§3—3_油气储量的计算方法

1、33 油气储量的计算方法油气储量的计算方法 一、容积法计算油气储量的思路及公式一、容积法计算油气储量的思路及公式 容积法计算石油储量的基本思路，是将整个油藏当作一个有统一压力系统和彼此连通的容器，在此基础上首先确定含工业储量的油、气层的体积，然后逐次计算油层孔隙空间体积和油气的地下体积，最后将油气的地下体积折算成地面体积或质量。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式1、油层岩石总体积 将整个油藏当作一个彼此连通的容器，只要求得整个油藏的含油面积A和油层平均有效厚度h，即可得到油层岩石的总体积为：Ah。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 2、油层孔

2、隙空间体积 储集油气的岩层必须具备一定的连通孔隙度(也称有效孔隙度)。有效孔隙度定有效孔隙度定义为义为: :连通孔隙空间体积占油层岩石总体连通孔隙空间体积占油层岩石总体积的百分比积的百分比。因此，只要我们求得油层平均有效孔隙度，我们就可得到油层孔隙空间的总体积为：Ah。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式3、地下油气体积 在地下油层的孔隙空间中，既含有油气，也含有一定数量的水，这些水一般以束缚水的状态存在。地下油层孔隙空地下油层孔隙空间中油、水含量的体积百分比，间中油、水含量的体积百分比，称含油饱和度称含油饱和度( (S S。) )与含水饱和与含水饱和度（度（S Sw

3、w）。）。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 油藏的含油饱和度(S S。)与含水饱和度(S Sw w)有如下关系： S。+ S Sw w = 1 只要求得油层平均的原始含油饱和度Soi，就可得到油层孔隙空间中所含油气的地下体积为：AhSoi容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 4、油气地面体积与质量 由于地下石油中一般都溶解有相当数量的天然气，当其自地下采出到地面时，由于压力与温度的变化，其溶解气将大量逸出，因此其地面体积将有较大的缩小。石油的地下体积与石油的地下体积与地面体积之比，称原油体积系数。地面体积之比，称原油体积系数。原油的体积系数一

4、般都大于1，高者常达1.4-1.5以上。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 将地下油气体积AhSoi除以原油的原始体积系数Boi，我们就可以得到油气的地面体积N，为：AhSoi/Boi 将石油的地面体积乘以原油密度O， 即可得到石油的质量N，为：AhSoio/ Boi容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 5、油气储量计算公式 根据以上的思路，我们就可得出石油和天然气储量计算的公式： (1)石油储量计算的两个公式 石油储量以体积为单位的计算公式如下：N = A h Soi / Boi 或者，石油储量以质量为单位的计算公式如下：N = AhSoio

5、/ Boi容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 (2)石油中的溶解气储量 石油中的溶解气储量，可依据原始溶解气油比Rsi采用以下公式计算： G = N Rsi 在上式中，也要注意各参数的单位。Rsi习惯采用m3m3或m3t两种单位，因此，原油地质储量N的单位应与Rsi的单位统一。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 (3)气藏天然气储量 气藏天然气储量计算公式为：Qg =0.01AhSgi/Bgi 式中Qg-天然气地质储量，108m3； Sgi-原始含气饱和度，小数； Bgi-天然气原始体积系数，小数。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气

6、储量的思路及公式 容积法是计算油气地质储量的主要方法。该方法适用于不同勘探开发阶段，不同圈闭类型、不同储集类型和不同驱动方式的油藏。计算结果的可靠程度取决于资料的丰富程度及精度。用于大、中型构造油藏的精度较高，而复杂类型油藏则精度较低。容积法计算油气储量的思路及公式容积法计算油气储量的思路及公式 容积法计算油气储量的公式本身并不复杂，但储量参数的选取确定则十分严格复杂。容积法计算油气储量总共涉及6个参数：含油面积、有效厚度、有效孔隙度、原始含油饱和度、原油体积系数、原油密度。二、容积法计算公式中参数的二、容积法计算公式中参数的确定确定 1、含油面积 储量计算中所指的含油面积，是指油藏中具有工业

7、产能地区所围出的面积。那些低于工业产能的地带（如油藏边缘的某些部位）其面积在进行储量计算时应予扣除。参数的确定参数的确定 含油面积的确定，本质上是确定油藏中具工业产能的油气层的四周边界。油藏或油层的四周边界确定以后，求取含油面积可以采用求积仪或网格法等方法直接量取即可。因此，怎样确定含油边界，就成为确定含油面积的主要问题。以边底水油藏为例确定含油边以边底水油藏为例确定含油边界的方法简介界的方法简介 以边底水油藏为例以边底水油藏为例: 当油藏存在底水或边水时，由于在油水界面附近存在含油饱和度逐渐变化的过渡带，使得这时的含油底界与含油边界较为复杂和典型。在此我们进行专门介绍。确定含油边界的方法确定

