以深度+地表温度。
9.根据权利要求5所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：原始地层压力用下式计算：P＝ρhg，其中，P表示原始地层压力，ρ表示平均密度，h表示深度，g表示重力加速度。
10.根据权利要求1所述的幔源油气地质储量评估方法，其特征在于：根据油气当量，将步骤S4中的气藏地质储量换算成油藏储量。
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