石油与天然气储量计算

石油与天然气储量计算第一页，共七十七页，2022年，8月28日第一节工业油气流标准

工业油气流标准包括：油气井的工业油气流标准，储集层的工业油气流标准。

油气井的工业油气流标准：指在现有的技术、经济条件下，一口油(气)井具有实际开发价值的最低产油气量标准(即油气井的产油气下限)。

★★

储集层的工业油气流标准：指工业油气井内储层的产油气下限，即有效厚度的测试下限--储量计算的起点。第二页，共七十七页，2022年，8月28日当前，在考虑到酸化、压裂等增产措施的有效应用条件下，我国现行油气井工业油气流标准如下：第三页，共七十七页，2022年，8月28日第一节工业油气流标准第二节油气储量的分类和分级一、分类★★二、分级三、油气储量的综合评价★第一节工业油气流标准第四页，共七十七页，2022年，8月28日储存于地下的油气，由于地质、技术和经济上的原因，不能全部采至地面，故把油气储量分为两类：一、油气储量的分类地质储量可采储量表内储量表外储量开采价值油气储量第五页，共七十七页，2022年，8月28日

表内储量：指在现有技术经济条件下，有开采价值，并能获得社会经济效益的地质储量。★●地质储量(N)--指在地层原始条件下，具有产油(气)能力的储集层中呈原始状态的石油和天然气的总量。★★根据开采价值可分为：表内储量、表外储量。

表外储量：指在现有经济技术条件下，开采不能获得社会经济效益的地质储量。★

※当原油价格提高或工艺技术改进后，

某些表外储量可以转变为表内储量。第六页，共七十七页，2022年，8月28日N--石油地质储量，104t；NR--可采储量，104t；ER--采收率，小数。

●

采收率(ER)--可采储量与地质储量之比值。★

受油层条件、流体性质、采油技术和经济条件限制。

●可采储量(Nr)--在现有经济技术条件下，可以从储油层中采出的油(气)量。★

●

剩余可采储量：指油气田投入开发后，

可采储量与累积采出量之差。★第七页，共七十七页，2022年，8月28日基本探明储量未开发探明储量已开发探明储量远景资源量储量含油气盆地总资源量二、远景资源量及储量的分级含油气盆地的总资源量，包括两大部分：推测资源量潜在资源量预测储量控制储量探明储量根据勘探阶段以及对油气田认识程度第八页，共七十七页，2022年，8月28日三、油气储量的综合评价—

一般了解分析勘探的效果不仅要看探明多少储量，还要综合分析探明储量的质量，甚至包括开发的难易程度。1、储量可靠性评价2、储量综合评价3、特殊储量第二节油气储量的分类和分级第九页，共七十七页，2022年，8月28日1、储量可靠性评价对于油(气)储量计算结果，根据以下内容进行可靠性分析之后，要进行储量综合评价。

①各种资料的齐全、准确程度，是否达到本级储量要求

②分析确定储量参数的方法及各种图版的精度

③储量参数的计算与选用是否合理，多种方法对比校验

④油气田地质研究是否达到本级储量要求的认识程度

⑤分析所选择的储量计算方法是否合理第十页，共七十七页，2022年，8月28日2、储量综合评价申报的油气储量按：产能、储量丰度、地质储量、

油气藏埋藏深度

4个方面进行综合评价。

⑴按产能大小划分

石油储量：可根据千米井深的稳定产量、每米采油指数和流度划分为：高产、中产、低产、特低产四个等级。

天然气储量：仅根据千米井深的稳定产量划分为高产、中产、低产三个等级。第十一页，共七十七页，2022年，8月28日第十二页，共七十七页，2022年，8月28日⑵按地质储量丰度划分油藏的储量：分高丰度、中丰度、低丰度、特低丰度气藏的储量：分高丰度、中丰度、低丰度3个等级第十三页，共七十七页，2022年，8月28日⑶按油、气田地质储量大小划分油田划分为特大、大型、中型和小型油田四个等级；气田只分大、中、小三个等级。第十四页，共七十七页，2022年，8月28日⑷按油、气藏埋藏深度划分划分为四个等级：浅层、中深层、深层、超深层；在浅层、中深层油藏与气藏划分标准略有差别。第十五页，共七十七页，2022年，8月28日第七章石油及天然气储量计算第一节工业油气流标准第二节油气储量的分类与分级第三节容积法计算石油储量第四节压力降落法计算天然气储量第十六页，共七十七页，2022年，8月28日一、容积法的基本公式★二、容积法计算公式中参数的确定★三、储量计算单元四、储量计算参数平均方法第三节容积法计算石油储量利用油田静态资料和参数来计算石油储量--是计算油气田地质储量的主要方法；适用于不同勘探、开发阶段。第十七页，共七十七页，2022年，8月28日容积法的实质：计算地下岩石孔隙中油气所占体积，并用地面的体积单位或质量单位表示。

