張 吉，史紅然，劉艷俠，羅川又，朱亞軍

(1.中國石油長慶油田分公司，陜西 西安 710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，陜西 西安 710018)

0 引 言

儲量規(guī)模是油氣田開發(fā)的資源基礎(chǔ)，是指導油氣田開發(fā)和投資規(guī)模的重要依據(jù)[1]。蘇里格氣田在2000年發(fā)現(xiàn)，相繼經(jīng)歷評價階段、上產(chǎn)階段，目前已進入穩(wěn)產(chǎn)階段。開發(fā)實踐證實，蘇里格氣田砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，有效砂體規(guī)模小，且橫向分布分散，縱向、橫向變化快，儲層具有很強的非均質(zhì)性[2-4]，各區(qū)儲層性質(zhì)不同，儲量品質(zhì)有所差異[5]。隨著氣田的開發(fā)程度提高，“先肥后瘦”的開發(fā)理念導致不同性質(zhì)儲層的儲量動用程度有所差異，后期產(chǎn)能建設井位部署優(yōu)選難度日趨增大。因此，為實現(xiàn)氣田長期穩(wěn)產(chǎn)勢必要重新落實地質(zhì)儲量規(guī)模，需評價已動用地質(zhì)儲量的規(guī)模及分布[6]。

儲量計算方法主要分為靜態(tài)法和動態(tài)法兩大類[7-13]，其中靜態(tài)法包括容積法[7]、類比法、概率法[9-10]。容積法適用于勘探開發(fā)的各個階段，資料的豐富與否與容積法的計算結(jié)果有直接關(guān)系。類比法則適用于新區(qū)的預探階段，且新區(qū)要與老氣田有相似性，以便可借鑒老區(qū)的單儲系數(shù)。概率法是通過隨機建模的方法對儲量的不確定性評價，給出儲量的概率分布，可用于預測和驗證。動態(tài)法計算地質(zhì)儲量的2種方法中[11-12]，壓降法是物質(zhì)平衡法在封閉氣藏的特例。

對于已動用地質(zhì)儲量的計算，國內(nèi)外其他學者的研究主要用采收率、采氣速度、儲量動用程度、井網(wǎng)控制程度等[14-16]參數(shù)來描述儲量的動用狀況，真正如何計算已動用地質(zhì)儲量的文獻尚缺。針對蘇里格氣田地質(zhì)條件的復雜性，結(jié)合氣田目前合理開發(fā)井網(wǎng)論證結(jié)果，對具有不同井網(wǎng)的各個井區(qū)，分區(qū)進行已動用地質(zhì)儲量計算，確保計算結(jié)果可靠。

1 研究區(qū)概況

蘇14區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地蘇里格氣田的中部(圖1)，區(qū)域構(gòu)造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中部。該區(qū)構(gòu)造特征與蘇里格地區(qū)構(gòu)造特征一致，即在單斜背景上發(fā)育多排北東—南西走向的低緩鼻隆構(gòu)造。該區(qū)塊氣層分布具有多層疊置的特點，主力層系為上古生界二疊系石盒子組盒8段和山西組山1段，屬于河流相沉積，其中盒8上亞段和山1段屬于曲流河沉積，盒8下亞段屬于辮狀河沉積。儲層分布受心灘、邊灘的砂體展布和物性控制，普遍含氣，無明顯的邊底水，屬于定容彈性驅(qū)動氣藏[17-19]。該區(qū)塊是蘇里格氣田強非均質(zhì)性致密砂巖氣藏的典型代表，也是蘇里格氣田開發(fā)較早的區(qū)塊，自投入開發(fā)至今，已完鉆直井、定向氣井774口(含水平井91口)，目前已建立試驗區(qū)、水平井整體開發(fā)區(qū)、三維區(qū)、加密區(qū)，地質(zhì)、動態(tài)、生產(chǎn)資料相對豐富，為區(qū)塊的儲量復算提供了條件。同時，該區(qū)塊井網(wǎng)類型多，現(xiàn)有井網(wǎng)主要有600 m×1 200 m、600 m×800 m、500 m×650 m、(300～620 m)×(420～820 m)(加密區(qū))、600 m×1 800 m(水平井)，運用的已動用地質(zhì)儲量計算方法對其他簡單井網(wǎng)的區(qū)塊也具有借鑒意義。

