鄂尔多斯盆地红河油田长8油藏效益开发地质评价参数的确定.pdf

引用本文：何晨毓，刘丽琼，肖玉茹，等鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏效益开发地质评价参数的确定石油实验地质，（）：，（）：鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏效益开发地质评价参数的确定何晨毓，刘丽琼，肖玉茹，黄学斌，李 姝西南石油大学 经济管理学院，成都；中国石化 石油勘探开发研究院，北京 摘要：由于致密油藏勘探开发成本高，如何实现致密油效益开发是当前亟需解决的问题。针对鄂尔多斯盆地红河油田长 致密油藏特点，突出单井信息，从影响致密油藏经济性的关键参数 单井经济可采储量入手，建立了一套基于单井经济可采储量的致密油藏效益开发地质评价参数确定方法和流程。针对红河油田长 致密油藏单井可采储量受裂缝控制的特殊性，油藏地质评价参数的确定增加了裂缝发育程度，选取单井技术可采储量、有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度和裂缝发育程度 个参数进行分类，细分为 种类型。通过单井技术可采储量与有效厚度交会图，对照 种情景下的经济下限和油藏地质参数分类，综合确定油藏地质参数下限。该方法在红河油田长 油藏取得了良好的实用效果，可为国内致密油藏“甜点区”的筛选和开发部署优化提供技术支撑。关键词：单井技术可采储量；最小规模经济可采储量；经济界限；地质评价参数下限；红河油田；鄂尔多斯盆地中图分类号：文献标识码：，；，：，（），收稿日期（）：；修订日期（）：；出版日期（）：。作者简介：何晨毓（），女，博士生，从事油气资源评价与管理等研究。：。基金项目：中国石化科技部项目“石油控制储量升级潜力评价技术及对策研究”（）资助。第 卷第 期 年 月 石 油 实 验 地 质 ，：；随着北美致密油大规模成功开采，致密油的勘探开发正逐渐被各大石油公司所重视。中国致密油资源非常丰富，分布范围广，主要分布在鄂尔多斯、松辽、准噶尔和渤海湾等盆地，总资源量，可采资源量，已成为原油产量的重要接替领域。红河油田长 油藏位于鄂尔多斯盆地南部，目前累计新增致密油探明地质储量近。由于致密油藏储层致密、流动性极差，多采用水平井体积压裂技术进行天然能量开发。但致密油藏地层压力普遍偏低，天然能量不足，产量递减快，采出程度低，造成效益开发难度大。由于致密油藏储层、裂缝、含油性和储层压裂技术具有较强的非均质性和不确定性，常规油藏地质评价参数下限确定方法不适用于致密油藏，因此迫切需要研究致密油藏地质参数的下限确定方法。本文从单井最小规模经济可采储量入手，建立了一套基于单井经济可采储量的致密油藏效益开发关键地质评价参数确定的流程和方法；并结合典型实例应用，证明了该方法的可行性。研究背景红河油田位于甘肃省东部镇原、崇信和泾川等三县交界处，构造上位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南部，地层平缓西倾，构造比较简单；主要开发层系为三叠系延长组长 油层组，属于三角洲前缘水下分流河道沉积相。长 储层岩性为中细粒岩屑长石砂岩，平均孔隙度 ，平均空气渗透率，为典型的致密油藏。红河油田长 油藏地质条件与北美及国内的长庆油田相比差异巨大，陆相和盆缘环境决定其存在储层质量、裂缝和含油性“三大强非均质性”，即沉积相变快，储层非均质性强；构造作用强、多尺度裂缝发育；含油饱和度低且非均质性强，“甜点”小且分散。红河油田长 油藏 年之后主要以水平井开发，投产时间主要在 年，采用水平井常规压裂天然能量开发，水平井初期日产量平均；水平段长度 ，平均 。前人对致密油藏效益开发的地质评价参数确定方法研究较少，大多数学者主要对储层和有效厚度下限研究较多，主要是利用岩心、测井和试油等静态基础资料，通过经验统计法、含油产状法、物性试油等方法来进行有效储层的判别，并且针对同一类型储层确定一个统一的储层物性下限。然而，在致密油藏勘探开发实践中发现，其短期的试油、试采资料很难准确反映其产能和评价其经济有效性，同时，其产能与孔隙度、含油饱和度很难建立起良好的相关关系。