CN110288225B - 单个油区内的油气资源量分配计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单个油区内的油气资源量分配计算方法，包括如下步骤：首先选定一个运聚单元，将其按面积均匀划分成N个小方格，使整个运聚单元在平面上由N个小正方格组成；利用流体势差与步长的比值表征滞留度大小；利用单个网格的滞留能力与流体势能的比值表征其聚集指数；计算单个网格资源量；计算单个油区内的资源量分配比例；计算单个油区内的资源量。本发明的单个油区内的油气资源量分配计算方法，考虑了古构造、流体势、压力等多种地质因素，能够准确反映出单个油区内资源量的分配情况，可以广泛适用于油气资源地质勘探评价领域。利用本发明方法对准噶尔盆地腹部、准北等多个地区进行评价计算，评价结果与实际勘探分析结果具有很好的一致性。

Description

单个油区内的油气资源量分配计算方法

技术领域

本发明涉及一种单个油区内的油气资源量分配计算方法。

背景技术

资源量是指当前或未来可预见的经济技术条件下，根据不同勘探开发阶段所提供的地质、地球物理与分析化验等资料，经过综合地质研究，运用多种资源评价方法所估算出的在地层中的油气资源总量。资源量的可靠性和准确性，会直接影响油气田开发、建设的投资成败与风险。

基于油气生成、运聚条件和成藏特征的差异性，可划分不同的油气运聚单元。目前，资源量的评价计算仅局限于对不同运聚单元资源量的计算，然而当多个油区属于同一运聚单元时，对于单个油区资源量的精细分配计算方法尚未建立。资源量的聚集分配受到多种因素的影响，包括单个油区的面积、成藏时期的古构造形态、排烃时期的运移能力、不同地区的滞留能力等。单一的考虑油区面积的评价方法，难以准确评价，有时会造成评价结果的局限性和不确定性。考虑全部这些因素又十分困难，因为有些因素是很难在油气勘探、开发中得到的，尤其是油气勘探中早期。目前普遍应用的是面积占比法，通过油区面积与同一运聚单元面积所占的比例来计算单个油区资源量，这种方法的使用存在许多特定的条件及问题。

目前国内外对于单元内资源量的分配计算方法研究较少，方法还比较单一，而且需要特定地质条件下计算才准确，没有一种适用各种地质条件下的计算方法，现今依然处于探索、完善阶段。

(1)传统的面积占比法：

Q_油区＝(S_油区/S_运聚单元)×Q_运聚单元

Q_油区表示单个油区的资源量，S_油区表示单个油区所占的面积，S_运聚单元表示运聚单元所占的面积，Q_运聚单元表示整个运聚单元的资源量。此方法是现在普遍使用的方法，主要考虑了单个油区中面积因素对资源量计算分配的影响。

优点：公式方法简单，便于理解，节省时间。

不足：此方法过于简单，考虑因素单一，适用情况过于理想化，此方法认为运聚单元内资源量是均匀分配的，而实际情况受成藏时期当时古构造控制，运聚单元内资源量分配是不均匀的，地势高的地方相对容易聚集油气，资源量相对较大，地势低的地方资源量较小。而且不同地区相同地势情况下，由于滞留能力不同，资源量也不同。同样距离源区远近不同，运移能力也不同，资源量也有区别。所以此方法不能准确实际的反映单个油区的资源量情况。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种单个油区内的油气资源量分配计算方法。

本发明的单个油区内的油气资源量分配计算方法，包括如下步骤：

S101：首先选定一个运聚单元，将其按面积均匀划分成N个10m×10m的小方格，使整个运聚单元在平面上由N个小正方格组成；其中，N＝1,2,3……，N为整数；

S102：利用公式①计算单个网格流体势能：

式中，

为单个网格流体势能，单位：J；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；Z为测点高程，单位：m；P为测点压力，单位：Pa；ρ为流体密度，单位：t/m³；

S103：利用流体势差与步长的比值表征滞留度大小，具体计算方法如下：如图1所示，以该网格单元

为中心，列出相邻的8个网格，分别求取垂直、水平、左对角、右对角4个方向的流体势差，并除以相应步长，即可得到四个方向的滞留度，计算公式分别为②、③、④、⑤；利用公式⑥，对比四个方向滞留度大小，选取最小值作为该目标网格的滞留能力R值；

