加拿大致密气资产储量评价方法及应用

徐海霞，王建君，齐 梅（中国石油勘探开发研究院国际项目评价研究所，北京100083）

加拿大致密气资产储量评价方法及应用

徐海霞，王建君，齐 梅（中国石油勘探开发研究院国际项目评价研究所，北京100083）

致密气特殊的成因机理和分布特征导致常规的储量评价方法体系在海外致密气资产快速评价中并不适用。在多个致密气新项目评价实践的基础上，提出了一套适用于加拿大致密气资产的储量评价思路和方法，运用该方法对目标资产的储量进行评价，内容包括资料分析、游离气储量评价、吸附气储量评价、储量评价结果及不确定性分析4个部分。简述了该评价思路和方法在加拿大致密气资产储量评价中的成功应用。

加拿大；致密气资产；储量评价；实例应用

致密气是指产自低渗透致密砂岩储集层中的非常规天然气，这种低渗透致密砂岩的孔隙度一般小于12%，渗透率小于0.1×10－3μm2，单井无自然产能或自然产能低于工业气流下限，但在一定经济条件和技术措施下可以获得工业产量［1～3］。致密气与常规天然气相比较，最显著的特点是具有特殊的成因机理、产气机制及分布特征［4～6］，成藏后致密储层内普遍含气，成藏不受构造控制，不存在明显的气水界面、气水边界，气体类型以游离气为主，但根据不同地质条件普遍含有一定量的吸附气，一般为10%～20%。

由于致密气勘探开发普遍还处于起步探索阶段，目前除加拿大和美国以外的含油气盆地绝大多数未开展致密气研究，而公开发表的资料大多来自AAPG、SPE等文献，缺少研究区的基础资料，较难开展深入研究，因此致密气资产的储量评价尚无现成的模式可循，缺乏成熟的体系和统一的标准。笔者近年来对致密气资产储量评价方法进行了探索，在多个加拿大致密气新项目评价实践的基础上，初步建立了一套在理论和实践上均能满足快速评价致密气储量需求的评价思路和方法，以期为国内致密气的早期评价提供参考。

1 致密气藏储量分类

对于整体处于起步阶段的致密气行业，储量要达到分级的精度还存在较大的困难，目前国际上也没有专门针对非常规气储量分级的定义和标准，国内有专家建议参考阿尔伯达盆地页岩气储量计算时的分类方法❶李新景.页岩气资源与勘探开发.中国石油勘探开发研究院，2008.，将其划分为5种类型：①探明储量。经钻井和试气确定的，能可靠采出的工业性可采储量。②概算储量。从地质资料结合邻井控制确定的流体界面所圈定的，并由各未试气井的测井评价所证实的储量。③确定储量。为可签合同的商业性储量，由探明储量加上部分概算储量组成，其中的概算储量部分是经证实在地质上连续分布且经压力资料验证的计算储量。④递增概算储量。代表另一部分概算储量，它们在地质上可证明是连续的，但没有经过压力资料验证的部分。⑤最终可能储量。为确定储量加上递增概算储量或者探明储量加上概算储量后得到的总储量。

以上分类方法由于致密气资产普遍缺乏深入细致的地质、储层研究资料基础，还未在实际评价过程中得到广泛应用，从目前的资料掌握程度和可操作性角度，结合国外的油气资源评价特点，建议在实际评价中将致密气资源分为如下3类，不再细分。

1）致密气资源量（Resource） 指在特定时期内所估算的致密储层中已发现（包括已采出）和待发现的致密气聚集的总量。

2）致密气地质储量（Original Gas－in－Place，简称为“OGIP”） 指原始地层条件下，在可利用区（即甜点）中已发现的天然气储层有效孔隙中储藏的天然气总体，并将其换算到地面标准条件下的天然气总量。

3）致密气可采储量（Recoverable Gas－in－Place，简称为“RGIP”） 表示赋存于致密储层甜点之中，在现今的经济技术条件下（或经过适当的储层改造）可以采出的天然气总量。

