加拿大致密氣資產(chǎn)儲量評價方法及應用

徐海霞，王建君，齊 梅（中國石油勘探開發(fā)研究院國際項目評價研究所，北京100083）

加拿大致密氣資產(chǎn)儲量評價方法及應用

徐海霞，王建君，齊 梅（中國石油勘探開發(fā)研究院國際項目評價研究所，北京100083）

致密氣特殊的成因機理和分布特征導致常規(guī)的儲量評價方法體系在海外致密氣資產(chǎn)快速評價中并不適用。在多個致密氣新項目評價實踐的基礎上，提出了一套適用于加拿大致密氣資產(chǎn)的儲量評價思路和方法，運用該方法對目標資產(chǎn)的儲量進行評價，內(nèi)容包括資料分析、游離氣儲量評價、吸附氣儲量評價、儲量評價結果及不確定性分析4個部分。簡述了該評價思路和方法在加拿大致密氣資產(chǎn)儲量評價中的成功應用。

加拿大；致密氣資產(chǎn)；儲量評價；實例應用

致密氣是指產(chǎn)自低滲透致密砂巖儲集層中的非常規(guī)天然氣，這種低滲透致密砂巖的孔隙度一般小于12%，滲透率小于0.1×10－3μm2，單井無自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)氣流下限，但在一定經(jīng)濟條件和技術措施下可以獲得工業(yè)產(chǎn)量［1～3］。致密氣與常規(guī)天然氣相比較，最顯著的特點是具有特殊的成因機理、產(chǎn)氣機制及分布特征［4～6］，成藏后致密儲層內(nèi)普遍含氣，成藏不受構造控制，不存在明顯的氣水界面、氣水邊界，氣體類型以游離氣為主，但根據(jù)不同地質條件普遍含有一定量的吸附氣，一般為10%～20%。

由于致密氣勘探開發(fā)普遍還處于起步探索階段，目前除加拿大和美國以外的含油氣盆地絕大多數(shù)未開展致密氣研究，而公開發(fā)表的資料大多來自AAPG、SPE等文獻，缺少研究區(qū)的基礎資料，較難開展深入研究，因此致密氣資產(chǎn)的儲量評價尚無現(xiàn)成的模式可循，缺乏成熟的體系和統(tǒng)一的標準。筆者近年來對致密氣資產(chǎn)儲量評價方法進行了探索，在多個加拿大致密氣新項目評價實踐的基礎上，初步建立了一套在理論和實踐上均能滿足快速評價致密氣儲量需求的評價思路和方法，以期為國內(nèi)致密氣的早期評價提供參考。

1 致密氣藏儲量分類

對于整體處于起步階段的致密氣行業(yè)，儲量要達到分級的精度還存在較大的困難，目前國際上也沒有專門針對非常規(guī)氣儲量分級的定義和標準，國內(nèi)有專家建議參考阿爾伯達盆地頁巖氣儲量計算時的分類方法?李新景.頁巖氣資源與勘探開發(fā).中國石油勘探開發(fā)研究院，2008.，將其劃分為5種類型：①探明儲量。經(jīng)鉆井和試氣確定的，能可靠采出的工業(yè)性可采儲量。②概算儲量。從地質資料結合鄰井控制確定的流體界面所圈定的，并由各未試氣井的測井評價所證實的儲量。③確定儲量。為可簽合同的商業(yè)性儲量，由探明儲量加上部分概算儲量組成，其中的概算儲量部分是經(jīng)證實在地質上連續(xù)分布且經(jīng)壓力資料驗證的計算儲量。④遞增概算儲量。代表另一部分概算儲量，它們在地質上可證明是連續(xù)的，但沒有經(jīng)過壓力資料驗證的部分。⑤最終可能儲量。為確定儲量加上遞增概算儲量或者探明儲量加上概算儲量后得到的總儲量。

以上分類方法由于致密氣資產(chǎn)普遍缺乏深入細致的地質、儲層研究資料基礎，還未在實際評價過程中得到廣泛應用，從目前的資料掌握程度和可操作性角度，結合國外的油氣資源評價特點，建議在實際評價中將致密氣資源分為如下3類，不再細分。

1）致密氣資源量（Resource） 指在特定時期內(nèi)所估算的致密儲層中已發(fā)現(xiàn)（包括已采出）和待發(fā)現(xiàn)的致密氣聚集的總量。

2）致密氣地質儲量（Original Gas－in－Place，簡稱為“OGIP”） 指原始地層條件下，在可利用區(qū)（即甜點）中已發(fā)現(xiàn)的天然氣儲層有效孔隙中儲藏的天然氣總體，并將其換算到地面標準條件下的天然氣總量。

