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油气资源评价的任务主要是明确特定研究区域油气资源的分布状况及其勘探开发的可行性、效益,优选勘探开发的目标,最终确定部署方案 ,实现勘探开发的低风险和高效益 。
通常情况下,油气资源评价涉及的问题较多,因此 ,研究的内容也较丰富,主要包括以下几个方面:
1) 地质背景研究: 包括区域地质背景 、盆地构造沉积演化等。
2) 油气成藏条件研究: 包括油气成藏的必要条件和充分条件。
3) 评价方法研究: 包括方法的选择和参数的确定。
4) 油气资源计算: 包括资源预测、资源量计算和资源空间分布 。
5) 分析评价目标的勘探风险及主要控制因素。
6) 评价勘探开发技术的可行性和经济效益,开展不同勘探开发方案的决策分析。
7) 提出优选的勘探开发部署建议 。
油气资源评价方法分类
仅对暗色地层发育、已达到生油岩标准的华北北部燕辽-冀黄区块和华北南部两淮区块的中、新元古界分布区 ,作潜在资源量估算,其余地区不作计算。
(一)评估区块的划分与计算层位
1.燕辽-冀黄区块:包括燕辽区块和冀黄区块
燕辽区块包括冀北 、宣龙、京西、冀东和密怀等地区。评估层位为长城系串岭组和高于庄组 、蓟县系-青白口系雾迷山组、洪水庄组、铁岭组和下马岭组 。
冀黄区块即蓟县-隆尧区,包括冀中 、黄骅、仓县及临清等地区。评估层位为长城系串岭沟组和高于庄组、蓟县系-青白口系雾迷山组 、洪水庄组、铁岭组和下马岭组。
2.两淮区块:分为徐州-宿县区和淮南区 。
徐州-宿县区块评估层位为下震旦统徐淮群 ,淮南区块(包括周参6断块)评估层位为青白口系刘老碑组和下震旦统徐淮群。
(二)估算方法及参数的确定
采用氯仿沥青“A ”法计算生油量,进而导算出油资源量,生气量采用地矿部无锡石油地质所中心实验室实测的各层系源岩生气率(L/t岩石)计算出生气量 ,进而计算出天然气资源量
地质矿产部华北石油地质局地质研究大队第二研究室,1990,华北地区中-新元古界含油气远景初步分析。
。1.计算公式
Q油生=S×H×D×A×1.3
Q气生=S×H×D×R
Q油资=Q油生×生聚系数
Q气资=Q气生×生聚系数
式中:
Q油生——生油量(108t)Q气生——生气量(108m3)Q油资——油资源量(108t)
Q油生——气资源量(108t)
S——有效生油岩面积(km2)
H——有效生油岩厚度(㎞)
D——生油气岩密度(108t/km3)
A——氯仿沥青“A”百分含量(%)
1.3——轻烃补偿系数
R——生气率(L/t岩石)
生聚系数是指油气从源岩中排出、运移并聚集到储层中的量与生油量 、生气量之比。
2.参数的确定
(1)有效生油岩面积(S):有机质丰度达到生油岩标准的地区面积。
(2)有效生油岩面积厚度(H):即有效生油区范围内的厚度平均值。
(3)生油岩密度:由于中、新元古界油气源岩是以碳酸盐为主,故采用27×108t/㎞3为总的密度值 。
(4)A:对不同地区、不同层位 ,取其实测常见值的平均值。
(5)生气率:对不同地区、不同层位的不同演化阶段取其实测常见值的代表值。
(6)生聚系数:生聚系数的大小与油气聚集量成正比,此参数直接关系到估算资源量结果的可信度,它受控于众多地质因素 、如构造运动情况 ,生烃期的早晚,生油层、储集层和盖层条件,储盖组合 ,圈闭条件及其时空配置关系等等 。
(三)评估结果
华北地区中、新元古界的生油量约为571.11×108t,总的生气量约147988×108m3,石油的资源量约为(1.4358—2.8715)×108t ,天然气的总资源量约为(101.27—208.34)×108m3
地质矿产部华北石油地质局地质研究大队第二研究室,1990.华北地区中-新元古界含油气远景初步分析。
。北部地区的生油量占全区总生油量的98%,生气量占全区总生气量的95%;石油的资源量占全区石油总资源量的99% ,天然气资源量占全区总资源量的98% 。对比来看,华北北部地区显然是中 、新元古界油气资源较丰富的地区,其中冀黄区块油气资源最丰富,其油的资源强度约为0.32×104t/km2 ,天然气的资源强度约22.39×104m3/km2。其次为京西-冀东区块,其油的资源强度约为0.29×104t/km2,天然气的资源强度为6.31×104m3/km2。地质资源量计算方法
油气资源评价方法较多 ,常用的就多达几十种 。这些方法可按其功能、用途分为含油气性评价方法、资源量计算方法 、经济分析方法和勘探决策分析方法四大类(表6
-1)。其中含油气性评价方法又可分为聚类判别类、特征分析类、综合类;资源量计算方法包括丰度法类 、油气成因法类、经验或历史趋势外推法类、勘探目标分析法类 、主观评价法类、非常规油气资源评价方法;经济分析法有:投资费用计算法、财务评价法、国民经济评价法 、勘探投资经济极限法;勘探决策分析方法中,有决策树法、勘探动态学方法等。下面对一些主要方法进行整理并简要介绍 。
(一)重量法(含油率法)
重量法是根据油砂中原油的重量百分含量进行资源量计算的方法。具体计算公式如下:
Q=V·ps·ω
式中:Q— 油砂油资源量(t);
V——油砂体积(m3);
