四川盆地海相碳酸鹽巖天然氣資源量儲量轉(zhuǎn)換規(guī)律

戰(zhàn)薇蕓 劉 輝 陳 塵 李海濤 吳雪峰 未 勇

1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.中國石油西南油氣田公司

0 引言

資源量、儲量升級轉(zhuǎn)換率是指同一構(gòu)造、同一油氣圈閉，隨著勘探程度提高，由資源升級為儲量、低級別儲量升級為高級別儲量時，儲量與資源量以及高級別儲量與低級別儲量之間的比值。前人在“八五”和“十一五”期間，曾分別針對四川盆地海相碳酸鹽巖氣藏和陸相碎屑巖氣藏開展過儲量升級轉(zhuǎn)換率研究?！鞍宋濉逼陂g石炭系構(gòu)造型氣藏轉(zhuǎn)換率研究結(jié)果為預(yù)測儲量—控制儲量轉(zhuǎn)換率67%，控制儲量—探明儲量轉(zhuǎn)換率100%。“十一五”期間，采用疊合面積法重點對上三疊統(tǒng)須家河組巖性氣藏轉(zhuǎn)換率進行研究，得到的轉(zhuǎn)換率為：預(yù)測儲量—控制儲量轉(zhuǎn)換率80%，控制儲量—探明儲量轉(zhuǎn)換率90%?！笆晃濉币詠恚碧街攸c領(lǐng)域轉(zhuǎn)向深層海相碳酸鹽巖，勘探對象既有構(gòu)造圈閉也有大型復(fù)合和巖性圈閉，類型多樣[1-2]，前人研究成果無法完全滿足目前勘探生產(chǎn)需求，需要根據(jù)氣藏圈閉類型進一步細(xì)化資源量、儲量升級轉(zhuǎn)換率。目前，還未見針對不同圈閉類型氣藏的資源量、儲量轉(zhuǎn)換率研究文獻報告。以儲量計算參數(shù)為切入點，從相關(guān)性分析入手，研究不同圈閉類型氣藏的儲量升級轉(zhuǎn)換率，可以使新增儲量預(yù)測更為合理。

1 儲量升級轉(zhuǎn)換特點

選取容積法計算儲量氣藏參與升級轉(zhuǎn)換率研究。根據(jù)樣本氣藏，直接用高級別儲量與低級別儲量的比值分析升級轉(zhuǎn)換特點。各層系預(yù)測儲量—控制儲量轉(zhuǎn)換率分布在20%～280%，控制儲量—探明儲量轉(zhuǎn)換率分布在13%～469%，儲量規(guī)模既有升級變小，也有升級變大，并且變化幅度較大，不同類型氣藏儲量升級轉(zhuǎn)換率分析結(jié)果同樣表現(xiàn)為上述特征，變化較為復(fù)雜（表1）。

表1 不同類型氣藏儲量升級轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計表

2 儲量升級變化敏感因素分析

儲量升級變化的復(fù)雜性使得高、低儲量之間的比值無法直接作為升級轉(zhuǎn)換率使用，需要進一步深入分析引起儲量升級變化的主要因素，以確定升級轉(zhuǎn)換率。含氣面積、有效儲層厚度、有效孔隙度、含氣飽和度和天然氣原始體積系數(shù)是參與儲量計算的5項參數(shù)，它們在儲量升級中的變化必然會對轉(zhuǎn)換率產(chǎn)生直接影響。篩選出具有儲量升級轉(zhuǎn)換序列的52個氣藏，分析各項儲量計算參數(shù)的升級變化規(guī)律。

以ZGW、PX石炭系氣藏為例，從儲量與計算參數(shù)的升級轉(zhuǎn)換率可以看出，含氣面積與儲量的變化趨勢基本一致。含氣面積收縮，儲量減小，含氣面積擴大，儲量增加（表2）。

表2 ZGW、PX石炭系氣藏儲量及儲量計算參數(shù)升級轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計表

按構(gòu)造、復(fù)合、巖性3種氣藏類型，進一步分析升級過程中儲量與5項計算參數(shù)升級轉(zhuǎn)換率的相關(guān)性，確定影響儲量升級變化的最關(guān)鍵因素，有效儲層厚度、有效孔隙度、含氣飽和度及天然氣原始體積系數(shù)用儲量豐度表示。分析結(jié)果表明，含氣面積與儲量升級轉(zhuǎn)換率之間呈高度正相關(guān)關(guān)系，儲量豐度與儲量升級轉(zhuǎn)換率之間也具備正相關(guān)關(guān)系。構(gòu)造型氣藏含氣面積與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)系數(shù)為0.90，復(fù)合氣藏相關(guān)系數(shù)為0.93，巖性氣藏相關(guān)系數(shù)為0.82（圖1-6）。相關(guān)性分析結(jié)果表明，儲量規(guī)模在升級中產(chǎn)生變化的最重要影響因素是含氣面積，其次是儲量豐度。

