对油气田储量和采收率的新认识

1、 作者简介 :李安琪 ,1960年生 , 高级工程师 ;1983年毕业于西南石油学院石油地质专业 ; 多次获得国家级 、 省部级科研成果 奖 , 已公开发表科技论文多篇 ; 长期从事油气田开发管理工作 , 现任长庆油田分公司副总经理 。地址 :(710021 陕西省西安市 长庆兴隆园小区 。 电话 :(029 86590922。 E 2mail :laq1_cqpetrochina. com. cn对油气田储量和采收率的新认识李安琪 1 郝玉鸿 2(1. 中国石油长庆油田分公司 2. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院 李安琪等 . 对油气田储量和采收率的新认识 . 天然气工业 ,2005;

2、25(8 :8184摘 要 容积法探明地质储量管理方式弊多利少 , 探明地质储量的计算不可避免地存在着误差 , 开发过程中 又很少考虑其变化 , 其采收率与油气藏地质特征往往不相符 、 横向可比性较差 , 不适应当前市场经济环境和国际接 轨的要求 。 而在一定条件下 , 油气田动态地质储量可靠 、 实用 , 其采收率符合油气藏实际特征 、 横向可比性强 , 既涉 及油气藏的地质静态和动态特征 , 又考虑到经济因素 , 根据大量的动态资料确定的可采储量 , 不仅准确程度较高 、 符合油气藏实际地质特征 、 突出了经济价值 , 而且适应当前市场经济及国际接轨的要求 。 因此 , 应淡化探明地质储

3、量和采收率 , 重视可采储量 。主题词 探明储量 可采储量 容积法 采收率 动态分析 经济效益一 、 引 言 我国在油气田储量管理方面 , , 段就已定论 。 井控制下 , 根据仅有的探井资料以容积法进行计算 的 , 由于油气藏非均质性的影响及勘探认识程度的 有限性 , 使其本身存在不可避免的误差 , 而且在开发 过程中不可能全部参与渗流 。 尽管储量标准中规定 容积法探明地质储量应考虑 ±30%的误差 , 但开发 过程中很少进行复核 、 落实 , 或动态法落实结果不能 得到认可 、 利用 , 致使其误差一直伴随开发的进程 。 随着开发的进程 , 复核 、 落实的可采储量越来越准 确

4、 。 在计算采收率时 , 又无形中将探明地质储量的 误差转移到了采收率上 , 导致采收率往往不符合油 气藏实际地质特征 、 横向可比性差 。笔者就这些问 题进行分析 、 讨论 , 提出 “淡化探明地质储量和采收 率 , 重视可采储量” 的新观点 , 以适应市场经济环境 和国际接轨的需要 。二 、 探明地质储量 及其采收率存在的问题 1. 探明地质储量不可避免地存在着误差和缺点 (1 计算方法的影响, 、 天然气的 蕴藏量 , 不可避免地存在着误差和缺点 。在探明油 气田面积内 , 探井井数有限 、 井距大 , 仅有的探井资 料很难预见井间储层的物性变化 , 且勘探阶段动态 测试资料非常有限 ,

5、 动态依据远远不足 , 故容积法计 算的地质储量误差较大 , 有时误差甚至超过储量标 准中 ±30%的范围 。如国内某气田 , 容积法计算的 探明地质储量 2219. 58×108m 3, 开发 20余年后 , 美 国 CER 公司采用物质平衡法计算地质储量仅 340. 0×108m 3 1 , 只占原探明地质储量的 15. 32%; 又如 某小型气田 , 容积法探明地质储量 7. 0×108m 3, 而 压降法落实地质储量仅 1. 7×108m 3, 占容积法探 明地质储量的 24. 3%。 尤其非均质性强的低渗透油 气田这种现象更为突出 ,