2 储量评价思路

致密气的储量评价工作是一项不同于常规气藏评价的复杂系统工程，其评价思路和方法体系的选择需要根据评价的目的来确定。由于致密气特殊的成藏机理及产气机制，气体包括游离气和吸附气两部分之和，储量评价工作也需要分别核实游离气和吸附气的储量。具体评价流程为：①对储量评价的资料基础进行分析；②对游离气地质储量进行核算：用测井手段评价储层物性，核实储量计算参数，核算游离气的OGIP值；③对吸附气的地质储量进行核算：查证吸附气解吸测定方法，根据实验数据计算可解吸部分吸附气含量，再计算吸附气地质储量，核算吸附气所占总地质储量的比例；④将评价结果与卖方数据进行对比分析，确定最终评价结果，包括储量分类、储量数据、储量丰度等，并进行不确定性分析（图1）。

图1 致密气资产储量评价流程（适用于加拿大地区）

3 储量评价方法及流程

3.1 资料分析

储量是油公司的核心资产，在评估所交易资产的价值过程中，卖方公司一般不提供任何内部储量报告或者第三方储量报告，提供的储量数据也往往具有很强的包装性。因此在致密气储量评价工作开始之前，要先审查卖方提供的资料，去伪存真，去粗取精，资料的准确程度和完整性直接关系到储量评价的效果。需要收集和查证的资料主要有3类：①评价对象的平面属性图件。这包括构造等值线图（含断裂分布图）、沉积－成岩分布图、储层物性变化图（孔隙度变化图、毛细管压力图、渗透率变化图、含水饱和度变化图、有效储层等厚图、埋深变化图）、有效烃源岩分布图（含有机质类型，尤其是煤系分布图、成熟度等值线图、气源岩厚度变化图、生－排气强度图）、等温图、地层水特征变化图（含异常地层压力分布图、等势图、化学成分异常图、矿化度）、气体组分分析资料，储层温度、压力等值线图等。②吸附气含量实验数据。解吸测定方法，样品解吸实验数据，包括损失气含量、测量气含量和残余气含量，等温吸附模型各项参数及曲线等。③储量计算的直接参数。用于储量计算的直接参数包括有效含气面积、有效厚度、含气孔隙度、含气饱和度、储层温压、气体偏差因子等。

3.2 游离气储量评价

3.2.1 确定储量计算方法

致密储层游离气的地质储量按照常规天然气地质储量计算。目前在加拿大交易比较活跃的致密气资产大多处于勘探期或开发早期，因此实际评价中最常用的方法是容积法。致密储层构造形态简单，储层分布较为连续，储层内普遍含气，没有气水界面，成藏不受构造的控制，容积法计算的结果比较准确可靠。

3.2.2 检查计算单元

由于没有圈闭的概念，致密气地质储量平面计算单元一般按照被评价资产合同区的大小规模来考虑划分，对于断裂比较发育区域，应按位于相似构造位置的同一断块为平面计算单元。北美土地调查系统（Land Survey System）普通采用Dominion Land Survey（DLS）和National Topographic System（NTS）坐标系统。部分省份如Alberta、Saskatchewan，还有Manitoba和British Columbia部分地区采用DLS坐标系统，称为DLS Province，最小面积计算单元为section，每个section的面积为1mile2，相当于640acre（2.59km2）。而NTS系统则在加拿大全境都可用，在British Colombia省广泛用于标志井位和管线位置，其最小计算单元则称为Unit，也常被称作为DSU（Drilling Space Unit），每个DSU的面积为699acre，相当于2.83km2。由于加拿大的致密气资产是以卖方拥有的section数量为基础进行权益出售，因此平面上的储量计算单元也往往按单个section来划分，最后将所有section的储量值累加便可求得总地质储量。纵向上由于致密气藏无气水系统的概念，因此一般按照相同的层为同一个纵向计算单元。

3.2.3 核实储量计算参数

1）面积 致密气项目井控程度都比较低，致密气储量核算时一般选取井所在的section进行单个section的储量核算工作，那么储量计算参数面积为640acre（2.59km2）。