一、容积法的基本公式N--石油地质储量，104tA--含油面积，km2

he--平均有效厚度，mΦ--平均有效孔隙度，小数SWi--平均束缚水饱和度，小数ρo--平均地面脱气原油密度，t/m3

Boi--平均原始原油体积系数

▲

油层中一定体积原油与它在地面标准状态下脱气后的体积之比。第十八页，共七十七页，2022年，8月28日

◆

地层原油中的原始溶解气的地质储量为：GS--溶解气的地质储量，108m3RSi--原始溶解气油比，m3/t。

◆

可采储量为：NR--可采储量，104t；ER--采收率，小数。第十九页，共七十七页，2022年，8月28日容积法计算油气储量中涉及6个参数：二、容积法计算公式中参数的确定1、含油面积2、有效厚度3、有效孔隙度4、束缚水饱和度5、地面脱气原油密度6、原油(原始)体积系数对储量精度影响程度减弱⑴有关概念的回顾⑵油水界面的确定⑶油水边界的确定⑷含油面积的确定第二十页，共七十七页，2022年，8月28日1、含油面积的确定⑴有关概念的回顾

油水界面、油水过渡带、油水边界（内、外边界）

低渗油层(非均质)→毛细管压力曲线出现缓慢变化段，则有相当厚的油水过渡段。①对于岩性均一的储层

高渗储层→毛管压力曲线近似L型，油水过渡段小→视为一个界面第二十一页，共七十七页，2022年，8月28日②对于岩性不均一储层

油水界面及油水过渡带具有不同形态。可以是倾斜的

或凹凸不平的。若储层岩性向某方向明显变差若储层岩性结构复杂，变化大油水界面倾斜过渡段向岩性变差方向增厚油水界面凹凸不平过渡段的厚度也会变化第二十二页，共七十七页，2022年，8月28日岩性侧向变化引起油水界面倾斜和过渡段加厚

第二十三页，共七十七页，2022年，8月28日①利用岩心、测井及试油资料确定油水界面岩心--含油情况与颜色；测井--SP、Rt②利用毛管压力资料确定油水界面；③利用压力资料确定油水界面。⑵油水界面的确定1、含油面积的确定第二十四页，共七十七页，2022年，8月28日①利用岩心、测井及试油资料确定油水界面首先，以试油资料为依据，结合岩心资料的分析研究，

→制定判断油水层的测井标准；

→划分各井的油层、水层、油水同层。

确定油水界面分3步：

A）算出某一油水系统中各井最低油层底界和

最高油水同层或水层顶界海拔高度。

B）投点--在图上依次点出各井油底、水顶位置。

C）在油底、水顶之间划油水界面。当资料较少，油底和水顶相距较远时，油水界面应偏向油底，以防面积增大。第二十五页，共七十七页，2022年，8月28日确定油水界面图(据韩定荣，1983)井号海拔高度●油层底界○

水层顶界第二十六页，共七十七页，2022年，8月28日油藏油水垂向分布示意图30%78%Sw油水相对渗透率曲线②应用毛管压力曲线确定油水界面

根据毛细管压力曲线特征及相渗透率曲线，按井的产出特征可以将油藏垂向油水分布自上而下可分为3段：

Ⅰ产纯油段

Ⅱ油水过渡段

Ⅲ产纯水段▲

油水界面一般指第Ⅰ段与第Ⅱ段的分界面。第二十七页，共七十七页，2022年，8月28日

根据毛细管压力曲线特征及相渗透率曲线，按井的产出特征可以将油藏垂向油水分布自上而下可分为3段：

含水饱和度相对渗透率产出特征Ⅰ段Sw＜30%水的相对渗透率为0产纯油段Ⅱ段Sw30%～78%油、水相对渗透率均＞0油水过渡段Ⅲ段Sw＞78%油的相对渗透率为0产纯水段第二十八页，共七十七页，2022年，8月28日H1How③利用压力资料确定油水界面油水界面处水柱产生的压力油水界面至1井底油柱产生的压力1井底实测压力测压面水平储集层均质高渗地表海拔高度为0或已知井口海拔第二十九页，共七十七页，2022年，8月28日油水过渡带示意图⑶含油面积的确定