圖1 研究區(qū)位置

2 儲量復算

2.1 參數(shù)確定

在各項資料均具備的前提下，為便于與提交探明儲量進行比較，仍沿用容積法對區(qū)塊的儲量規(guī)模進行復算。容積法的計算公式為：

(1)

式中：G為天然氣原始地質(zhì)儲量，108m3；A為含氣面積，km2；h為平均有效厚度，m；φ為平均有效孔隙度；Sgi為平均原始含氣飽和度；Ti為平均地層溫度，K；Tsc為地面標準溫度，K；pi為平均原始地層壓力，MPa；psc為地面標準壓力，MPa；Zi為原始氣體偏差系數(shù)。

容積法計算儲量關(guān)鍵在于各項參數(shù)的選取[20-22]，此次計算有效儲層的下限標準與提交儲量保持一致，其中孔隙度下限為5%，滲透率下限為0.1×10-3μm2。根據(jù)研究區(qū)目的層沉積相類型，可將其分為盒8上、盒8下、山1段3個縱向計算單元。各項參數(shù)確定方法如下：含氣面積與儲量申報原則一致，盒8上、盒8下、山1段分別以有效厚度2、2、3 m計算，以2 m為間隔，將含氣面積劃分為若干個平面單元進行計算；在每個平面單元內(nèi)，計算有效厚度、孔隙度、含氣飽和度的值，其中有效厚度是計算每個單元內(nèi)完鉆井的有效厚度平均值，若單井鉆遇含氣層，則將含氣層厚度按0.6的系數(shù)折算；孔隙度按每個單元完鉆井有效厚度加權(quán)取平均值；含氣飽和度按每個單元內(nèi)完鉆井有效厚度與孔隙度的乘積進行體積加權(quán)取平均值；其他溫度、壓力參數(shù)采用儲量申報時選取值(表1)。

表1 蘇14區(qū)塊儲量計算參數(shù)

2.2 儲量復算及評價

按上述參數(shù)選取規(guī)則計算結(jié)果顯示，該區(qū)塊復算地質(zhì)儲量相比提交探明地質(zhì)儲量減少134.00×108m3，主要原因是含氣面積減少。其中，盒8段儲量減少17.91×108m3，山1段儲量減少116.09×108m3。分析其原因，主要是因為區(qū)塊內(nèi)完鉆井數(shù)增多，資料豐富，氣藏分布刻畫更加清楚，復算儲量時，盒8、山1段新證實含氣區(qū)域的面積小于新證實不含氣區(qū)域的面積，二者相抵，導致含氣面積有所減少。

依據(jù)研究區(qū)完鉆井的有效厚度、含氣飽和度、孔隙度、滲透率、無阻流量、單井累計產(chǎn)氣量、儲量豐度等參數(shù)，結(jié)合氣田開發(fā)經(jīng)濟效益指標(內(nèi)部收益率，%)，制訂了蘇14區(qū)塊儲量綜合分類評價標準(表2)。按照該分類標準，評價可動用地質(zhì)儲量占總儲量的65.0%，難動用儲量占總儲量的35.0%。

表2 蘇14區(qū)塊儲量綜合分類評價標準

3 已動用地質(zhì)儲量評價

3.1 計算方法確定

所謂已動用地質(zhì)儲量，就是指油氣田已投入開發(fā)部分的地質(zhì)儲量。在1992年全國礦產(chǎn)儲量委員會下發(fā)的《已開發(fā)油氣田儲量管理規(guī)定(試行)》中指出：在油、氣田以及開發(fā)區(qū)的獨立開發(fā)單元中，若70%以上的方案設計井已經(jīng)投產(chǎn)，則相應開發(fā)單元的儲量為已動用儲量；對于以上獨立開發(fā)單元邊緣的油氣過渡帶、油水過渡帶或斷裂復雜帶，如果其儲量占開發(fā)單元總儲量的10%以下，則此過渡帶或斷裂帶的儲量也應列入已動用儲量；具有一定規(guī)模的試采區(qū)、生產(chǎn)試驗區(qū)以及具有連續(xù)生產(chǎn)條件的小型開發(fā)單元的探明儲量也應列為開發(fā)儲量。