8、含油边界的方法 边底水油藏需要首先确定油水界面的深度位置和过渡带形态。在油水界面位置和形态确定以后，就可根据油水界面深度和过渡带形态在油藏顶面构造图上圈出含油边界。因此，边、底水油藏确定含油边界的问题，实质上是一个确定油藏底界的问题。确定含油边界的方法确定含油边界的方法边、底水油藏油水过渡带特征，参见前面我们介绍过的“油藏流体分布-油水过渡带特征”部分，在此，我们就不再做详细的介绍。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 方法一、利用岩心、试油和测井资料确定油水界面： 利用岩心、试油和测井资料确定油藏的原始油水界面，是现场普遍采用的方法。其思路与步骤如下：确定含油边界的方法确定含油边界的方法 首

9、先依据油水过渡带取心资料，通过岩心出筒时的观察就可以大致确定油水界面的深度位置。 A、油层的岩心特征：含油饱满，颜色深，多为深棕色、棕色、棕褐色，油砂染手，油腻感强，滴水于岩心上，水呈珠滴状、不浸渗；单层试油结果产油不含水。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 B、水层的岩心：砂粒干净、色浅、呈灰白色、灰黄色，滴水于岩心上立即渗入；试油产水或产水带油花。 C、油底、水顶之间油水过渡段的岩心：颜色为浅褐色、浅棕色、砂粒似被水冲洗过，较干净，无油腻感，滴水到岩心上，水呈透镜状或膜状，水慢慢渗入岩心内；试油为油水同出或产油含水。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 确定油水界面最权威的资料是油水过渡

10、带的试油资料。 但怎样选择合适的过渡带试油井段，需要事先根据岩心和测井资料来分析确定。岩心确定出可能的油水界面或过渡带的大体深度位置以后，要依据测井曲线上油气水层的测井响应，结合岩心和其它录井资料进一步判识出可能的油水界面深度位置和过渡带的高度；确定含油边界的方法确定含油边界的方法 据此确定试油井段，用试油结果来证实、充实或修正对油水界面位置的判断。一个油藏应有不止一口井在油水过渡带进行试油资料的录取。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 应用试油资料时，需结合油分析及水分析资料进行仔细研究。尤其当试油结果为产油含水时，更需要作具体分析。首先看水的产量大小、稳定情况，以便鉴定是地层水，还是注入

11、水、泥浆水或地面水。若为后三者，则证明该层是不产水，水为外来水，应为油层。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 鉴别产出水是否是地层水的方法，主要用水分析资料中氯离子含量和总矿化度两项指标。因为氯离子和总矿化度在地层水中的含量与注入水、泥浆水、地面水中的含量是不同的。地层水的氯离子和总矿化度高，氯离子含量一般均在1000mgL以上，总矿化度一般在50008000mgL以上，而且几次取样分析的数值稳定，水的含量也稳定 。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 如果是钻井液水、地面水、注入水，则这两项指标均低，氯离子含量只有几百，总矿化度为20003000mgL，而且几次取样数值不稳定，含水量的变化

12、也大。 通过对水分析资料的研究，肯定是钻井液水、通过对水分析资料的研究，肯定是钻井液水、地面水、注入水时，证明所试层不含水，为油地面水、注入水时，证明所试层不含水，为油层，可定油底（油层底界）。如果为地层水，层，可定油底（油层底界）。如果为地层水，即使含量低，也不能定油底，应属于油水过渡即使含量低，也不能定油底，应属于油水过渡段。段。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 以试油资料为依据，结合岩心资料和测井资料进行综合分析，建立岩、电、物、油四性关系，据此制定出判断油水层的测井标准。然后依据测井曲线划分出各井的油层、水层和油水同层。在此基础上，按各井油、水层的海拔高度绘出油水界面分布图（图3-