含油面积：一般指油藏产油段在平面上的投影。指具有工业性油流地区的面积。纯含油区：内含油边界控制部分过渡带：平均有效厚度≈该油层1/2

含油饱和度不同于纯含油部分①相关术语第三十页，共七十七页，2022年，8月28日②依据油藏类型确定含油面积油藏类型对圈定含油面积起着重要的控制作用。在确定含油气面积时，首先初步确定油藏类型，了解控制油气分布主要因素。

Ⅰ、简单的背斜油藏Ⅱ、断块(层)油藏Ⅲ、构造-岩性油藏和岩性油藏第三十一页，共七十七页，2022年，8月28日⑴对有效厚度的一般认识

油层有效厚度--指现有经济技术条件下，油层中能够提供工业油流的厚度(储层中具有工业产油能力的厚度)。★★

即对全井达到工业油井标准有贡献的储层厚度。

①有效厚度必须具备2个条件：★

▲

油层内具有可动油；

▲

在现有工艺技术条件下可提供开发。2、油层有效厚度的确定第三十二页，共七十七页，2022年，8月28日②油层有效厚度的物性下限值：

当储层的孔隙度、渗透率及含油饱和度达到一定数值后，油层才具有开采价值；低于该数值，油层失去开采价值。③研究有效厚度的基础资料岩心资料：不能说明原油能否产出、且取心井较少；试油资料：多为合层试油，分不清出油的确切部位；测井资料：属于间接资料，需要第一性资料验证。

三者各有局限性，必须综合利用。第三十三页，共七十七页，2022年，8月28日以单层试油资料为依据，对岩心资料进行试验和研究，

制定出有效厚度的岩性、物性、含油性下限标准；④我国研究有效厚度的综合研究方法

以测井解释为手段，广泛应用测井定性、定量解释方法，制定出油气层取舍标准(包括油、水层标准和油、干层标准)

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。第三十四页，共七十七页，2022年，8月28日⑵有效厚度物性标准--物性下限标准的确定

有效厚度下限标准：主要指物性标准，包括孔隙率、

渗透率和含油饱和度3个参数的下限。

由于岩心资料难以求准油层原始含油饱和度，通常用孔隙度和渗透率参数反映物性下限。

确定有效厚度物性下限的方法：测试法；含油产状法；泥浆侵入法；经验统计法等。第三十五页，共七十七页，2022年，8月28日①测试法--利用单层试油成果确定油层渗透率下限确定有效厚度物性下限的方法对于原油性质变化不大、单层试油资料较多的大油田→直接编制每米采油指数和空气渗透率关系曲线。→每米采油指数＞0所对应的渗透率值--渗透率下限。单位厚度采油指数与渗透率关系曲线

（据大庆油田储量组，1985）第三十六页，共七十七页，2022年，8月28日

孔隙度下限的确定：

渗透率下限确定后，根据孔隙度与渗透率关系曲线，

查出相应的孔隙度下限。孔隙度下限渗透率下限第三十七页，共七十七页，2022年，8月28日②含油产状法

--用岩心的含油产状确定有效厚度物性下限

操作步骤：①划分岩心含油级别（含油产状）；②通过试油确定岩性和含油产状的出油下限；③用数理统计方法统计有效层物性下限。

适用范围：碎屑岩储层中，

含油产状与物性具有变化一致性的规律。确定有效厚度物性下限的方法第三十八页，共七十七页，2022年，8月28日分级

含油面积含油饱满程度不含油部分储层岩性油砂＞75%饱满粉砂级以上含油50%～75%较饱满条带状油浸25%～50%不饱满连片状粉砂级泥质粉砂级油斑10%～25%斑状或条带状连片状泥质粉砂级粉砂质泥岩根据含油面积、含油饱满程度划分含油产状级别。