但是，由于蘇里格氣田致密砂巖氣藏砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，有效砂體規(guī)模小，且橫向分散，縱橫向變化快，儲層具有很強的非均質(zhì)性，連通性差，導致在開發(fā)過程中，區(qū)塊地質(zhì)特征與生產(chǎn)情況不斷發(fā)生變化，在未完成70%的方案設計井時，就有必要評價已動用地質(zhì)儲量。即使70%以上的方案設計井投產(chǎn)，也不能完全控制區(qū)塊的儲量，全部將其計算為蘇里格氣田已動用地質(zhì)儲量直接影響了氣藏可采儲量的計算，因而此規(guī)定不適合于蘇里格氣田致密砂巖氣藏。

該文歸納總結(jié)了3種計算方法，各方法具有一定的適用條件。方法一為采氣速度法，即區(qū)塊動用地質(zhì)儲量=年生產(chǎn)規(guī)模/區(qū)塊最終采氣速度，該方法雖計算簡單，但該方法標定的是區(qū)塊的最終動用地質(zhì)儲量，即區(qū)塊產(chǎn)能建設結(jié)束儲量動用完時的情況，并不能體現(xiàn)目前的已動用情況，且采氣速度本身難以準確確定。因此，采氣速度法不適合計算蘇里格氣田目前開發(fā)模式的已動用地質(zhì)儲量計算。方法二為泄流面積法，即單井泄流動用地質(zhì)儲量=井控泄流面積×儲量豐度，該方法的關(guān)鍵在于單井泄流面積參數(shù)的確定，單井井控泄流面積與井生產(chǎn)時間等有關(guān)，低滲透氣井壓力波到達邊界需要較長的時間，當生產(chǎn)時間過短時，會造成計算的泄流控制面積小，從而導致計算的已動用地質(zhì)儲量偏小，且對于均質(zhì)性氣藏仍存在未動用死角地區(qū)，蘇里格氣田儲層非均質(zhì)性強、滲透率低，泄流控制面積達到穩(wěn)定的井甚少。因此，泄流面積法也不適合計算蘇里格氣田的已動用地質(zhì)儲量計算。方法三為井網(wǎng)控制法，即單井井網(wǎng)動用地質(zhì)儲量=井網(wǎng)控制面積×儲量豐度，該方法是基于區(qū)塊目前的開發(fā)井網(wǎng)現(xiàn)狀來計算已動用地質(zhì)儲量，能較好反映目前開發(fā)井網(wǎng)下的已動用地質(zhì)儲量情況，該方法計算結(jié)果與井網(wǎng)關(guān)系密切，當開發(fā)井網(wǎng)合理時，該方法計算結(jié)果較可靠。

對比分析上述3種已動用地質(zhì)儲量計算方法，結(jié)合蘇里格氣田強非均質(zhì)的儲層地質(zhì)特征及合理井網(wǎng)井距論證，認為運用井網(wǎng)控制法計算已動用地質(zhì)儲量效果更好。

3.2 已動用地質(zhì)儲量評價

目前的研究表明，蘇里格氣田的合理井網(wǎng)密度為3.1口/km2，對應的井距為500 m，排距為650 m，開發(fā)實踐效果證實，該井網(wǎng)井距在保證獲得較好經(jīng)濟效益的同時，可最大程度地動用地質(zhì)儲量，提高氣田最終采收率[23]。