3）致密氣可采儲量（Recoverable Gas－in－Place，簡稱為“RGIP”） 表示賦存于致密儲層甜點之中，在現(xiàn)今的經(jīng)濟技術條件下（或經(jīng)過適當?shù)膬痈脑欤┛梢圆沙龅奶烊粴饪偭俊?/p>

2 儲量評價思路

致密氣的儲量評價工作是一項不同于常規(guī)氣藏評價的復雜系統(tǒng)工程，其評價思路和方法體系的選擇需要根據(jù)評價的目的來確定。由于致密氣特殊的成藏機理及產(chǎn)氣機制，氣體包括游離氣和吸附氣兩部分之和，儲量評價工作也需要分別核實游離氣和吸附氣的儲量。具體評價流程為：①對儲量評價的資料基礎進行分析；②對游離氣地質儲量進行核算：用測井手段評價儲層物性，核實儲量計算參數(shù)，核算游離氣的OGIP值；③對吸附氣的地質儲量進行核算：查證吸附氣解吸測定方法，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算可解吸部分吸附氣含量，再計算吸附氣地質儲量，核算吸附氣所占總地質儲量的比例；④將評價結果與賣方數(shù)據(jù)進行對比分析，確定最終評價結果，包括儲量分類、儲量數(shù)據(jù)、儲量豐度等，并進行不確定性分析（圖1）。

圖1 致密氣資產(chǎn)儲量評價流程（適用于加拿大地區(qū)）

3 儲量評價方法及流程

3.1 資料分析

儲量是油公司的核心資產(chǎn)，在評估所交易資產(chǎn)的價值過程中，賣方公司一般不提供任何內(nèi)部儲量報告或者第三方儲量報告，提供的儲量數(shù)據(jù)也往往具有很強的包裝性。因此在致密氣儲量評價工作開始之前，要先審查賣方提供的資料，去偽存真，去粗取精，資料的準確程度和完整性直接關系到儲量評價的效果。需要收集和查證的資料主要有3類：①評價對象的平面屬性圖件。這包括構造等值線圖（含斷裂分布圖）、沉積－成巖分布圖、儲層物性變化圖（孔隙度變化圖、毛細管壓力圖、滲透率變化圖、含水飽和度變化圖、有效儲層等厚圖、埋深變化圖）、有效烴源巖分布圖（含有機質類型，尤其是煤系分布圖、成熟度等值線圖、氣源巖厚度變化圖、生－排氣強度圖）、等溫圖、地層水特征變化圖（含異常地層壓力分布圖、等勢圖、化學成分異常圖、礦化度）、氣體組分分析資料，儲層溫度、壓力等值線圖等。②吸附氣含量實驗數(shù)據(jù)。解吸測定方法，樣品解吸實驗數(shù)據(jù)，包括損失氣含量、測量氣含量和殘余氣含量，等溫吸附模型各項參數(shù)及曲線等。③儲量計算的直接參數(shù)。用于儲量計算的直接參數(shù)包括有效含氣面積、有效厚度、含氣孔隙度、含氣飽和度、儲層溫壓、氣體偏差因子等。

3.2 游離氣儲量評價

3.2.1 確定儲量計算方法

致密儲層游離氣的地質儲量按照常規(guī)天然氣地質儲量計算。目前在加拿大交易比較活躍的致密氣資產(chǎn)大多處于勘探期或開發(fā)早期，因此實際評價中最常用的方法是容積法。致密儲層構造形態(tài)簡單，儲層分布較為連續(xù)，儲層內(nèi)普遍含氣，沒有氣水界面，成藏不受構造的控制，容積法計算的結果比較準確可靠。

3.2.2 檢查計算單元

由于沒有圈閉的概念，致密氣地質儲量平面計算單元一般按照被評價資產(chǎn)合同區(qū)的大小規(guī)模來考慮劃分，對于斷裂比較發(fā)育區(qū)域，應按位于相似構造位置的同一斷塊為平面計算單元。北美土地調(diào)查系統(tǒng)（Land Survey System）普通采用Dominion Land Survey（DLS）和National Topographic System（NTS）坐標系統(tǒng)。部分省份如Alberta、Saskatchewan，還有Manitoba和British Columbia部分地區(qū)采用DLS坐標系統(tǒng)，稱為DLS Province，最小面積計算單元為section，每個section的面積為1mile2，相當于640acre（2.59km2）。而NTS系統(tǒng)則在加拿大全境都可用，在British Colombia省廣泛用于標志井位和管線位置，其最小計算單元則稱為Unit，也常被稱作為DSU（Drilling Space Unit），每個DSU的面積為699acre，相當于2.83km2。由于加拿大的致密氣資產(chǎn)是以賣方擁有的section數(shù)量為基礎進行權益出售，因此平面上的儲量計算單元也往往按單個section來劃分，最后將所有section的儲量值累加便可求得總地質儲量?？v向上由于致密氣藏無氣水系統(tǒng)的概念，因此一般按照相同的層為同一個縱向計算單元。