A）划分岩心含油级别第三十九页，共七十七页，2022年，8月28日B）通过试油确定岩性和含油产状的出油下限例如，大庆油田的大量试油资料表明，目前：

▲

出油下限定在油浸粉砂岩；

▲

油浸和油斑泥质粉砂岩为非有效层。

在取心井中，选择一定数量层(岩心收获率高，岩性、含油性较均匀，孔隙度、渗透率有代表性)进行单层试油。搞清岩性、含油性、物性和产油能力的关系，确定岩性和含油产状的出油下限。第四十页，共七十七页，2022年，8月28日物性界限油砂含油油斑、油迹油层物性界线岩样分布图岩样分布%岩样分布%C）用数理统计方法统计有效层物性下限渗透率孔隙度第四十一页，共七十七页，2022年，8月28日

当渗透率降低到一定程度，泥浆水不能侵入，测出的含水饱和度SW是原始含水饱和度。③泥浆侵入法确定有效厚度物性下限的方法储油砂岩渗透率K高泥浆水驱替原油数量取出岩样测定的含水饱和度低多少SW高降低第四十二页，共七十七页，2022年，8月28日根据含水饱和度与空气渗透率关系曲线(2条直线)，其拐点的渗透率值即为渗透率下限值。泥浆侵入的储集层厚度为有效厚度。用同样的方法，也可定出孔隙度下限。

泥浆侵入法确定渗透率下限图（据大庆油田储量组，1985）第四十三页，共七十七页，2022年，8月28日在“四性关系”研究的基础上，进行测井资料的定性、定量解释研究(各项地质参数)，制定出相关标准：

判断油、气、水层的测井标准；

划分油层、干层的测井标准；扣除夹层的测井标准⑶有效厚度的测井标准目前，我国陆相碎屑岩储层确定有效厚度的测井系列：

●

感应和深浅侧向测井--主要反映含油气饱和度

●

声波和中子测井--主要反映岩性和孔隙度

●

GR、SP、ML及井径曲线--反映储层渗透性和泥质含量2、油层有效厚度的确定第四十四页，共七十七页，2022年，8月28日⑷油层有效厚度的划分

●

在油层岩心收获率很高(＞90%)情况下：直接依据岩心资料划分有效厚度。

●多数井未取心，主要利用测井资料划分油层有效厚度

主要步骤：

▲

根据物性与测井标准确定出有效层；

▲

划分出产油层顶、底界限，量取总厚度；

▲

从总厚度中扣除夹层厚度，得油层有效厚度。第四十五页，共七十七页，2022年，8月28日

①利用测井资料划分油层顶、底界限

●

应综合考虑能清晰反映油层界面的多种测井曲线；如：微电极、自然电位、视电阻率曲线等。

●

若各种曲线解释结果不一致，

则以反映油层特征最佳的测井曲线为准。

●

一般利用收获率高的岩心，

编制各类油层典型测井曲线图版。⑷油层有效厚度的划分第四十六页，共七十七页，2022年，8月28日底部渐变层顶部渐变层均匀层低阻夹层薄层组合某油田油层有效厚度典型曲线1--油砂；2--含油粉砂岩；3--油浸泥质粉砂岩；4--油斑泥质粉砂岩；5--砂质泥岩；6--泥岩；7--有效厚度

第四十七页，共七十七页，2022年，8月28日●

顶、底部渐变层→泥质含量增加而形成的过渡岩性。→自然电位曲线不对称--随泥质含量↑偏负幅度↓；→视电阻率曲线和微电极曲线呈斜坡状；→微电极曲线无幅度差或幅度差很小。量取厚度：一般以不同曲线中所量取厚度最小者为准。---指扣除不能产油的那一部分岩层的厚度。②渐变层或夹层的扣除●

油层内：(粉砂质)泥岩夹层、钙质加层或条带。

→量取夹层厚度一般在微电极曲线上进行。第四十八页，共七十七页，2022年，8月28日油层有效厚度量取方法示意图

自然电位曲线微电极曲线视电阻率曲线自然电位量取厚度最小视电阻率量取厚度最小微电极量取厚度最小厚度量取：一般以不同曲线中所量取厚度最小者为准。第四十九页，共七十七页，2022年，8月28日③油层有效厚度起算和夹层起扣标准的确定