R＝MIN(R_V,R_H,R_L,R_R) ⑥

式中，R_V为垂直方向滞留度，单位：J；R_H为水平方向滞留度，单位：J；R_L为左对角线方向滞留度，单位：J；R_R为右对角线方向滞留度，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号，网格号分布如图1所示；ΔX为步长，其长度为两个网格边长；式中，i＝1,2,3……，i为整数；

S104：根据公式⑦利用单个网格的滞留能力与流体势能的比值表征其聚集指数：

式中，G_i为不同网格的聚集指数；R_i为不同网格的滞留能力，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号，i＝1,2,3……，i为整数；

S105：利用公式⑧计算单个网格资源量：

Q＝S×H×D×C×R_油或气×10^-7 ⑧

式中，Q为运聚单元总资源量，单位：10⁸t；S为测点烃源岩面积，单位：km²；H为测点烃源岩厚度，单位：m；D为烃源岩密度，D＝2.6g/cm³；C为测点有机碳含量，单位：％；R_油或气可以为R_油或R_气，其分别为烃源岩有机质的油或气的降解率，单位：mg/g；10^-7为单位换算常数；

然后取整个运聚单元内单个网格资源量之和，作为运聚单元资源量Q_运聚单元，计算如公式⑨：

Q_运聚单元＝Q₁+Q₂+……Q_i式中：i＝1,2,3……，i为整数 ⑨

S106：计算单个油区内的资源量分配比例：利用探区内聚集指数之和与聚集单元内聚集指数之和的比值表征分配比例；

S107：计算单个油区内的资源量：联合分配比例与运聚单元内总资源量，求取单个油区资源量。

本发明的单个油区内的油气资源量分配计算方法，考虑了古构造、流体势、压力等多种地质因素，能够准确反映出单个油区内资源量的分配情况，可以广泛适用于油气资源地质勘探评价领域。利用本发明方法对准噶尔盆地腹部、准北等多个地区进行评价计算，评价结果与实际勘探分析结果具有很好的一致性。

另外，本发明上述的单个油区内的油气资源量分配计算方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在所述步骤S103中，ΔX＝20m。

进一步地，在所述步骤S106中，具体计算方法如公式⑩：

式中，δ为资源量分配比例；G_j为单个油区内每个网格聚集指数；G_m为运聚单元内每个网格聚集指数；k为单个油区内总网格数；n为运聚单元内总网格数；其中m为聚集单元内网格数；m＝1,2,3……，m为整数，j为单个油区内网格数；其中，j＝1,2,3……，j为整数，k≤n，k、n皆为整数。

进一步地，在所述步骤S107中，具体计算方法如公式

：

式中，Q_单个油区为单个油区内的资源量，单位：10⁸t；δ为资源量分配比例；Q_运聚单元为运聚单元内的资源量，单位：10⁸t。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是公式②③④⑤的网格单元示例图；

图2是MSW地区运聚单元流体势能分布图；

图3是MSW地区运聚单元滞留能力分布图；

图4是MSW地区运聚单元聚集指数分布图；

图5是MSW地区运聚单元资源量分配比例图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种单个油区内的油气资源量分配计算方法，包括如下步骤：

S101：首先选定一个运聚单元，将其按面积均匀划分成N个10m×10m的小方格，使整个运聚单元在平面上由N个小正方格组成；其中，N＝1,2,3……，N为整数；

S102：利用公式①计算单个网格流体势能：

式中，

为单个网格流体势能，单位：J；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；Z为测点高程，单位：m；P为测点压力，单位：Pa；ρ为流体密度，单位：t/m³；

S103：利用流体势差与步长的比值表征滞留度大小，具体计算方法如下：如图1所示，以该网格单元

为中心，列出相邻的8个网格，分别求取垂直、水平、左对角、右对角4个方向的流体势差，并除以相应步长，即可得到四个方向的滞留度，计算公式分别为②、③、④、⑤；利用公式⑥，对比四个方向滞留度大小，选取最小值作为该目标网格的滞留能力R值；