6、 应引起重视 。 (2 油 、 气可流动程度的影响在油气田开发过程中 , 由于开发井网控制程度 、 油气藏非均质性和连通性 、 流动波及程度等的影响 , 使得容积法计算的地质储量并不完全具备流动性 , 即从油气流动性方面而言 , 容积法探明地质储量并 不完全可利用和具有贡献作用 。 综上所述 , 由于容积法本身的局限性和缺点 , 造 成由此计算的地质储量无法避免地存在一定误差 ,18 第 25卷第 8期 天 然 气 工 业 开 发 及 开 采不同油气田的误差程度不同 。 以此为依据进行油气 田开发设计 、 规划等 , 无法避免地存在一定风险 , 得 到的有关动态指标如采油 (气 速度 、 采出

7、程度等也 难以反映油气藏实际特征 。 2. 开发过程中很少考虑地质储量的变化 长期以来 , 我国油气田探明地质储量一旦审批 确定 , 在今后漫长的开发过程中很少考虑其变化 , 就 储量标准中 ±30%的误差也很少考虑 。一些老油 田 、 气田 , 布开发井或加密井 、 调整井 、 扩边井等出现 无经济产能的油井 、 落空井 、 甚至水井 , 但在开发过 程中 、 甚至至开发末期 , 却很少考虑地质储量的变 化 。 事实上 , 在油气田开发过程中 , 随着钻井数的增 多和井网的完善及开发进程的延续 , 积累的静 、 动态 资料越来越多 , 对诸如含油气面积 、 构造特征 、 储层 物性

8、 、 非均质性和连通性 、 产能 、 流体特征等的认识 程度也逐步提高 , 应该说无论容积法或动态法对应 计算的地质储量也越来越准确 。然而 , 通常在开发 过程中只计算 、 落实可采储量 , 却很少落实 、 质储量 , 或者复算 、 用 。 这样 , 案调整 、 开发部署 然带来误差 , , 不 利于科学 、 合理 、 高效开发油气田 。另外 , 从哲学的 观点来看 , 与“认识论” 相悖 。 3. 采收率往往与油气藏地质特征不相符 , 且横 向可比性较差 “ 采收率” 是指可采储量占探明地质储量的百分 数 。 可采储量一般是根据油气田开发动态资料来计 算的 , 在开发过程中随着井网的逐步完

9、善和动态资 料的不断积累 、 以及认识程度的加深 , 适合计算可采 储量的方法越来越多 , 计算结果也越来越准确 。但 计算采收率时 , 又无形中将探明地质储量的误差转 移到了采收率上 , 即采收率包含了探明地质储量的 误差和缺点 。 不同油气田的勘探认识程度及油气可 流动能力不同 , 因而不同油气田探明地质储量的准 确程度各异 , 以致造成采收率横向可比性差 。如某 油田 , 孔隙度 18. 3%、 渗透率 210. 01×10-3m 2, 属 于中高渗透砂岩油田 , 标定采收率仅 17. 9%; 而另一 油田 , 孔隙度 14. 0%、 渗透率 26. 7×10-3m

10、2, 属于 低渗透砂岩油田 , 标定采收率 35. 0%。显然 , 前者 物性远好于后者 , 但其采收率却低于后者一半 。究 其原因 , 主要是前者在勘探阶段容积法计算的地质 储量偏大 , 在开发过程中却从未校正 、 落实 , 更没有 考虑储量标准中 ±30%的误差 , 以致造成其采收率 偏低 , 与油田地质特征不相符 , 难以同其它油田进行 横向对比 。 在油气田可采储量标定时 , 有时根据动态资料 首先计算采收率 , 然后得到可采储量 。油气田开发 动态资料 (如产量 、 压力等 是油气渗流或流动性的 反映 , 是动态量 , 由此计算的采收率无疑是油气藏中 可渗流油气地质储量 (