起算厚度--用以计算油、气储量的最小厚度；

起扣厚度--指扣除夹层的起码厚度。A、影响起算厚度与起扣厚度标准的因素：

※

由射孔精度；

※

地球物理测井资料解释的准确程度；

※

薄油层在开采中的价值和作用等因素确定。⑷油层有效厚度的划分第五十页，共七十七页，2022年，8月28日

B、确定有效层的起算厚度和夹层起扣厚度

射孔精度：采用磁性定位跟踪射孔技术后，精度可达到0.2m

。

测井解释精度：与地质条件有关，

一般地区可准确解释到0.4～0.6m的油层，

沉积稳定的地区可解释到0.2m薄油层。

国内：起算厚度为0.2～0.5m，

层内起扣厚度为0.2m。第五十一页，共七十七页，2022年，8月28日⑵确定有效厚度物性标准--确定物性下限的方法：测试法、含油产状法、泥浆侵入法、经验统计法等⑶有效厚度的测井标准--确定有效厚度的测井系列⑷油层有效厚度的划分利用测井资料划分油层顶、底界限；

扣除渐变层或夹层；油层有效厚度起算和夹层起扣标准⑴对有效厚度的一般认识--有效厚度必须具备2个条件：油层内具有可动油；在现有工艺技术条件下可提供开发小结--油层有效厚度的确定第五十二页，共七十七页，2022年，8月28日

⑴

以实验室直接测定的岩心分析数据为基础；测量岩样总体积、岩石颗粒体积、孔隙体积(测2项即可)3、油层有效孔隙度的确定(二)容积法计算公式中参数的确定

⑵

对未取岩心的井采用测井资料求取有效孔隙度，声波测井、中子测井、密度测井--相关计算公式。

⑶

将地面孔隙度校正为地层条件下孔隙度。制定本地区地面孔隙度--地层孔隙度关系图版;或建立相关经验公式。第五十三页，共七十七页，2022年，8月28日一般，先确定油层束缚水饱和度Swi，然后求取Soi：

原始含油饱和度Soi＝100％－含水饱和度Swi

确定含油饱和度的方法：

岩心直接测定(水基钻井液密闭取心、油基钻井液取心)、

测井资料解释、毛管压力计算等方法原始含油饱和度：指油层尚未投入开采，处于原始状态下的含油饱和度Soi

。4、油层原始含油饱和度的确定(二)容积法计算公式中参数的确定第五十四页，共七十七页，2022年，8月28日5、地层原油体积系数

通过对产油的预探井和部分评价井的高压物性分析数据获取。高压物性分析数据(简称PVT)包括：储层油气的体积系数、压缩系数、粘度等。6、地面原油密度

根据一定数量有代表性的地面样品分析结果确定。

(二)容积法计算公式中参数的确定第五十五页，共七十七页，2022年，8月28日一、容积法的基本公式二、容积法计算公式中参数的确定三、储量计算单元四、储量计算参数平均方法第三节容积法计算石油储量

第五十六页，共七十七页，2022年，8月28日

储量计算单元：指计算一次储量的地层单元。

★

计算单元划分得是否合理将影响储量计算精度：●

原则上以油藏(即一个油水系统)为计算单元；三、储量计算单元和参数平均方法

●

对于大油藏，应细分计算单元：应考虑油层参数纵向上的差异性和平面上的分区性：

◆油层物性和原油性质接近的油层合并计算；

◆平面上以区、块为单元；

◆纵向上一般以30～50m油层组为单元。第五十七页，共七十七页，2022年，8月28日在我国，用容积法计算储量一般先确定计算单元内各参数的平均值，然后将各参数相乘得储量。1、油层有效厚度平均值2、油层平均孔隙度3、油层平均原始含油饱和度四、储量计算参数平均方法第三节容积法计算石油储量第五十八页，共七十七页，2022年，8月28日1、油层有效厚度平均值方法有：算术平均法、面积权衡法、经验取值法等--选择何种方法与油田地质条件和井点分布情况有关。⑴算术平均法--适合于开发井网较均匀、油层厚度变化不大的油田

--平均有效厚度，mhi--单井油层组有效厚度，mn--井数。四、储量计算参数平均方法第五十九页，共七十七页，2022年，8月28日⑵面积权衡法包括：井点面积权衡法、等厚线面积权衡法---适用于井网不均匀等各种评价钻探、开发地区