ρs——油砂密度(t/m3,通常看作g/cm3);
ω——油砂中原油重量百分含量(小数)。
同样 ,存在多层油砂时,可使用上述公式对每一油砂单层进行计算,然后累加获得总的油砂油资源量。
对于露头油砂 ,与油砂油资源计算有关的参数有:油砂出露层数及厚度、地表延伸长度 、出露面积、油砂层产状、含油率等 。其中,除含油率是通过野外取样经室内分析确定外,其余几项参数均可从野外直接获得。
从地表至500m埋深 ,油砂层的延伸 、厚度及层数都有可能发生变化,这就需要通过研究油砂分布区的石油地质特征,借助探井及邻区等相关资料,间接获取计算参数。
考虑到不同埋深的油砂的分布特点及开采方式的差异 ,对0~100m 和100~500m油砂油可根据所拥有参数情况采用不同的计算方法 。
具体计算方法可从下例单个含油砂构造油砂油资源量的计算得以说明。
以背斜构造为例(图3-1),假设某一含油砂构造单油砂层的横剖面如图3.2A所示,图3-2B是该油砂层的立体结构示意。通过油砂产状与埋深值的计算 ,将该油砂层转换为平面展布 。转换后,按100m埋深计,该背斜单翼油砂层的横向宽度为:L=100/sina ,再利用油砂层厚度值、背斜长轴中含油砂的长度值,即可得到该层油砂0~100m 的资源量。
图3-1 油砂层纵向分布示意图
图3-2 油砂油资源计算体积参数转换示意图
考虑到南方沥青矿体矿化特征,资源量计算采用的是重量法。根据沥青赋存特点的差异 ,把矿点分成非生物礁沥青矿藏和生物礁沥青矿藏两类分别计算 。
1.非生物礁沥青矿藏沥青百分含量法的估算公式:
Q=L×D×h×μ×r×m×RB
式中:Q— 沥青资源量(t);
L——含沥青地层出露长度(m);
D— 含沥青层斜深(m);
h— 沥青真厚度(m);
μ——有效面孔率(%);
r—含沥青岩石中纯沥青比重(t/m3);
m——有效总孔隙率与有效面孔隙率之比;
RB— 含沥青饱和度。
其中,未踏勘区沥青层厚度采用如下公式计算:
h=LF×δ
式中:LF— 含沥青地层出露宽度在水平面的投影(相当于地质图上直接测量宽度,用Mapgis软件在精确描绘的地质图上量取);
δ——沥青地层厚度比 ,取踏勘点沥青层厚度h?与踏勘点含沥青地层出露宽度水平投影LF?比值的平均值。
2.生物礁沥青矿藏沥青百分含量法的估算公式为:
Q=SR×h×μ×r×m×RB
式中:Q— 沥青资源量(t);
SR— 礁体分布面积(m3);
h— 沥青层厚度(m);
μ——含沥青岩石中沥青的体积百分含量(有效面孔率,%);
r— 含沥青岩石中纯沥青比重(t/m3);
m— 有效总孔隙率与有效面孔隙率之比;
RB—含沥青饱和度 。
其中,沥青层厚度分两种情况计算,有工程控制的和没有工程控制的。有工程控制的沥青层厚度h的计算公式:
h=HR×δR
式中:HR— 礁体厚度;
δR— 钻孔钻遇沥青累计厚度与钻孔累计深度比值的平均值(沥青地层厚度比)。
没有工程控制的礁体的沥青厚度根据野外测量的含沥青层厚度实际值计算 ,或类比已知生物礁的沥青地层厚度比进行估算。
生物礁分布面积SR主要根据野外实测资料和前人资料中的分布面积进行计算 。对于只有露头面积资料的,只根据露头面积进行估算。露头和礁体分布面积均没有具体数据的,按照非生物礁的估算法进行估算。
(二)容积法(含油饱和度法)
容积法的实质是计算油层孔隙空间内的油气体积 ,然后用地面体积单位或重量单位表示 。具体计算公式为:
Q=V·Φ·So·ρoB/o
式中:Q— 油砂油资源量(t);
V——油砂体积(m13);
Φ——油砂的孔隙度;
So— 油砂的含油饱和度;
ρo——地面脱气原油的密度(t/m3,通常看作g/cm3);
Bo——地下原油平均体积系数(无因次)。
注:地下原油平均体积系数Bo的取值,对于已埋藏较浅的油砂 ,则可取值1.0(无因次),否则按实测值计算。
需要指出的是,容积法计算资源量的精度取决于地质的研究程度 ,在系统的地质研究和分析测试基础上,尽量搞清各种参数的各油砂层的分布,多层的可逐个地对每一单层的资源量进行计算 ,最后累加即为整个油砂矿的资源量 。
(三)类比法
类比法是根据低勘探程度的评价区与高勘探程度的已知区油气成藏条件的相似性,由已知区的油砂油资源丰度估算未知评价区资源丰度和资源量的一种方法。根据研究区油砂油资源评价的实际情况,本次主要采用面积丰度类比法,即由已知的中高等勘探程度区油砂矿体的倾斜面的面积(以下简称斜面面积)资源丰度 ,估算低勘探程度(评价)区油砂矿体斜面面积资源丰度。其资源量估算公式如下:
PQ=PK×S斜×α
式中:PQ— 评价区油砂油地质资源量;
S斜——评价区油砂矿体斜面面积(S=L×D)(以下简称斜面面积);
PK— 类比区资源量的斜面面积丰度(类比区油砂油资源量Q?/类比区矿体斜面面积S ?);
α——相似系数(α=评价单元地质类比总分/类比区地质类比总分) 。
其中,PK×S斜=类比区地质资源量×(类比区斜面面积/评价区斜面面积)=评价区油砂油地质资源量×斜面面积比。
为适应计算的要求,资源量计算公式改写为:
PQ=评价区油砂油地质资源量×斜面面积比×α
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