2）有效厚度 有效厚度的划分标准以岩性分析资料为基础，测试资料为依据，利用测井资料来确定。

3）孔隙度 目前，一般以岩心孔隙度为基础，利用测井资料确定。

4）含水饱和度 一般由测井解释求得，但应注意单井单点的解释结果的局限性，尽量与区域资料相结合。

5）地层体积系数 由气体组分资料求得气体偏差因子，再由测试数据得到储层温度压力等数据，一般比较容易准确求得。

3.2.4 计算公式及结果分析

经过上述步骤仔细核实储量计算参数，并应用容积法公式计算游离气地质储量如下：

式中，Gsf为游离气地质储量，108m3；A为含气面积，km2；H为平均有效厚度，m；φ为含气储层有效孔隙度，%；Sw为平均原始含水饱和度，%；Bgi为原始天然气体积系数。

计算得到储量结果后，应与卖方的数据或者顾问方的数据进行对比分析，找出差异的原因，查证对方提供的游离气地质储量的准确程度和可靠程度。

3.3 吸附气储量评价

致密储层含有一定量的吸附气，与煤层气的吸附、解吸机理相似。目前致密气藏吸附气储量估算参考已经相对成熟的煤层气地质储量的计算方法［7，8］，主要步骤如下。

3.3.1 核实解吸气测定方法

目前最为常用的方法是USBM（美国矿务局）直接测定法，其具体做法是：现场采集岩心样品，在岩心中钻取岩心柱，立即放入特制的解吸罐中，模拟在储层温度下，压力不超过0.028～0.034MPa的情况下，先自然解吸，再在真空状态下粉碎、加热、脱气，从解吸开始按每小时计量4～5次，直到完全测量记录完毕。

3.3.2 用解释系数校正吸附气的含量

所测得的吸附气含量一般都由采样过程中的损失量（损失气lost gas）、自然状态下的解吸量（测量气measured gas）、真空状态下加热粉碎前后脱气量，也称为残余气（crushed gas）3部分组成。残余气在致密储层开发时基本上是不可能获得的，因此地质储量计算时应扣除这一部分气量，定义解吸系数为损失气和测量气之和与总气体量的比值，并用这个解吸系数对总吸附气量进行校正。

式中，Gsdt为解吸实验得到的吸附气总量，m3/t；Gsd为能解吸的吸附气含量，m3/t；Vlost为采样过程中损失的气量，m3；Vmeasured为自然状态下的解吸量，m3；Vcrushed为真空状态下加热粉碎前后脱气量，m3。

3.3.3 计算公式及结果对比分析

经过上述步骤仔细核实吸附气地质储量计算参数后，用如下公式计算储量：

式中，ρ为储层岩石密度，g/cm3；Gad为吸附气地质储量，108m3。

对计算所得的吸附气地质储量进行结果分析，如果吸附气占总地质储量的比例较低（10%以下），在实际评价工作中一般可以忽略不计。

3.4 储量评价结果及不确定性分析

结合游离气和吸附气的计算结果，致密气总地质储量的计算公式为：

式中，G为总地质储量，108m3。

对该储量结果进行对比分析，最终得到我方的储量评价结果认识，并将核算的结果与北美已投入商业开发较为成熟的致密气资产进行比较，可获得所评价资产储量丰度所处的级别，有助于判断该致密气资产的价值。

最后对储量进行不确定性分析。储量的不确定性分析指的是对储量计算结果的准确程度作出定性分析，对于整体处于探索阶段的致密气资产，一般只计算地质储量OGIP，并对储量计算结果做不确定性分析，主要有因土地面积利用率带来的有效面积不确定性、因井控程度低带来的储层物性、非均质性等不确定因素；另外，对于断裂较为发育的区域，需要对断裂和储层、单井产能的关系进行统计分析，并在实际生产过程中不断用生产数据进行验证。不确定性分析对所评价的致密气资产有质的了解和认识是十分重要的。