3 儲量計算參數(shù)升級轉(zhuǎn)換率

3.1 含氣面積升級轉(zhuǎn)換率

3.1.1 圈閉含氣面積預(yù)測

圖1 構(gòu)造氣藏含氣面積與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

圖2 構(gòu)造氣藏儲量豐度與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

圖3 復(fù)合氣藏含氣面積與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

圖4 復(fù)合氣藏儲量豐度與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

圖5 巖性氣藏含氣面積與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

圖6 巖性氣藏儲量豐度與儲量轉(zhuǎn)換率相關(guān)性分析圖

勘探經(jīng)驗表明，并非所有發(fā)現(xiàn)的圈閉都含氣，需要對圈閉的含氣概率進行測算。參考圈閉鉆探成功率，以發(fā)現(xiàn)的可升級圈閉為基礎(chǔ)，可以對圈閉含氣面積進行預(yù)測。假如每鉆探4個圈閉，有1個獲氣，那么圈閉鉆探成功率就為25%，在不知道哪些圈閉可能含氣的情況下，可以進一步理解為25%的圈閉面積可能是含氣的，由此來預(yù)測圈閉含氣面積。統(tǒng)計了2000年以來5個主要勘探層系的圈閉鉆探成功率，作為資源量—預(yù)測儲量的含氣面積轉(zhuǎn)換率（表3）。

表3 2000年以來海相碳酸鹽巖主要層系圈閉鉆探成功率統(tǒng)計表

3.1.2 不同類型氣藏含氣面積升級轉(zhuǎn)換率

52個不同類型氣藏的含氣面積轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計結(jié)果表明，在儲量升級過程中，大部分氣藏含氣面積表現(xiàn)為由大變小，少數(shù)氣藏含氣面積由小變大，最低值和最高值之間相差近8倍（表4）。含氣面積變化的原因主要有以下幾方面：一是地震資料重新處理解釋后，圈閉改變引起含氣面積變化；二是氣藏含氣面積圈定方法發(fā)生改變；三是參數(shù)井增加引起的改變。以某區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏為例，該區(qū)塊申報預(yù)測儲量時，參與儲量計算的參數(shù)井11口，含氣面積根據(jù)儲層有效厚度（孔隙度大于等于2%的儲層段）與孔隙度的乘積（即儲能系數(shù)）大于0.1圈定，含氣面積11.63 km2。預(yù)測儲量升級為控制儲量時，參與儲量計算的參數(shù)井增加1口，并且新增井位于申報的預(yù)測儲量含氣范圍外，含氣面積根據(jù)氣藏原始?xì)馑缑娼Y(jié)合構(gòu)造和儲層預(yù)測成果圈定，增加至24.9 km2，含氣面積轉(zhuǎn)換率214%。

表4 四川盆地不同類型氣藏含氣面積轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計表

根據(jù)已有氣藏的轉(zhuǎn)換率計算平均含氣面積轉(zhuǎn)換率。為使參與平均值計算的數(shù)據(jù)能更客觀、真實反映氣藏在儲量升級轉(zhuǎn)換過程中含氣面積變化的普遍規(guī)律，需要對每一組數(shù)據(jù)進行異常值判斷。

將一組數(shù)據(jù)中偏離平均值很遠(yuǎn)的個別數(shù)據(jù)視為異常值。采用目前國際上通用的格拉布斯準(zhǔn)則對數(shù)據(jù)中的異常值進行判別并予以剔除[3-11]，其具體步驟如下。

1）計算可疑異常值（Gi）

2）確定臨界值[G95(n)]

根據(jù)選定的P值（此處為0.95）和數(shù)據(jù)組數(shù)n，查詢格拉布斯臨界值表得到G95(n)。

3）比較Gi與G95（n）

如Gi>G95（n），則判斷Gi為異常值，應(yīng)予以剔除。

以復(fù)合型氣藏含氣面積轉(zhuǎn)換率數(shù)據(jù)為例。預(yù)測儲量－控制儲量原始數(shù)據(jù)6個（表5），控制儲量—探明儲量原始數(shù)據(jù)14個（表6）。經(jīng)檢驗，數(shù)據(jù)基本符合正態(tài)分布(圖7)。