13、1），就可确定油水界面。 将确定出的油水界面投影在油层顶面构造图上，将确定出的油水界面投影在油层顶面构造图上，就可圈出油藏的含油边界。就可圈出油藏的含油边界。图3-1根据岩心和试油资料确定油水界面 确定含油边界的方法确定含油边界的方法 方法二、利用压力资料判定油（气）水界面： 在一个油藏中，只要有一口井获得工业性油流，而另一口井打在油层的含水部分，利用这两口井测试的可靠的地层压力和流体密度资料，就可计算出大致的油水界面。图3-2利用压力资料确定油水界面示意图 确定含油边界的方法确定含油边界的方法 如图3-2所示，1号井钻在油藏的顶部，测得的油层静止压力为p0，2号井钻在油藏的含水部位，测得的水

14、层静止压力为pw，其油水界面的计算公式为：pw= p0+(How-Ho)100o+H-(HOW-HO)/100W （1）确定含油边界的方法确定含油边界的方法 式（1）经过整理可得式（2）：How = Ho+p0H-100(W-o)/W-o确定含油边界的方法确定含油边界的方法 式中 Ho -油井井底海拔高度，m； Hw -水井井底海拔高度，m； How -油水界面海拔高度，m；H-油井与水井海拔高差，m；确定含油边界的方法确定含油边界的方法 o - 油的密度，t/m3；w - 水的密度，t/m3；p0 -油井地层压力，MPa；pw- 水井地层压力，MPa。确定含油边界的方法确定含油边界的方法 采

15、用地层压力计算油水界面，由于实际油藏的复杂性，由于钻井、完井污染影响井底的连通完善程度导致地层压力的降低；还由于测压本身的误差，都将影响其计算结果的准确性。因此，这一方法只在油藏勘探的初期阶段使用，其结果应当采用其它方法进行检验、充实和修正。油、气界面的确定油、气界面的确定 油田发现气顶以后，如何准确划分油、气界面，直接关系到气顶面积、厚度和油层面积、厚度的参数提取，是一项重要的工作。 大庆的喇嘛甸油田是我国第一个典型的块状构造气顶油田，也是我国发现最早的气顶油田。但是利用测井和试油资料都很难确定原始油、气界面深度，因而给储量计算和开发设计带来困难。 油、气界面的确定油、气界面的确定 大庆油田

16、为准确划分原始油、气界面，首先从岩心上划分出油砂与气砂、油顶与气底，从而确定油气界面。其方法是以岩心资料为基础，试油资料作验证，区别油砂与气砂，即通过详探阶段13口取心井的岩心进行逐井、逐层、逐段的观察，并选样进行切片对比。油、气界面的确定油、气界面的确定 大庆总结出肉眼定性判断油砂与气砂的主要区别是：岩心颜色和含油饱满程度有较明显的差异，即油砂油砂色深，含油饱满或较饱满；气砂色色深，含油饱满或较饱满；气砂色浅，含油不饱满或极不饱满浅，含油不饱满或极不饱满 (表33 油砂与气砂岩心特征对比表)。表油砂与气砂岩心特征对比表时间 项目 气砂特征 油砂特征 刚出筒 颜色 棕黄、浅棕、浅棕黄、劈开岩心

17、片刻色变浅 深棕、棕、棕褐色 刚出筒 饱满度 不饱满或极不饱满，劈开岩心有少量轻质油 饱满或较饱满，油砂污手，具油脂感 久放后 颜色 黄色、浅黄、浅灰色 时间增长色稍浅，但基本保持本色 久放后 饱满度 不含油、滴水不渗 饱满或较饱满 油、气界面的确定油、气界面的确定 在岩心判断油砂与气砂的基础上，再用13口井的试油(气)资料进行验证表明，试油(气)结果与岩心观察结果完全吻合。将气层与油层区分开后，需要从岩心上找出各井的气层底界与油层顶界的深度，当油气层直接接触时，即油砂与气砂处于同一砂体内，从岩心上观察油气界面十分清楚，所定的油气界面深度误差在0.5m左右，这是任何方法都不能达到的。（这为声波

18、时差测井和中子伽马测井划分油气层奠定了基础和依据）。 圈定出含油、气边界以后，含油、气面积就确定了。含油边界确定的其它方法含油边界确定的其它方法 含油边界的确定，需要有比较准确的油藏顶面构造图，需要有油藏边界断层比较可靠的平面剖面展布图，需要有一定数量的探边井。这三项资料，至关重要。没有一定数量的探边井，就无法证实油藏边界的可靠位置，也难于准确勾画出油藏的顶面构造图和边界断层的空间展布图。含油边界确定的其它方法含油边界确定的其它方法 具体圈定含油边界时，在无其它进一步资料的情况下(注意，如有进一步资料，应当依据这些资料进行分析研究)，现场通常采用以下判别方法： 油藏边外有落空井并且距边内正常生