11、动态地质储量 的采收率 , 而 并非静态容积法探明地质储量的采收率 。但人们往 往忽视了这一点 , 混淆了动态地质储量与容积法探 明地质储量或各自对应的采收率 , 常见的错误是以 动态地质储量采收率与探明地质储量来计算可采储 量 , 违背了 “ 采收率与地质储量满足一一对应逻辑匹 配关系” 基本原则 , 导致得到错误的可采储量 。容积 法地质储量的采收率可以根据动态地质储量采收率 及动态 地质 储 量 与 容 积 法 质 储 量 之 比 例 来 折 算 2 。 动性 , 所以很难评价其经济价值 , 投资风险大 , 实用 性不强 , 因此市场竞争能力不强 ; 而且 , 导致采收率 与油气藏地质特

12、征不符 、 横向可比性较差 。国外如 美国 D &M储量评估公司以经济可采储量评价 、 管 理为主 , 地质储量并不被重视和关心 , 当然 , 也就很 少提及采收率 。 因此 , 若不改革我国储量管理方式 , 就不能适应市场经济的要求 , 更谈不上与国际接轨 。三 、 动态地质储量 前人对动态地质储量的说法不一 , 而且往往与容积法探明地质储量相混淆 。笔者认为 , 所谓动态 地质储量是指设想地层压力降为零时 , 能够渗流或 流动的那部分天然气或石油地质储量 , 亦称可动储 量 。 事实上 , 任何油气藏都存在废弃地层压力和废 弃产量 , 地层压力是不可能降为零的 , 动态地质储量 只

13、不过是设想地层压力降为零时根据动态法的计算 值 (类似于气井无阻流量的计算 。由此可见 , 动态 地质储量既包括了可采储量 , 又包含了那些已经渗 流或流动的非可采储量 。 动态地质储量是油气藏中 可流动石油 、 天然气的总量 , 综合反映了油气藏的动 态特征 , 是真正起到贡献作用的地质储量 。 通常应用动态资料根据动态法来计算动态地质 储量 。 计算油气田动态地质储量的方法一般有物质 平衡法 (包括压降法 、 模型预测法 (包括数值模拟 法 、 不稳定试井法 、 水驱曲线法 、 产量递减法 、 经验28 开 发 及 开 采 天 然 气 工 业 2005年 8 月法等 。 这些方法均根据油气

14、田生产动态数据如地层 压力 、 井底流压 、 产油 、 液 (气 量 、 综合含水等来计算 动态地质储量 , 因为这些动态资料是油气藏中石油 和天然气流动特征的体现 , 因此对应计算结果自然 是油气田中可渗流或流动的地质储量 , 即动态地质 储量 。 当然 , 动态法计算油气田地质储量是有一定 条件的 , 如油气藏物质平衡法的应用一般要求地层 压降大于 10%; 油气井不稳定试井法的应用要求油 气井生产动态出现拟稳态 ; 模型预测法通常要求油 气藏生产到中后期 ; 产量递减法要求油气藏生产至 递减期等 。 显然 , 落实动态地质储量是一个漫长的 历史过程 , 油气田开发时间越短 , 计算方法越

15、少 , 计 算的精度也越低 ; 相反 , 油气田开发时间越长 , 积累 的动态资料越多 , 适合计算的方法也越多 , 计算结果 也越准确 。 文献 3 具体介绍了多种计算动态地质 储量的方法 , 并列举了计算实例 。动态地质储量不 仅排除了容积法计算储量的各项参数取值的不确定 性 , 而且排除了不可渗流的无效油气储量 , 是可靠的 地质储量 , 实用性强 , 可比性强 。,合理 、 正确的 , 当然 ,油气藏实际特征 , 横向可比性强 、 实用性强 2 。 不同油气田的动态地质储量占容积法地质储量 的比例不同 。物性好的油气藏或裂缝发育的油气 藏 , 其石油 、 天然气渗流或流动能力强 , 动