經(jīng)判斷，預(yù)測儲量－控制儲量SPC氣藏含氣面積轉(zhuǎn)換率為異常值，控制儲量－探明儲量LM-2、MX、GDP氣藏為異常值（表6），將4個異常值剔除后，計算復(fù)合型氣藏預(yù)測儲量－控制儲量－探明儲量平均含氣面積轉(zhuǎn)換率。

表5 四川盆地海相碳酸鹽巖復(fù)合型氣藏預(yù)測儲量—控制儲量含氣面積轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計表

表6 四川盆地海相碳酸鹽巖復(fù)合型氣藏控制儲量—探明儲量含氣面積轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計表

圖7 復(fù)合氣藏控制儲量—探明儲量含氣面積轉(zhuǎn)換率直方分布圖

通過計算得到不同類型氣藏的平均含氣面積轉(zhuǎn)換率（表7）。構(gòu)造氣藏預(yù)測儲量－控制儲量67%，控制儲量—探明儲量77%；復(fù)合氣藏預(yù)測儲量—控制儲量68%，控制儲量—探明儲量68%；巖性氣藏預(yù)測儲量—控制儲量62%，控制儲量—探明儲量65%。構(gòu)造氣藏含氣面積轉(zhuǎn)換率最高，巖性氣藏最低，說明巖性氣藏在勘探過程中的變化最為復(fù)雜。

3.2 儲量豐度升級轉(zhuǎn)換率

統(tǒng)計了樣本氣藏相對豐富層系的儲量豐度升級轉(zhuǎn)換率，分布較為集中，無異常值（表8）。

表7 不同類型氣藏平均含氣面積轉(zhuǎn)換率表

4 資源量、儲量升級轉(zhuǎn)換率

根據(jù)上述含氣面積、儲量豐度升級轉(zhuǎn)換率研究成果，以發(fā)現(xiàn)的可升級圈閉為基礎(chǔ)，計算新增三級儲量，測算資源量、儲量升級轉(zhuǎn)換率。計算公式如下：

式中Qg表示每一層系新增儲量總量，108m3；Si表示層系內(nèi)每一區(qū)帶含氣面積，km2；Ai表示層系內(nèi)每一區(qū)帶儲量豐度，108m3/km2。

以盆地內(nèi)海相碳酸鹽巖5個主要層系有利勘探區(qū)帶內(nèi)的可升級圈閉為基礎(chǔ)，對不同類型氣藏的資源量、儲量轉(zhuǎn)換率進行測算，平均轉(zhuǎn)換率為：資源量—預(yù)測儲量44%，預(yù)測儲量—控制儲量61%，控制儲量—探明儲量68%。其中，構(gòu)造型氣藏資源量—預(yù)測儲量44%，預(yù)測儲量—控制儲量62%，控制儲量—探明儲量率72%；復(fù)合型氣藏資源量—預(yù)測儲量43%，預(yù)測儲量—控制儲量63%，控制儲量—探明儲量64%；巖性氣藏資源量—預(yù)測儲量42%，預(yù)測儲量—控制儲量57%，控制儲量—探明儲量62%（表9）。

表8 主要層系平均儲量豐度轉(zhuǎn)換率表

表9 四川盆地海相碳酸鹽巖主要層系資源量、儲量升級轉(zhuǎn)換率測算表

5 結(jié)論

1）儲量升級轉(zhuǎn)換中，各項計算參數(shù)的改變引起儲量規(guī)模發(fā)生變化。儲量計算參數(shù)在升級過程中發(fā)生變化的原因主要有兩類：一是參數(shù)標(biāo)定方法改變引起的變化；二是儲量計算參數(shù)井的增減引起的變化。

2）含氣面積的變化對儲量升級轉(zhuǎn)換率有著直接影響，其次是儲量豐度。氣藏在儲量升級過程中，含氣面積大多數(shù)由大變小，少數(shù)由小變大。構(gòu)造型氣藏儲量升級過程中含氣面積變化最小，可控程度較高；巖性氣藏儲量升級過程中含氣面積變化最大，可控程度較低。

3）四川盆地海相碳酸鹽巖主要層系儲量升級轉(zhuǎn)換率大多分布在60%～75%，預(yù)測儲量—控制儲量轉(zhuǎn)換率分布在56%～67%，控制儲量—探明儲量轉(zhuǎn)換率分布在61%～78%，說明越到勘探后期對氣藏的認(rèn)識程度越高，變化越小。

4）四川盆地海相碳酸鹽巖主要勘探層系估算可升級圈閉資源量8 1012m3，根據(jù)資源量儲量升級轉(zhuǎn)換率研究成果，預(yù)計還可新增探明儲量1.8 1012m3。

致謝：感謝中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院陳禮平老師在論文完成中給予的幫助。