19、产井在一个开发井距左右时，含油边界定在两口出油与不出油井的井距之半。含油边界确定的其它方法含油边界确定的其它方法 油藏边外有落空井但距边内开发井明显超过正常井距时，含油边界定在开发井外取正常井距之半。 油藏边外有落空井，油藏边缘的油井又显著低产时，含油边界定在该低产井附近。含油边界确定的其它方法含油边界确定的其它方法 油藏边外虽无落空井，但油藏边部有显著低产井，而且油层对比明显变差时，含油边界定在该低产井附近。油层有效厚度的确定 2、油层有效厚度 油层是指能产出油气的储集层油层是指能产出油气的储集层。那些虽含油但无产油能力的储集层一般称为含油层。在油藏储集层中，一般存在这样的情况：储集层孔渗条

20、件最好的主体部分，含油而且具有产出工业油气的能力；而在同一储集层中的某些局部地带，可能由于钙质或泥质含量增加使局部孔渗条件变差，导致含油饱和度降低，成为含油但不产油或产油量极低无经济意义的非工业油气层段或厚度。油层有效厚度的确定 显然，这样的含油层段在计算储量时应予扣除。只有那些具有工业产油能力的层段或厚度，才应作为计算油气储量的有效的部分，这就产生了油层有效厚度这一重要概念(图34有效厚度示意图)。 图例：1不同含油级别2不同岩性3有效厚度油层有效厚度的确定 所谓油层有效厚度，就是指储油层中具所谓油层有效厚度，就是指储油层中具有工业产油能力的那部分油层的厚度，有工业产油能力的那部分油层的厚度

21、，即工业油井内具可动油的储集层的厚度。即工业油井内具可动油的储集层的厚度。 有效厚度概念，国内外大体一致。在美国称生产层净厚度，根据美国储量分类标准，只有目前开采有经济价值的厚度才能计算储量；目前开采无经济价值的厚度，只能算做资源。 油层有效厚度的确定 前苏联将油层下限分为三级：一级称标准界限，此界限以上的油层厚度不仅存在可动油，而且开采时经济上盈利；二级界限称下限，下限以上的油层厚度存在可动油，但开采时经济上不合算；三级界限称绝对界限，此界限以上的储集层中存在石油，但不能流动，此界限以下则不含石油；只有标准界限以上的储集层厚度称有效厚度。油层有效厚度的确定 研究有效厚度的基础资料有岩心、试油

22、和地球物理测井资料。这三种资料各有其局限性，必须综合运用，以提高全面性和准确度。试油是了解油层产油能力的直接资料，但即使有单层试油资料，其所试厚度也只在几米以上，因而难于说清什么部位出油、什么部位不出油。岩心是认识储集空间的直接资料，可以直观地看见油层中的石油;油层有效厚度的确定 但由于取心井一般较少，也由于用常规手段取到地面的岩心其含油性与地下有很大区别，还由于岩心中的石油不能很好说明是否能够产出。测井资料的优点是每口井都有而且连续，缺点是必须借助岩心、试油等其它资料才能较为准确地解释储集层的岩性、物性和含油性。因此，综合运用这三种资料，才能提高油层有效厚度的解释精度。油层有效厚度的确定 我

23、国总结出一套地质-地球物理的综合研究油层有效厚度的方法是：以单层试油资料为依据，对岩心资料进行充分试验和研究，制定出有效厚度的岩性、物性、含油性下限标准，并以测井解释为手段，应用测井定性、定量解释方法，制定出油气层有效厚度的测井划分标准(包括油、水层标准，油层、干层标准和夹层扣除标准)，用测井曲线及其解释参数具体确定油气层有效厚度。 油层有效厚度的确定 由于技术条件的限制（主要由于射孔定位精度的限制），太薄的油层无法准确射孔予以开采，因此，就产生了有效油层的起算厚度标准一词。我们国家20世纪50、60年代油层起算厚度定在0.4m-0.5m，后来由于技术进步，目前一般定在0.2m，就是说，大于0