3.2.3 核實儲量計算參數(shù)

1）面積 致密氣項目井控程度都比較低，致密氣儲量核算時一般選取井所在的section進行單個section的儲量核算工作，那么儲量計算參數(shù)面積為640acre（2.59km2）。

2）有效厚度 有效厚度的劃分標準以巖性分析資料為基礎，測試資料為依據(jù)，利用測井資料來確定。

3）孔隙度 目前，一般以巖心孔隙度為基礎，利用測井資料確定。

4）含水飽和度 一般由測井解釋求得，但應注意單井單點的解釋結果的局限性，盡量與區(qū)域資料相結合。

5）地層體積系數(shù) 由氣體組分資料求得氣體偏差因子，再由測試數(shù)據(jù)得到儲層溫度壓力等數(shù)據(jù)，一般比較容易準確求得。

3.2.4 計算公式及結果分析

經(jīng)過上述步驟仔細核實儲量計算參數(shù)，并應用容積法公式計算游離氣地質儲量如下：

式中，Gsf為游離氣地質儲量，108m3；A為含氣面積，km2；H為平均有效厚度，m；φ為含氣儲層有效孔隙度，%；Sw為平均原始含水飽和度，%；Bgi為原始天然氣體積系數(shù)。

計算得到儲量結果后，應與賣方的數(shù)據(jù)或者顧問方的數(shù)據(jù)進行對比分析，找出差異的原因，查證對方提供的游離氣地質儲量的準確程度和可靠程度。

3.3 吸附氣儲量評價

致密儲層含有一定量的吸附氣，與煤層氣的吸附、解吸機理相似。目前致密氣藏吸附氣儲量估算參考已經(jīng)相對成熟的煤層氣地質儲量的計算方法［7，8］，主要步驟如下。

3.3.1 核實解吸氣測定方法

目前最為常用的方法是USBM（美國礦務局）直接測定法，其具體做法是：現(xiàn)場采集巖心樣品，在巖心中鉆取巖心柱，立即放入特制的解吸罐中，模擬在儲層溫度下，壓力不超過0.028～0.034MPa的情況下，先自然解吸，再在真空狀態(tài)下粉碎、加熱、脫氣，從解吸開始按每小時計量4～5次，直到完全測量記錄完畢。

3.3.2 用解釋系數(shù)校正吸附氣的含量

所測得的吸附氣含量一般都由采樣過程中的損失量（損失氣lost gas）、自然狀態(tài)下的解吸量（測量氣measured gas）、真空狀態(tài)下加熱粉碎前后脫氣量，也稱為殘余氣（crushed gas）3部分組成。殘余氣在致密儲層開發(fā)時基本上是不可能獲得的，因此地質儲量計算時應扣除這一部分氣量，定義解吸系數(shù)為損失氣和測量氣之和與總氣體量的比值，并用這個解吸系數(shù)對總吸附氣量進行校正。

式中，Gsdt為解吸實驗得到的吸附氣總量，m3/t；Gsd為能解吸的吸附氣含量，m3/t；Vlost為采樣過程中損失的氣量，m3；Vmeasured為自然狀態(tài)下的解吸量，m3；Vcrushed為真空狀態(tài)下加熱粉碎前后脫氣量，m3。

3.3.3 計算公式及結果對比分析

經(jīng)過上述步驟仔細核實吸附氣地質儲量計算參數(shù)后，用如下公式計算儲量：

式中，ρ為儲層巖石密度，g/cm3；Gad為吸附氣地質儲量，108m3。

對計算所得的吸附氣地質儲量進行結果分析，如果吸附氣占總地質儲量的比例較低（10%以下），在實際評價工作中一般可以忽略不計。

3.4 儲量評價結果及不確定性分析

結合游離氣和吸附氣的計算結果，致密氣總地質儲量的計算公式為：

式中，G為總地質儲量，108m3。

對該儲量結果進行對比分析，最終得到我方的儲量評價結果認識，并將核算的結果與北美已投入商業(yè)開發(fā)較為成熟的致密氣資產(chǎn)進行比較，可獲得所評價資產(chǎn)儲量豐度所處的級別，有助于判斷該致密氣資產(chǎn)的價值。