方法思路及步骤 方法思路从影响致密油藏经济性的关键参数 单井经济可采储量入手，建立了一套基于单井经济可采储量的致密油藏效益开发的关键地质评价参数确定方法和流程。评价关键参数包括单井技术可采储量、最小规模经济可采储量和油藏关键地质参数等三类指标。单井技术可采储量估算主要采用产量递减法，通过建立不同投资、油价下的单井最小规模经济可采储量图版，确定致密油藏的单井经济界限。在已经确定的单井最小规模经济可采储量下限的基础上，通过建立一套单井技术可采储量与油藏关键地质参数的评价图版，从而确定不同技术经济条件下的油藏地质参数下限。评价指标体系为了更全面、客观地确定致密油藏地质关键参数，评价指标体系更注重经济性和可动用性，主要分为三类指标，即单井技术可采储量、最小规模经济可采储量和油藏地质关键参数，其适用于不同的勘探开发阶段和勘探开发程度。单井技术可采储量和最小规模经济可采储量是评价的核心指标，也是类比建立其他评价指标的基础，但在开发早期难以合理确定；油藏地质关键参数包括有效厚度、裂缝发育程度、有效孔隙度和含油饱和度等，地质参数是决定单井技术可采储量的物质基础，开发早期只有油藏地质参数资料，缺乏开发动态生产数据。下面重点描述三类指标的取值原则和确定方法。单井技术可采储量与常规油藏不同，致密油井产量受储层质量、裂缝和大型压裂工程技术等因素影响，压裂工程强度越大，致密油层的产量越高；相同压裂工程技术条件下致密油层品质越好，产油量越大。致密油单井可采储量评价方法比较多，分为确定性方法和不确定性方法。确定性方法包括产量递减分析法、物石 油 实 验 地 质 ：第 卷 质平衡法、解析和数值模拟法等；单井可采储量估算方法以产量递减法为主，水驱曲线法、含油率法等方法为辅，多种方法相互印证。最小规模经济可采储量最小规模可采储量是指在目前的投资和经济环境下，考虑油（气）价格、税收、贴现率、油气生产条件、油气田所在地理环境条件和交通条件等因素，测算出油气生产成本并将其扣除后得到的最低回报率的油气田规模（即当净现值等于零时的储量）。如果某油田勘探获得的地质储量大于最小经济规模，说明该油田具有开采价值；如果小于最小经济规模，说明该油田达不到基准收益率，没有必要立即进行开采。采用现金流量法，计算出在当前水平井单井投资和油价的经济条件下单井最小经济规模可采储量。油藏地质评价参数油藏地质评价参数主要包括有效厚度、裂缝发育程度、有效孔隙度和含油饱和度。水平井有效厚度可根据直井和导眼井的有效厚度分布图确定；有效孔隙度和含油饱和度等静态参数根据测井解释成果确定。根据确定的最小规模经济可采储量，通过建立单井可采储量与油藏地质评价关键参数的评价图版，确定致密油油藏地质评价参数下限。评价步骤基于上述研究思路，建立基于单井经济可采储量的致密油藏地质参数下限确定方法，具体步骤如下（图）：第一步，统计分析已开发致密油藏区块的地质、开发和经济资料，确定致密油藏成藏富集的主控因素；开展致密油藏开发生产动态分析，优选评?（?）?（?）?（?）?、?，?，?“?”?图 致密油藏效益开发地质评价参数确定流程 价指标体系，采用产量递减法估算致密油藏的单井技术可采储量。第二步，基于单井技术可采储量评估结果，结合研究区地质情况，分析影响单井技术可采储量的主控因素，如储层质量、裂缝发育程度和含油性等。第三步，建立不同投资、油价下的单井最小规模经济可采储量图版，确定经济界限。由于不同的经济条件下，单井最小规模经济可采储量下限也不同，从而确定不同的油藏地质参数下限。第四步，开展单井技术可采储量与油藏地质关键参数相关性研究，建立一套水平井单井技术可采储量与地质关键参数的评价图版，进一步确定不同油价、不同技术条件下的油藏地质参数下限。单井技术可采储量估算和分布规律截至 年 月，红河油田长 油藏 口水平井累计产油，平均单井累产油 ，平均单井技术可采储量 。从单井技术可采储量分布图（图）看，小于 的井占，大于 的高产井仅占。平面上红河油田 个区块平均单井技术可采储量差异大，数值为 ，平均为 。其中，区和 区平均单井技术可采储量相对较高，为 左右；区和 区较低，为 多。