24、.2m的有效层才计算有效厚度。对于夹层来讲，同样，大于0.2m的应予以扣除。油层有效孔隙度的确定 3、油层有效孔隙度 孔隙性油层如砂岩的有效孔隙度的确定以实验室直接测定的岩心分析数据为基础，对于未取岩心的井则采用测井资料求取有效孔隙度，并用实测岩心孔隙度进行校正，以提高其精度。 油层有效孔隙度的确定 裂缝性油层如某些碳酸盐岩油层、多数火山岩和变质岩油层的分析孔隙度变化很大，并且一般只能反映基质孔隙度大小，难以反映裂缝孔隙度情况，因此，需要综合应用各种孔隙度资料(分析孔隙度、测井解释孔隙度等)来确定比较接近油藏实际的孔隙度数值。油层有效孔隙度的确定 由于地层高压条件下的孔隙度与地面常压下测定的孔

25、隙度有一定的差别，因此,对地面岩心分析所获得的孔隙度应校正为地层条件下的孔隙度。实验室提供了不同有效上覆压力下的三轴孔隙度，利用这些数据就能够对地面孔隙度进行压缩校正。根据美国岩心公司研究，三轴孔隙度转换为地层孔隙度的公式为：油层有效孔隙度的确定 f = g (g 3) 式中：f-校正后的地层孔隙度，小数 g-地面岩心分析孔隙度，小数 3-静水压力作用下的三轴孔隙度，小数 -转换因子，常数 注解：通过对人造岩心模型的理论计算和实际岩心测试，得出转换因子为： = 1/3（1+）/（1-） ：岩石泊松比，无因次量。（横波变化与纵波变化之比）原始含油饱和度的测定 4、原始含油饱和度 油气在油层孔隙空

26、间中所占的体积百分比，称油气在油层孔隙空间中所占的体积百分比，称含油饱和度含油饱和度。由于油层孔隙空间结构复杂，非均质性十分严重，因而其孔隙度的空间差异是十分巨大的。在这些孔隙空间中既有束缚水(常附着在亲水岩石颗粒的表面和细小的孔隙喉道中)，又有大量可动油和少量束缚油(常附着在亲油矿物颗粒表面)共存其中。因此，油层内部的含油饱和度各处不同，空间差异很大。原始含油饱和度的测定 根据大庆油田取心研究原始含油饱和度的实际资料，砂岩油藏纯含油段以上的原始油水饱和度与储层岩石的孔隙度、渗透率、粒度中值和分选系数的高低有很大的关系：储层物性越好，其原始含油饱和度越高，束缚水饱和度越低。 储量计算中所指的含

27、油饱和度，如无特别申明，都是指油藏或油层的平均的含油饱和度。也只有选取油藏或油层平均的含油饱和度，才对油气储量计算有实际意义。原始含油饱和度的测定 含油饱和度资料的来源有四个方面： 岩心含油饱和度的测定 地球物理测井资料计算 毛管压力曲线计算 同类油藏进行类比原油体积系数的确定 5、原油体积系数 地层原油体积系数，又简称原油体积系地层原油体积系数，又简称原油体积系数，它定义为原油的油藏体积与其在地数，它定义为原油的油藏体积与其在地面脱气后的体积之比。面脱气后的体积之比。由于地层油或多或少都溶解有天然气，也由于地下温度高引起热膨胀，这些都超过弹性压缩的影响，因而原油体积系数一般都大于1，高者甚至

28、达到1.51.8上下。原油体积系数的确定 原油体积系数是将地下原油体积换算到地面标准条件下的脱气原油体积的基本参数。凡产油的预探井和部分评价井，都应在试油阶段录取准确的地层流体高压物性(PVT)样品，进行室内分析化验以获取包括地层油体积系数在内的高压物性数据。原油体积系数的确定 在选取原油体积系数时，应注意该高压物性资料的可靠性；要检查和评价该高压物性资料的录取条件，如果取样压力不符合必须高于原始饱和压力这一基本条件时，该样品和该资料的可靠性应受到质疑。 地面原油密度的确定 6、地面原油密度 石油储量计算结果有两种单位，一种是体积单位，还有就是质量单位。液体石油一般要将计算结果换算为质量单位。进行石油储量计算时，若要将原油体积量折算为质量，就需要地面原油密度参数。地面原油密度的确定 地面原油密度资料容易取得，它只需要在油井的井口进行取样分析就可获得。作为有一定井数和一定面积的油藏，应当有相当数量具代表性的井的原油分析样品，通过平均来确定地面原油密度。二、单元体积法计算油气储量二、单元体积法计算油气储量 单元体积法计算油气储量的原理与容积法完全相同，它是将油藏划分为若干个大小一定或不等、面积相等或不等的单元，然后用容积法的公式分别计算各个单元内的油气储量，最后，将各单元内的油气储量累加，便得到整个油藏的油气总储量(图35)。图35单元体积法计算油气储量