結(jié)合蘇14區(qū)塊目前存在的井網(wǎng)現(xiàn)狀，針對不同的井網(wǎng)控制程度，通過“縱向分層，平面分區(qū)”的思路計算已動用地質(zhì)儲量：對于加密區(qū),即井網(wǎng)為(300～620 m)×(420～820 m)，井網(wǎng)控制已達到90%以上，已動用面積按加密區(qū)的整體含氣面積計算，結(jié)合加密區(qū)的平均儲量豐度計算已動用儲量。對于600 m×800 m的井網(wǎng)分布密集區(qū)，因區(qū)內(nèi)不能繼續(xù)按500 m×650 m的井網(wǎng)部署新井位，單井已動用面積按單井控制面積0.48 km2(600 m×800 m)與該井周圍含氣面積分布的疊合區(qū)域計算，其已動用地質(zhì)儲量按單井累計控制面積與儲量豐度計算；對于600 m×1 200 m的井網(wǎng)分布稀疏區(qū)，區(qū)內(nèi)還可以按著目前合理開發(fā)井網(wǎng)部署新井位，故單井已動用面積按單井控制面積0.325 km2(500 m×650 m)與該井周圍含氣面積分布的疊合區(qū)域計算，單井的已動用地質(zhì)儲量按單井累計控制面積與儲量豐度計算；對于500 m×650 m的井網(wǎng)完善區(qū)，已動用儲量按加密區(qū)的計算方法計算；對于水平井整體分布區(qū)，由于水平井開采通常動用上述的某一個層位，因而只計算水平井水平段鉆遇層位的已動用面積及已動用儲量，其他未動用的層位不再參與計算。運用該思路評價該區(qū)塊盒8下亞段的已動用含氣面積分布如圖2所示。

圖2蘇14區(qū)塊盒8下亞段已動用面積分布

按上述分區(qū)，縱向上分盒8上、盒8下、山1段3個層位分別計算。結(jié)果表明，研究區(qū)盒8上亞段已動用儲量占該層位總儲量的48.52%，盒8下亞段已動用儲量占該層位總儲量的40.12%，山1段已動用儲量占該層位總儲量的35.17%，合計已動用地質(zhì)儲量占總儲量的39.54%。區(qū)塊內(nèi)富集區(qū)、致密區(qū)對應的可動用地質(zhì)儲量已動用43.43%；低效區(qū)的難動用地質(zhì)儲量已動用20.09%。運用此次研究成果，指導后期產(chǎn)能建設井位部署200余口，為提高區(qū)塊采收率，制訂穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)對策打下基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

(1) 蘇里格氣田蘇14區(qū)塊為強非均質(zhì)性致密砂巖氣藏，地質(zhì)條件復雜，1992年全國礦產(chǎn)儲量委員會下發(fā)的《已開發(fā)油氣田儲量管理規(guī)定(試行)》中指出已動用儲量標記方法不適用。歸納總結(jié)的3種計算方法及各方法適用性，對其他具有相似地質(zhì)特征的區(qū)塊已動用地質(zhì)儲量評價具有借鑒意義。

(2) 運用容積法復算了蘇14區(qū)塊盒8、山1段的地質(zhì)儲量，與提交探明地質(zhì)數(shù)量相比有所減少，主要是因為各層位的含氣面積減少引起的。制訂了蘇14區(qū)塊儲量綜合分類評價標準，落實可動用地質(zhì)儲量的分布，指導了后期產(chǎn)建井位部署200余口，極大提高了區(qū)塊的開發(fā)效益，對其他同類型區(qū)塊具有參考價值。

(3) 結(jié)合蘇14區(qū)塊目前的井網(wǎng)，對不同井網(wǎng)的井區(qū)運用井網(wǎng)控制法分區(qū)計算已動用地質(zhì)儲量，確保計算結(jié)果有理有據(jù)、真實可靠。評價結(jié)果顯示，研究區(qū)已動用地質(zhì)儲量占總儲量的39.54%，為后期研究區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)政策提供了依據(jù)。

[1] 梁昌國.非均質(zhì)油氣藏的儲量計算[D].東營：中國石油大學，2008.

[2] 楊華,付金華,劉新社,等.蘇里格大型致密砂巖氣藏形成條件及勘探技術(shù)[J].石油學報,2012,33(增刊1):27-36.