从水平段长度归一化后的单井技术可采储量来看，、和 区平均为 ；区和 区最低，分别为 和 。单井最小规模经济可采储量及经济界限红河油田长 致密油藏 水平段常规压裂的单井投资从早期的 万元降至目前的 万元左右。本次研究经济参数取值为：投资 万元，油价 美元 桶，操作费采用红河油田上年实际值，内部收益率采用公司统一的。单井投资由 万元降至万元（降403020100?/t?/%7 000,10 000)5 000,7 000)3 000,5 000)1 000,3 000)1 00010 000图 鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏单井技术可采储量分布 ，第 期 何晨毓，等 鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏效益开发地质评价参数的确定幅为）、油价由 美元 桶升至 美元 桶时，单井最小规模经济可采储量从 大幅降至 。在目前水平井单井投资 万元和油价 美元 桶情景下，单井最小规模经济可采储量为 ；在水平井单井投资 万元和油价 美元 桶情景下，单井最小规模经济可采储量可降至 （图）。今后通过工程技术进步和管理的优化等措施进一步降低投资，可以实现红河油田致密油藏效益开发。油藏地质评价参数下限与以往研究不同，本文考虑致密油藏的特殊45 00040 00035 00030 00025 00020 00015 00010 0005 000030405060708090100110120?)/(/?t/?700?1 300?2 100?1 000?1 600图 鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏不同投资、油价下最小规模经济可采储量图版 ，性，油藏地质评价参数确定增加了裂缝发育程度，选取单井技术可采储量、有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度和裂缝发育程度 个参数进行分类，细分为 种类型。通过统计分析红河油田长 油藏 口水平井的储层质量、裂缝发育程度、油藏地质参数等，编制单井技术可采储量与有效厚度交会图，对照 种情景下的经济下限和油藏地质评价参数，综合确定油藏地质评价参数下限。情景：在单井水平井投资 万元和油价 美元 桶情景下，单井最小规模经济可采储量下限 ，确定的油藏地质参数下限分别为有效厚度 、平均有效孔隙度、平均含油饱和度。从红河油田长 油藏水平井地质参数下限图版（图）来看，口井中满足油藏地质参数下限的井有 口，即图 中第 类（高于有效孔隙度和含油饱和度下限及裂缝比较发育）；满足经济下限的井有 口，同时满足经济下限和地质下限的井有 口（口井含油饱和度低于下限），符合率达到。情景：在单井水平井投资 万元和油价上涨至 美元 桶情景下，单井最小规模经济可采储量为 ，确定的油藏地质参数下限分别为有效厚度 、平均有效孔隙度、平均含油饱和度。由于经济下限的降低，油藏地质评价参数下限也随之下降。从红河油田长 油藏水平井地质参数下限图版（图）来看，口井中满足30 00025 00020 00015 00010 0005 00005010152025?/m?、?、?30 00025 00020 00015 00010 0005 00005010152025?/m?/t?、?、?a.?b.?/t图 鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏地质参数下限图版 ，石 油 实 验 地 质 ：第 卷 油藏地质参数下限的井有 口，即图 中的第 类；满足经济下限的井有 口，同时满足经济下限和地质下限的井有 口（口含油饱和度低于下限），符合率达到。以上研究表明，在中小尺度控油裂缝带和优质储层叠合发育区（较高的孔隙度、较高的含油饱和度及较大的有效厚度），具有较高的单井经济可采储量分布，可以实现致密油藏效益开发。油藏参数地质下限确定新方法，为不同条件下甜点区的筛选和不同技术经济条件下致密油藏勘探开发部署提供了科学依据。