R＝MIN(R_V,R_H,R_L,R_R) ⑥

式中，R_V为垂直方向滞留度，单位：J；R_H为水平方向滞留度，单位：J；R_L为左对角线方向滞留度，单位：J；R_R为右对角线方向滞留度，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号，网格号分布如图1所示；ΔX为步长，其长度为两个网格边长；式中，i＝1,2,3……，i为整数；

S104：根据公式⑦利用单个网格的滞留能力与流体势能的比值表征其聚集指数：

式中，G_i为不同网格的聚集指数；R_i为不同网格的滞留能力，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号，i＝1,2,3……，i为整数；

S105：利用公式⑧计算单个网格资源量：

Q＝S×H×D×C×R_油或气×10^-7 ⑧

式中，Q为运聚单元总资源量，单位：10⁸t；S为测点烃源岩面积，单位：km²；H为测点烃源岩厚度，单位：m；D为烃源岩密度，D＝2.6g/cm³；C为测点有机碳含量，单位：％；R_油或气可以为R_油或R_气，其分别为烃源岩有机质的油或气的降解率，单位：mg/g；10^-7为单位换算常数；

然后取整个运聚单元内单个网格资源量之和，作为运聚单元资源量Q_运聚单元，计算如公式⑨：

Q_运聚单元＝Q₁+Q₂+……Q_i式中：i＝1,2,3……，i为整数 ⑨

S106：计算单个油区内的资源量分配比例：利用探区内聚集指数之和与聚集单元内聚集指数之和的比值表征分配比例；

S107：计算单个油区内的资源量：联合分配比例与运聚单元内总资源量，求取单个油区资源量。

有利地，在所述步骤S103中，ΔX＝20m。

有利地，在所述步骤S106中，具体计算方法如公式⑩：

式中，δ为资源量分配比例；G_j为单个油区内每个网格聚集指数；G_m为运聚单元内每个网格聚集指数；k为单个油区内总网格数；n为运聚单元内总网格数；其中m为聚集单元内网格数；m＝1,2,3……，m为整数，j为单个油区内网格数；其中，j＝1,2,3……，j为整数，k≤n，k、n皆为整数。

有利地，在所述步骤S107中，具体计算方法如公式

：

式中，Q_单个油区为单个油区内的资源量，单位：10⁸t；δ为资源量分配比例；Q_运聚单元为运聚单元内的资源量，单位：10⁸t。

实施例1

实施例1提出了一种单个油区内的油气资源量分配计算方法，包括如下步骤：

(1)对运聚单元进行网格化。选定一个运聚单元，将其按面积均匀划分成N个10×10m的小方格(N＝1,2,3……，N为整数)，使整个运聚单元在平面上由N个小正方格组成。该实施例中小方格面积与总面积比值为1:1000000。

(2)单个网格流体势能的计算。利用高程测量、压力测量和密度测量成果，确定了每个小正方网格内的高程、压力、密度数据。利用计算公式①即可计算每个网格中的流体势能

其中结果如图2所示。

计算结果表明，总体上，南部流体势能高于北部，呈现由南向北逐渐降低特征。局部在北部呈现中间高，两侧低的特点。

(3)单个网格滞留能力R值的计算。以单个目标网格

为中心，根据公式②③④⑤计算其垂直、水平、左对角方向、右对角方向等4个方向的滞留度，再利用公式⑥，对比四个方向滞留度大小，选取最小值作为该目标网格的滞留能力R值。其他网格计算方式以此类推，结果如图3所示。

(4)评价单个网格聚集指数。利用公式⑦计算每个网格聚集指数G_i，结果如图4所示。

计算结果表明，总体上，单元内聚集指数北高南低，以东北方向聚集指数最高，可达2以上，呈同心圆状向外降低。

(5)计算运聚单元总资源量。根据面积测量、厚度测量及TOC实测数据，确定各个网格的面积、厚度和TOC数据。另外，根据源岩品质测试分析，确定降解率为450mg/g，利用公式⑧可计算单个网格资源量Q_i，利用公式⑨计算出运聚单元总资源量Q_运聚单元为156.56×10⁸t。