[3] 陳占軍,任戰(zhàn)利,王樹慧,等.鄂爾多斯盆地蘇里格氣田東區(qū)儲層含氣物性下限分析[J].石油實驗地質(zhì),2016,38(4):521-527.

[4] 何光懷,李進步,王繼平,等.蘇里格氣田開發(fā)技術(shù)新進展及展望[J].天然氣工業(yè),2011,31(2):12-16.

[5] 時均蓮.低品質(zhì)儲量在中國石油安全中的戰(zhàn)略地位[J].價值工程,2013,1(6):73-74.

[6] 王蕓華.低滲透油藏未動用儲量開發(fā)對策及潛力分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012,32(6):168.

[7] 劉占良,崔明明,樊愛萍,等.致密砂巖氣藏儲量計算方法探討——以容積法計算SX區(qū)塊儲量為例[J].天然氣地球科學,2014,25(12):1983-1993.

[8] 張金川,金之鈞,鄭浚茂.深盆氣資源量—儲量評價方法[J].天然氣工業(yè),2001,21(4):9,32-35.

[9] 羅文生,孫立春,鄭洪印,等.蒙特卡羅法在海上某油田儲量評價中的應用[J].巖性油氣藏,2014,26(2):105-116.

[10] 張玲, 魏紹蕾, 黃學斌,等.基于綜合權(quán)重法的頁巖氣儲量評價方法探討[J].石油實驗地質(zhì), 2017, 39(5): 694-699.

[11] 鐘海全,周俊杰,李穎川,等.流動物質(zhì)平衡法計算低滲透氣藏單井動態(tài)儲量[J].巖性油氣藏,2012,24(6):108-111.

[12] 張玲,李軍,盧泉杰,等.概率統(tǒng)計法在頁巖氣儲量靜態(tài)評估中的應用[J].石油實驗地質(zhì),2016,38(1):141-146.

[13] 李陳,夏朝輝,汪萍,等. 致密氣藏儲量評價新方法[J].特種油氣藏,2015,22(5):107-109.

[14] 萬玉金,孫賀東,黃偉崗，等.澀北氣田多層氣藏儲量動用程度分析[J].天然氣工業(yè),2009,29(7)：58-61.

[15] 郭春秋,李方明,劉合年,等.氣藏采氣速度與穩(wěn)產(chǎn)期定量關(guān)系研究[J].石油學報,2009,30(6):908-911.

[16] 史玉成,陳明強,張審琴,等.低滲透氣田單井控制儲量計算的流動單元方法研究[J].巖性油氣藏,2007,19(4):106-110.

[17] 張文忠,郭彥如,湯達禎,等.蘇里格氣田上古生界儲層流體包裹體特征及成藏期次劃分[J].石油學報,2009,30(5):685-691.

[18] 趙文智,卞從勝,徐兆輝.蘇里格氣田與川中須家河組氣田成藏共性與差異[J].石油勘探與開發(fā), 2013,40(4):400-408.

[19] 張涵冰，彭軍，楊素舉，等.致密砂巖儲層成巖作用及其控制因素分析：以塔里木盆地順托果勒地區(qū)志留系柯坪塔格組下段為例[J].石油實驗地質(zhì)，2016，38(4)：543-550.

[20] 胡林楠,趙靖舟.致密砂巖氣藏有效厚度確定方法及應用探討[J].天然氣地球科學,2013,24(1):69-77.

[21] 任茵.蘇里格氣田蘇53區(qū)塊天然氣儲量計算及其參數(shù)確定方法[J].天然氣勘探與開發(fā),2012,35(3):17-24.

[22] 張倫友,張向陽.天然氣儲量計算及其參數(shù)確定方法[J].天然氣勘探與開發(fā),2004,27(2):20-23.

[23] 李躍剛,徐文,肖峰,等.基于動態(tài)特征的開發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化——以蘇里格致密強非均質(zhì)砂巖氣田為例[J].天然氣工業(yè),2014,34(11):56-61.