结论（）针对红河油田长 致密油藏的特殊性，本次油藏地质参数下限研究中增加了裂缝发育程度，选取单井技术可采储量、有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度和裂缝发育程度 个参数进行分类，细分为 种类型。确定的红河油田长 油藏地质评价参数下限不是一个固定值，其随油藏经济下限的降低而降低。（）与常规油藏评价方法相比，基于单井经济可采储量的致密油藏地质参数下限确定方法突出单井信息，更适应致密油藏储层非均质性强、高产主控因素复杂和经济有效动用难等问题。在实际应用中，致密油藏的上述问题越突出，新方法的优势越明显。（）致密油藏富集高产主控因素的复杂性表明，需要找准主控因素和细化储层分类，并针对不同类型储层分类施策以提高开发效益。今后在低油价、高投资情形下致密油藏实现经济有效动用，需要在深化油藏地质认识和提高工程工艺技术的适应性上下功夫。利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突。作者贡献 肖玉茹和黄学斌参与实验设计；何晨毓、刘丽琼、李姝完成实验操作；何晨毓、刘丽琼、肖玉茹、黄学斌参与论文写作和修改。所有作者均阅读并同意最终稿件的提交。，参考文献：胡素云，朱如凯，吴松涛，等中国陆相致密油效益勘探开发石油勘探与开发，（）：，（）：章敬，罗兆，徐明强，等新疆油田致密油地质工程一体化实践与思考中国石油勘探，（）：，（）：邹才能，朱如凯，吴松涛，等常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望：以中国致密油和致密气为例石油学报，（）：，：，（）：贾承造，邹才能，李建忠，等中国致密油评价标准、主要类型、基本特征及资源前景 石油学报，（）：，（）：周庆凡近十年美国致密油和页岩气产量变化石油与天然气地质，（）：，（）：周庆凡，杨国丰致密油与页岩油的概念与应用石油与天然气地质，（）：，（）：朱如凯，邹才能，吴松涛，等中国陆相致密油形成机理与富集规律石油与天然气地质，（）：，（）：刘春燕致密碎屑岩储层“甜点”形成及保持机理：以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组长 油层组为例石油与天然气地质，（）：，（）：郭秋麟，武娜，陈宁生，等鄂尔多斯盆地延长组第 油层组致密油资源评价石油学报，（）：，（）：王宝萍，龚建涛，白艳军，等“水平井”模式在致密油藏勘探开发中的优势：以旬邑探区延长组长 段为例非常规油气，（）：第 期 何晨毓，等 鄂尔多斯盆地红河油田长 油藏效益开发地质评价参数的确定 ，“”：，（）：冯张斌，马福建，陈波，等鄂尔多斯盆地延长组 段致密油地质工程一体化解决方案：针对科学布井和高效钻井中国石油勘探，（）：，：，（）：路智勇，韩学辉，张欣，等储层物性下限确定方法的研究现状与展望 中国石油大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：崔玉峰，王贵文，孙艳慧，等低孔低渗储层物性下限确定方法及其适用性西南石油大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：付金华，罗安湘，张妮妮，等鄂尔多斯盆地长 油层组有效储层物性下限的确定中国石油勘探，（）：，（）：段长江，陆小霞，高计县，等鄂尔多斯盆地东缘临兴中区致密砂岩有效储层物性下限分析地球科学前沿，（）：，（）：张亮，张帆，畅斌，等定边油田长 储层有效厚度下限研究西安文理学院学报（自然科学版），（）：，（），（）：郑定业，庞雄奇，张可，等玛湖凹陷西斜坡致密油藏有效储层物性下限确定科学技术与工程，（）：，（）：尹洪荣，周虎，何唯菁，等合水油田庄 区长 油层测井参数解释模型及储层评价下限标准长江大学学报（自然科学版），（）：，（），（）：夏东领，伍岳，夏冬冬，等鄂尔多斯盆地南缘红河油田长 致密油藏非均质性表征方法 石油实验地质，（）：，（）：，：，：，：，：，毕海滨，段晓文，郑婧，等致密油生产动态特征及可采储量评估方法石油学报，（）：，（）：，：，（）：，（）：，：，（），（）：，（）：（编辑徐文明）石 油 实 验 地 质 ：第 卷