(6)计算单个油区内的资源量分配比例。利用公式⑩计算该单个油区的资源量分配比例δ为0.328，计算情况如图5。

(7)计算单个油区内的资源量。利用公式

计算该单个油区的资源量Q_单个油区为51.351×10⁸t。

综上，本发明的单个油区内的油气资源量分配计算方法，考虑了古构造、流体势、压力等多种地质因素，能够准确反映出单个油区内资源量的分配情况，可以广泛适用于油气资源地质勘探评价领域。利用本发明方法对准噶尔盆地腹部、准北等多个地区进行评价计算，评价结果与实际勘探分析结果具有很好的一致性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种单个油区内的油气资源量分配计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101：首先选定一个运聚单元，将其按面积均匀划分成N个10m×10m的小方格，使整个运聚单元在平面上由N个小正方格组成；其中，N＝1,2,3……，N为整数；

S102：利用公式①计算单个网格流体势能：

式中，

为单个网格流体势能，单位：J；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；Z为测点高程，单位：m；P为测点压力，单位：Pa；ρ为流体密度，单位：t/m³；

S103：利用流体势差与步长的比值表征滞留度大小，具体计算方法如下：在3×3的网格单元中，先从左至右、后从上至下网格号依次为Φ₁至Φ₉，以网格单元

为中心，列出相邻的8个网格，分别求取垂直、水平、左对角、右对角4个方向的流体势差，并除以相应步长，即可得到四个方向的滞留度，计算公式分别为②、③、④、⑤；利用公式⑥，对比四个方向滞留度大小，选取最小值作为该目标网格的滞留能力R值；

R＝MIN(R_V,R_H,R_L,R_R) ⑥

式中，R_V为垂直方向滞留度，单位：J；R_H为水平方向滞留度，单位：J；R_L为左对角线方向滞留度，单位：J；R_R为右对角线方向滞留度，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号；ΔX为步长，其长度为两个网格边长；式中，i＝1,2,3……，i为整数；

S104：根据公式⑦利用单个网格的滞留能力与流体势能的比值表征其聚集指数：

式中，G_i为不同网格的聚集指数；R_i为不同网格的滞留能力，单位：J；

为不同网格的流体势能，单位：J；其中，i为网格号，i＝1,2,3……，i为整数；

S105：利用公式⑧计算单个网格资源量：

Q＝S×H×D×C×R_油或气×10^-7 ⑧

式中，Q为运聚单元总资源量，单位：10⁸t；S为测点烃源岩面积，单位：km²；H为测点烃源岩厚度，单位：m；D为烃源岩密度，D＝2.6g/cm³；C为测点有机碳含量，单位：％；R_油或气为R_油或R_气，其分别为烃源岩有机质的油或气的降解率；10^-7为单位换算常数；

然后取整个运聚单元内单个网格资源量之和，作为运聚单元资源量Q_运聚单元，计算如公式⑨：

Q_运聚单元＝Q₁+Q₂+……Q_i式中：i＝1,2,3……，i为整数 ⑨

S106：计算单个油区内的资源量分配比例：利用探区内聚集指数之和与聚集单元内聚集指数之和的比值表征分配比例；

S107：计算单个油区内的资源量：联合分配比例与运聚单元内总资源量，求取单个油区资源量；

在所述步骤S103中，ΔX＝20m；

在所述步骤S106中，具体计算方法如公式⑩：

式中，δ为资源量分配比例；G_j为单个油区内每个网格聚集指数；G_m为运聚单元内每个网格聚集指数；k为单个油区内总网格数；n为运聚单元内总网格数；其中m为聚集单元内网格数；m＝1,2,3……，m为整数，j为单个油区内网格数；其中，j＝1,2,3……，j为整数，k≤n，k、n皆为整数；

在所述步骤S107中，具体计算方法如公式

式中，Q_单个油区为单个油区内的资源量，单位：10⁸t；δ为资源量分配比例；Q_运聚单元为运聚单元内的资源量，单位：10⁸t。

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