16、态地质储 量比例高 , 甚至油气藏中几乎所有的石油 、 天然气在 开发过程中都能够渗流或流动 (即动态地质储量基 本等于探明地质储量 , 但这种情况是非常少见的 。 一般低渗透油气田的动态地质储量比例相对较低 。 在油气田开发前期或早期 , 由于缺乏必要的动 态资料 , 无法计算动态地质储量 , 因而为采收率及可 采储量的计算带来困难 , 进而为方案编制和规划设 计等也带来难度 。因此 , 应设法求得油气田动态地 质储量与容积法地质储量的比例 (包括类比法 , 由 此折算动态地质储量 (当然有待进一步落实 , 力求 开发储量的科学性 、 可靠性 , 进而得到较为可靠的采 收率及可采储量 (有待

17、进一步落实 , 为方案编制及 规划设计等提供较可靠依据 。四 、 可采储量 可采储量是指 “ 在现行的经济 、 技术条件和政府 法规下 , 预期从已发现油 、 气藏中最终可以采出的石 油 、 天然气数量” 4 。油 、 气可采储量的计算方法通常有物质平衡法 、 产量递减法 、 模型预测法 、 水驱曲 线法 、 弹性二相法等 。这些方法实质上是首先计算 动态地质储量 (有些方法隐含了对动态地质储量的 计算 , 再结合废弃条件或动态地质储量采收率计算 可采储量 。 油气田开发历史越长 , 井网完善程度越 高 , 积累的动态资料越多 , 计算可采储量的方法也越 多 , 计算结果越准确 。 但是 ,

18、在油气田开发前期或初 期 , 由于井网不完善及缺乏动态资料 , 为计算可采储 量带来困难 , 几乎没有可行的计算方法 , 通常主要采 用类比法 、 经验法大致估算 , 为方案设计及长远规划 提供初步依据 , 有待开发过程中不断复算 、 落实 。可 采储量既考虑了油气藏地质条件和动态特征 , 又涉 及经济因素 , 尤其是根据大量开发动态资料计算的 可采储量是科学的 、 实实在在的 、 符合油气藏实际特 征的 , 更突出了经济价值 , 当然排除了容积法计算探 、 。可采储量不仅 , 是油气田方案设 、,也具有可比性 。 因此 , 以可采储量 、 特别以经济可采 储量作为储量管理 、 运行方式 ,

19、不仅适应当前市场经 济环境 , 增强了市场竞争能力 , 而且利于同国际接 轨 。五 、 国外储量管理 美国在油气田储量管理方面 , 地质储量并不被 重视和关心 , 尤其重视可采储量 (一般指经济可采储 量 的管理 。美国对探明经济可采储量的定义 5 是 指 “ 在现行经济和操作条件及政府法规下 , 地质和工 程资料表明 , 将来从已知油气藏中可以采出的油气 的数量 。 ” 其中特别强调经济生产能力 , 即 “在一定经 济条件下 , 是由实际生产或测试资料所证实的产 能 。 ” 可见 , 他们既考虑了地质特征 , 又考虑了动态测 试和经济因素 。对探明已开发可采储量的定义是 “ 具有经济和操作条

20、件 , 有一定的生产历史 , 并且拥 有比较丰富的生产动态资料 , 能够计算可靠的经济 可采储量 , 并要求必须提供有效的油气销售合同 。 ” 对于探明未开发可采储量 , 由于没有生产井或生产 期很短 , 主要以现有探井为单元采用容积法结合动 态法 (利用仅有的动态测试资料 来初步计算评估可 采储量 , 有待进一步落实 。 如美国 D &M储量评估公司具体以现有能够投 产的井为基础划分各类储量 , 以井控制的一个开发 井距的范围划分为探明已开发可采储量 , 再外推一 3 8第 25卷第 8期 天 然 气 工 业 开 发 及 开 采个开发井距为探明未开发可采储量 , 再往外为概算 储量