4 实例应用

T公司在加拿大拥有某致密储层的部分权益，目的层为三叠系地层。应用上述储量评价方法及流程，对该资产的地质储量进行了估算，包括4个部分：①首先对开展储量评价的资料基础进行分析，卖方提供了储层的平面属性图件，包括构造等值线图、孔隙度等值线图、储层净厚度等值线图等；井数据，包括测井LAS文件、岩心数据、水分析资料等；储量计算的直接参数，以及吸附气含量实验数据。初步满足开展快速储量评价的要求。②对游离气的储量进行核实，利用测井手段，分区建立解释模型，确定Cut－Off值（是指测井解释时的储层下限标准），对储层物性及储量计算参数进行核算，利用公式（1）计算单个section的游离气储量，最后累加得到总OGIP为8835×108m3。③对吸附气的储量进行核实，对方使用的解吸气测定方法为USBM法，共采集了现场25个样本，根据解吸实验数据分析得到可解吸的气量为21.8scf/ton（换算为0.6m3/t），吸附气的地质储量按公式（4）计算得到约849×108m3，约占总地质储量的8%，不管是本身的含气量还是所占总地质储量的比例均偏少，因此储量估算中不考虑这部分气量。④储量评价结果及不确定性分析：所评价目标资产的地质储量8835×108m3，分类为地质储量（OGIP），储量丰度79.8×108m3/section。核算的储量结果比T公司提供的数据（11540×108m3）偏小23.4%，通过深入细致的地质研究和储层分析工作认为，差异的主要原因有：T公司在储量评估时对储层含水饱和度下限标准的限定比较宽松，吸附气含量参考附近已投入开发的其他资产粗略估算了20%的比例，导致储量数据偏大。

5 结 论

致密气藏属于典型的原地成藏型气藏，储层内普遍含气，成藏不受构造控制，没有明显的气水界面及气水边界，视本身有机质含量的高低，含有一定量的吸附气。目前国内外对于如何快速高效地评价致密气资产的储量还缺乏深入的研究和统一的标准，并且国外油公司在储量评估等标准和程序上与国内传统做法有较大差异。笔者在多个海外致密气项目评价实践的基础上，提出了一套适用于目前条件下的加拿大致密气资产储量评价思路和方法，并成功应用于加拿大的致密气藏。方法理论依据充足，在实践中高效可行，结果真实可靠，解决了目前致密气资产储量评估的技术难点，有助于全面准确地评估海外致密气交易资产的价值，也为国内致密气资源量评价方法体系的发展和完善提供了参考。

［1］Spencer C W.Review of characteristics of low permeability gas reservoir in Western United States［J］.AAPG Bulletin，1989，73（5）：613～629.

［2］Masters J A.Deep basin gas trap，Western Canada［J］.AAPG Bulletin，1979，63（2）：152～181.

［3］Rose P R.Possible basin centered gas accumulation，Roton Basin，Southern Colorado［J］.Oil ＆ Gas Journal，1981，82（10）：190～197.

［4］朱宝荣，陈慧，李润梅，等.致密砂岩气藏特征及关键技术展望［J］.吐哈油气，2010，15（2）：300～307.

［5］Law B E，Dickinson W W.Conceptual model for origin of abnormally pressured gas accumulation in low permeability reservoirs［J］.AAPG Bulletin，1895，69（8）：1295～1304.

［6］袁政文.东濮凹陷低渗致密砂岩成因与深层气勘探［J］.石油与天然气地质，1993，14（1）：14～22.

［7］陈春琳，林大杨.等温吸附曲线方法在煤层气可采资源量估算中的应用［J］.中国矿业大学学报，2005，34（5）：679～682.

［8］张文忠，许浩.利用等温吸附曲线估算柳林区块煤层气可采资源量［J］.大庆石油学院学报，2010，34（1）：29～32.

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

国家科技重大专项（2008ZX05028）。

徐海霞（1981－），女，2003年长江大学毕业，博士，工程师，现主要从事海外非常规油气项目评价工作。

［编辑］ 萧 雨