最后對儲量進行不確定性分析。儲量的不確定性分析指的是對儲量計算結果的準確程度作出定性分析，對于整體處于探索階段的致密氣資產(chǎn)，一般只計算地質儲量OGIP，并對儲量計算結果做不確定性分析，主要有因土地面積利用率帶來的有效面積不確定性、因井控程度低帶來的儲層物性、非均質性等不確定因素；另外，對于斷裂較為發(fā)育的區(qū)域，需要對斷裂和儲層、單井產(chǎn)能的關系進行統(tǒng)計分析，并在實際生產(chǎn)過程中不斷用生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行驗證。不確定性分析對所評價的致密氣資產(chǎn)有質的了解和認識是十分重要的。

4 實例應用

T公司在加拿大擁有某致密儲層的部分權益，目的層為三疊系地層。應用上述儲量評價方法及流程，對該資產(chǎn)的地質儲量進行了估算，包括4個部分：①首先對開展儲量評價的資料基礎進行分析，賣方提供了儲層的平面屬性圖件，包括構造等值線圖、孔隙度等值線圖、儲層凈厚度等值線圖等；井數(shù)據(jù)，包括測井LAS文件、巖心數(shù)據(jù)、水分析資料等；儲量計算的直接參數(shù)，以及吸附氣含量實驗數(shù)據(jù)。初步滿足開展快速儲量評價的要求。②對游離氣的儲量進行核實，利用測井手段，分區(qū)建立解釋模型，確定Cut－Off值（是指測井解釋時的儲層下限標準），對儲層物性及儲量計算參數(shù)進行核算，利用公式（1）計算單個section的游離氣儲量，最后累加得到總OGIP為8835×108m3。③對吸附氣的儲量進行核實，對方使用的解吸氣測定方法為USBM法，共采集了現(xiàn)場25個樣本，根據(jù)解吸實驗數(shù)據(jù)分析得到可解吸的氣量為21.8scf/ton（換算為0.6m3/t），吸附氣的地質儲量按公式（4）計算得到約849×108m3，約占總地質儲量的8%，不管是本身的含氣量還是所占總地質儲量的比例均偏少，因此儲量估算中不考慮這部分氣量。④儲量評價結果及不確定性分析：所評價目標資產(chǎn)的地質儲量8835×108m3，分類為地質儲量（OGIP），儲量豐度79.8×108m3/section。核算的儲量結果比T公司提供的數(shù)據(jù)（11540×108m3）偏小23.4%，通過深入細致的地質研究和儲層分析工作認為，差異的主要原因有：T公司在儲量評估時對儲層含水飽和度下限標準的限定比較寬松，吸附氣含量參考附近已投入開發(fā)的其他資產(chǎn)粗略估算了20%的比例，導致儲量數(shù)據(jù)偏大。

5 結 論

致密氣藏屬于典型的原地成藏型氣藏，儲層內(nèi)普遍含氣，成藏不受構造控制，沒有明顯的氣水界面及氣水邊界，視本身有機質含量的高低，含有一定量的吸附氣。目前國內(nèi)外對于如何快速高效地評價致密氣資產(chǎn)的儲量還缺乏深入的研究和統(tǒng)一的標準，并且國外油公司在儲量評估等標準和程序上與國內(nèi)傳統(tǒng)做法有較大差異。筆者在多個海外致密氣項目評價實踐的基礎上，提出了一套適用于目前條件下的加拿大致密氣資產(chǎn)儲量評價思路和方法，并成功應用于加拿大的致密氣藏。方法理論依據(jù)充足，在實踐中高效可行，結果真實可靠，解決了目前致密氣資產(chǎn)儲量評估的技術難點，有助于全面準確地評估海外致密氣交易資產(chǎn)的價值，也為國內(nèi)致密氣資源量評價方法體系的發(fā)展和完善提供了參考。

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The Reserves Evaluation Method for Canadian Tight Gas Assets and Its Application

XU Hai－xia，WANG Jian－jun，QI Mei（Author's Address：Department of Overseas New Venture Assessment，Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing100083，China）

The conventional reserves evaluation system was not suitable for overseas tight gas assets assessment due to the special formation mechanism and distribution characteristics of tight gas reservoir.The principle and methodology of reserves evaluation for Canadian tight gas project were discussed on the basis of evaluation working practice.A set of ideas and methods were proposed for evaluating Canadian tight gas assets，it was used for evaluating the reserves of the target assets，including data analysis，free gas reserves evaluation，adsorbed gas reserves evaluation and reserves evaluation.The application of the evaluation methodology for tight gas assets in Canada is briefly discussed.

Canada；tight gas assets；reserves evaluation；application

TE155

A

1000－9752（2012）08－0057－05

2012－01－19

國家科技重大專項（2008ZX05028）。

徐海霞（1981－），女，2003年長江大學畢業(yè)，博士，工程師，現(xiàn)主要從事海外非常規(guī)油氣項目評價工作。

［編輯］ 蕭 雨