21、、 无储量 。这就是说 , 开发井越少的油气田 , 井 距越大 , 探明的可采储量就越小 。随着开发井数的 增多 , 计算落实的探明可采储量也相应地增加 , 直至 一个油气田最终形成一定形式的井网 , 才确定了该 油气田的最终可采储量 。可见 , 这样随着钻井和开 发的进程计算落实的可采储量 , 在很大程度上减小 了其风险性 、 不可靠性 , 增强了实用性 , 经济价值显 著 , 经济效益好 , 市场竞争能力强 ; 同时符合哲学的 “ 认识论” 。 相比之下 , 我国主要以探明地质储量管理为主 , 对于一个整体油气田 , 在勘探阶段就已基本定论 , 尽 管在开发过程中不断复算 、 落实可采储量

22、 , 但很少考 虑地质储量的变化 。 这样 , 一方面 , 由于容积法探明 地质储量的许多不确定因素 , 导致在开发初期其对 应的可采储量也存在一定不确定性 , 即存在一定误 差 , 以此为依据设计的开发方案 、 规划等存在一定的 风险性 , 给开发带来不利 ; 另一方面 ,随着动态资料的不断积累 , 计算 、来越准确 , ,、 。尽管 , 美 方某些作法 (如井距等 并不完全适合我国油气藏的 实际 , 但对方的这种储量评估思路和方法不能不引 起我们的深思和重视 , 也值得学习 。他们以现有井 点为基础 , 以地质静态结合生产动态 、 并考虑经济因 素 , 一步一个脚印 , 步步为营 , 逐渐

23、落实油气田的经 济可采储量 、 剩余经济可采储量 , 这无疑是合理 、 正 确的 , 符合油气田实际的 。美方认为落实一个油气 田的储量是一个漫长的历史过程 , 即随着油气田钻 探 、 开发的进程 , 不断落实 、 计算经济可采储量 , 而并 不是在某一时刻就确定了一个完整油气田的储量 。六 、 认识及结论 (1 探明地质储量无法避免地存在误差 , 未完全 反映油气田 (藏 中油气的可流动性 , 通常在开发过 程中很少考虑其变化 , 经济价值不明显 , 其采收率往 往与油气田地质特征不相符 、 横向可比性较差 。故 探明地质储量实用性不强 , 可比性差 ; 市场竞争能力 不强 ; 更不利于实现

24、与国际接轨 ; 这也与哲学的 “认 识论” 相悖 。 (2 动态地质储量是油气藏中可渗流或流动石 油 、 天然气的总量 , 是真正起到贡献作用的地质储 量 。 随着开发的进程 , 计算落实的动态地质储量越 准确 。 其采收率具备横向可比性 , 能够用来评价 、 衡 量油气田的综合开发效果 。 (3 可采储量涉及油气藏地质和动态特征 、 突出 了经济价值 , 可比性强 , 实用性强 。随着开发的进 程 , 计算的可采储量越来越准确 。以可采储量 、 特别 以经济可采储量作为储量管理方式 , 不仅适应当前 市场经济环境 , 增强了市场竞争能力 , 而且利于同国 际接轨 。 (4 采收率与地质储量必

25、须要满足一一对应的 逻辑匹配关系 , 不同地质储量 (如动态储量 、 探明地 质储量 对应不同的 、 与其相匹配的采收率 , 绝不能 混淆 。 (5 美国 D &M储量评估公司并不重视和关心 探明地质储量 , 。而尤为重视经 , , 在 。 相比之下 , 我国以勘探阶段静态容积法 地质储量管理几乎贯彻整个开发过程 , 既不符合油 气藏的实际 , 且应变能力不强 , 实用性不强 , 与经济 效益联系不紧密 。 (6 尽快将静态容积法探明地质储量管理模式 转化为以可采储量为主 、 结合动态地质储量的管理 、 运行模式 , “ 淡化探明地质储量和采收率 , 重视可采 储量” , 逐步与国际接