●

井点面积权衡法，目前被越来越多的人所采用。井点面积权衡法示意图第一步：将最邻近井点依次连接成三角网；第二步：用中垂线划分单井控制面积(Ai)。若中垂线交点落在三角形之外，则以三角形之中点连线。第六十页，共七十七页，2022年，8月28日

第三步：计算纯含油区平均有效厚度

--纯含油区平均有效厚度，mAi--各井点的单井控制面积，km2hi--单井油层组有效厚度，mn--井数。

对于油水过渡带的有效厚度：

※若过渡带内有井，可用该井有效厚度；

※若无井，取相邻井有效厚度的1/2。第六十一页，共七十七页，2022年，8月28日全油田平均有效厚度：纯含油区各单井控制体积各过渡区面积×响应的有效厚度全油田总面积全油田平均有效厚度＝＋第六十二页，共七十七页，2022年，8月28日②

等厚线面积权衡法

该方法以有效厚度等厚图为基础：hi--第i条有效厚度等值线值，mAi--相邻2等厚线间第i块面积，km2

n--等厚线间隔数第六十三页，共七十七页，2022年，8月28日2、油层平均孔隙度--一般分两步●

先用厚度权衡法计算单井平均孔隙度：Φi--每块岩样分析孔隙度，小数hi--每块岩样控制的厚度，mn--样品块数●

用岩石体积权衡法计算区块或油田平均孔隙度：Ai--单井控制面积，km2Φi--单井平均孔隙度，小数hi--单井有效厚度，mn--井数第六十四页，共七十七页，2022年，8月28日---应采用孔隙体积权衡法计算：

--单层(或油层组或区块或油藏)的含油饱和度平均值Φi--有效孔隙度So--原始含油饱和度Ai--含油面积hi--有效厚度3、油层平均原始含油饱和度四、储量计算参数平均方法第六十五页，共七十七页，2022年，8月28日第六章石油及天然气储量计算第四节压力降落法计算天然气储量一、压力降落法的基本原理二、压降法参数的确定三、压降法的影响因素四、压降法运用的条件第六十六页，共七十七页，2022年，8月28日一、压力降落法的基本原理

压力降落法--又称压力图解法，利用由气藏压力(P/Z)与累积产气量(Gp)所构成的“压降图”确定气藏储量。★★

所计算的储量又称为“压降储量”。封闭型气藏物质平衡方程式的建立图解

根据孔隙体积守恒原理，气藏从原始地层压力Pi降至P时，气藏内流体所占孔隙体积变化如右图：第六十七页，共七十七页，2022年，8月28日G--天然气地质储量，104m3Gp--地层压力降至p时累积产气量，104m3Bgi--原始地层压力pi下天然气的体积系数Bg--目前地层压力下天然气的体积系数封闭型气藏物质平衡方程：得天然气地质储量天然气压缩因子Z：在相同温度及压力条件下，1摩尔真实气体体积与理想气体状态下体积的比值(Va/Vi)。

实际气体所占体积与相同数量气体理想状态下体积的比值。第六十八页，共七十七页，2022年，8月28日根据体积系数的定义有：pi--原始地层压力，MPap--目前地层压力，MPapS--地面标准压力，MPaTS--地面标准温度，KTi--原始地层温度，KT--目前地层温度，KZi--地层压力为pi时天然气的压缩因子Z--地层压力为p时天然气的压缩因子第六十九页，共七十七页，2022年，8月28日对于一个正常压力的封闭型气藏而言，地层压力p/Z(地压系数或视地层压力)与累积产气量Gp成直线关系。封闭型气藏压降储量曲线图

地压系数累积产气量p/Z＝0处的横坐标值--气藏的原始地质储量

第七十页，共七十七页，2022年，8月28日

当气藏开采的最终地层压力取一合理的最低极限值时，该地层压力即为废弃压力。压降曲线与废弃压力线(pa/Za)的交点横坐标值，为该气藏的天然气可采储量。由压降法外推某气田储量关系图气藏废弃压力线压降曲线可采储量地质储量图中：废弃压力pa/Za＝2.5MPa可采储量＝245亿m3

利用压降法求气藏可采储量：