26、轨 。 成文中参考了以下内部资料 :郝玉鸿等 , 长庆油气田 可采储量阶段标定成果 , 长庆油田公司勘探开发研究院 , 2001。参 考 文 献1 冈秦麟 , 王鸣华等 . 中国五类气藏开发模式 . 北京 :石油工 业出版社 ,19952 郝玉鸿 . 对容积法计算气藏采收率和可采储量的修正 . 天 然气工业 ,2000;20(23 郝玉鸿 . 关于油气田动态储量 . 试采技术 ,1999; (24 国家石油和化学工业局 . 天然气可采储量计算方法 . 石油 天然气行业标准 ,20005 国家储委办 . 石油天然气资源管理论文集 . 北京 :石油工 业出版社 ,1999(收稿日期 2005203

27、214 编辑 韩晓渝 4 8 Physical property , Deviation factor , Error , Mathematical model Zh ang G uodong (senior engineer was born in 1970. Add :No. 11, Huaihe St. , Deyang , Sichuan (618000 , Chi 2 na Tel :(0838 2507613 E 2mail :zgd11163. comRE 2UN DERSTAN DING RESERVES AN D RECOV 2 ER Y FACTOR OF OIL/G AS

28、 FIE LDS 1 Li Anqi (Changqing Oilfield Branch , PCL and Hao Yuhong (E &DResearch Instit ute of Changqing Oilfield Branch , PCL . N A T U R. GA S I N D. v. 25, no. 8, pp. 81-84, 8/25/2005. ( ISSN 1000-0976; In Chinese ABSTRACT :The reserves management with geological reserves determined by the vo

29、lumetric method has more dis 2 advantages than advantages. The calculation of the certified geological reserves has unavoidable errors. The reserves change is less considered in production , which makes the covery factor not fitting the geological oil/ reservoir and thefor the recent market and the

30、require 2 ments to meet the practice. Under certain con 2 ditions , the dynamic geological reserves of oil/gas fields are reliable and practical. Its recovery factor fits the real features of the oil/gas reservoir. The lateral correlation is good. The dynamic geological reserves consider not only th

31、e static and dynamic geological features of the oil/gas reservoir but also the economic factors. The recoverable reserves determined by large dynamic data not only have high accuracy , fit the real geological features of the oil/gas reservoir , and stress the economic value but also meet the require

32、ments of the market economy and the international practice. Therefore , more attention should be paid to the recoverable reserves , and the certified geological reserves and the recovery factor should be used less and less. SUB JECT HEADING S :Certified reserves , Recoverable reserves , Volumetric m

33、ethod , Recovery factor , Dynamic a 2 nalysis , Economic benefit Li Anqi (senior engineer was born in 1960. Add : Changqing Xinglongyuan Quarter , Xi an , Shaanxi (710021 , China Tel :(029 86590922 E 2mail : laql_cqpetrochina. com. cnMATHEMATICAL MODE L OF G AS/L IQUID BI 2 PHASE THR OTT L ING PRE D

34、ICTION FOR G AS WE LLS WITH HIGH G AS/L IQUID RATIO 1 Liu Jianyi , Li Y ingchuan and Du Zhimin (State Key Lab. of Reservoir Geology and Exploi 2 tation , Sout hwest Petroleum Instit ute . N A T U R. GA S I N D. v. 25, no. 8, pp. 85-87, 8/25/ 2005. (ISSN 1000-0976; In Chinese ABSTRACT :Thornhill &

35、;Graver model is the common mathematical model to calculate the throttling when dry gas passes through the chock. But the gas f rom many gas wells contains liquid more or less. It is very important to predict gas/liquid bi 2phase throttling correctly. With the energy e 2 quation of stable flow , tak

36、ing condensate oil/gas as the com 2 plex gas , and investigating the gas/liquid bi 2phase throttling of the complex gas/water mixture , the new model is devel 2 oped for the throttling gas wells with high gas/ of dry gas throttling , bi 2phase throttling contains a correction factor. (Financed by the National Science Fund Projec