非常规油气资源的经济可采资源量确定方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911141316.1 (22)申请日 2019.11.20 (71)申请人 中国地质大学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路29号 (72)发明人 高世葵董大忠张扬宋瑶 管全中郭文张素荣 (74)专利代理机构 北京君莫知识产权代理事务 所(普通合伙) 11715 代理人 王凝 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 非常规油气资源的经济可采资源量确定方 法 (57)摘要 本发明。

2、提出了非常规油气资源的经济可采 资源量确定方法。 所述方法包括开采区域确定步 骤、 参数获取与实验分析步骤、 富集区与核心区 识别步骤、 测井评级步骤以及可采资源量估算步 骤。 基于客观的采样方法获得的客观数据， 进而 根据分析结果， 识别出目标区域范围内的富集区 和核心区； 然后， 针对不同的区域， 采用不同的可 采资源量估算方法， 最后将估算结果进行加权得 到经济可采储量数据。 本发明的技术方案排除了 人为主观因素的影响， 并且不随研究人员的经验 不同而发生改变， 整个确定过程客观稳定； 通过 比对实际开采数据， 本发明的技术方案充分体现 了实际的开采规律。 权利要求书2页 说明书6页 附。

3、图7页 CN 110930020 A 2020.03.27 CN 110930020 A 1.一种非常规油气资源的经济可采资源量确定方法， 所述方法包括开采区域确定步 骤、 参数获取与实验分析步骤、 富集区与核心区识别步骤、 测井评级步骤以及可采资源量估 算步骤； 所述开采区域确定步骤， 根据已有的地质勘测数据， 以及已知可采资源量的目标区域 的地质参数， 采用地质条件类比法， 初步确定开采区域； 所述参数获取与实验分析步骤， 在所述确定的开采区域范围内， 采用高斯分布抽样与 分层抽样相结合的方法， 获取三维空间采样数据点集合； 针对每一个采样数据， 进行含气量 测试、 有机碳含量测试以及高脆。

4、矿物含量测试； 所述富集区与核心区识别步骤， 根据所述参数获取与实验分析步骤获取的含气量测 试、 有机碳含量测试以及高脆矿物含量测试数据， 识别出所述确定的开采区域中的富集区 与核心区； 其特征在于： 所述测井评级步骤， 针对富集区， 建立测井评价标准， 获取富集区的测井相应参数， 包 括伽马参数、 电阻参数以及孔隙度参数； 针对核心区， 建立地质评价标准， 获取各成分含量 比例， 包括有机碳含量、 脆性物质含量、 粘土物质含量； 所述可采资源量估算步骤， 针对富集区， 采用体积容量法进行可采资源量估算； 针对核 心区， 采用空间模拟和概率技术结合油气聚集对数-正态分布预测法， 进行可采资源量。

5、估 算； 其中， 在所述确定的开采区域范围内， 采用高斯分布抽样与分层抽样相结合的方法， 获 取三维空间采样数据点集合， 具体包括： 在开采区域范围的地上二维平面内， 采用二维高斯高斯分布法确定二维地面采样点 (Xi,Yj)； i1,2,I,j1,2,J； 然后， 以每一个地面采样点为基准， 在预定的地下采样深度内采用分层抽样法， 确定三 维空间采样数据点(Xi， Yj， Zh)， h1,2， ， H； 其中I、 J、 H为正整数； 根据所述参数获取与实验分析步骤获取的含气量测试、 有机碳含量测试以及高脆矿物 含量测试数据， 识别出所述确定的开采区域中的富集区与核心区， 包括： 对于三维空间采。

6、样数据点(Xi， Yi， Zh)， 获取其含气量测试、 有机碳含量测试以及高脆矿 物含量测试数据(Qi,Tj,Ch)； 将所述测试数据(Qi,Tj,Ch)输入计算机系统的数据处理系统， 进行如下处理： 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj5并且Ch45， 则针对采样数据点(Xi， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域， 在不同深度的多个采样点进行暗色页岩厚度测试数据采集， 如 果采集的暗色页岩厚度测试数据均大于30m， 则将所述限定的三维空间区域确定为核心区。 2.如权利要求1所述的经济可采资源量确定方法， 其中， 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj5而 C。

7、h5并且Ch45， 同时 Tj+15并且Ch+145， 则将采样数据点(Xi， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域确 定为富集区。 4.如权利要求1所述的方法， 针对核心区， 采用空间模拟和概率技术结合油气聚集对 数-正态分布预测法， 进行可采资源量估算， 包括： 权利要求书 1/2 页 2 CN 110930020 A 2 基于不同的概率可信度， 得出不同概率可信度下的预计可采资源量。 5.如权利要求1所述的方法， 针对富集区， 采用体积容量法进行可采资源量估算， 具体 评估公式如下： 其中V为富集区三维空间的体积大小， C为富集区 三维空间的高脆矿物含量。

8、测试数据的平均值， BCI为体积系数。 6.如权利要求1-5任一项所述的方法， 其中， 所述可采资源量估算步骤， 还包括将富集 区的预测结果和核心区的预测结果， 进行加权得到可采资源量估算结果。 7.如权利要求6所述的方法， 其中， 可采资源量估算结果按照如下公式得到： 其中， Nall为可采资源量估算结果， VF为富集区体积大小， VC为核心区体积大小； NF为富 集区预测结果， NC为核心区预测结果。 8.如权利要求6所述的方法， 其中， 富集区的预测结果和核心区的预测结果的权重之和 小于1。 9.一种基于三维空间采样数据的数据处理系统， 所述数据处理系统对权利要求1-8任 意一项所述的方。

9、法采集的三维空间采样数据点(Xi， Yi， Zh)的含气量测试、 有机碳含量测试 以及高脆矿物含量测试数据(Qi,Tj,Ch)进行处理， 从而确定所述经济可采资源量。 10.一种计算机可读存储介质， 所述存储介质上记录有计算机可执行指令， 采用包含权 利要求9所述的数据处理系统的计算机系统， 执行所述所述计算机可执行指令， 用于实现权 利要求1-8任一项所述的方法。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110930020 A 3 非常规油气资源的经济可采资源量确定方法 技术领域 0001 本发明属于经济型资源勘探技术领域， 尤其涉及一种非常规油气资源的经济可采 资源量确定方法。 背景技术 000。

10、2 非常规油气， 指用传统技术无法获得自然工业产量、 需用新技术改善储层渗透率 或流体黏度等才能经济开采、 连续或准连续型聚集的油气资源。 一般来说， 可将其分为非常 规石油资源和非常规天然气资源两大类。 前者主要指重(稠)油、 超重油、 深层石油等， 后者 主要指低渗透气层气、 煤层气、 天然气水合物、 深层天然气及无机成因油气。 此外， 油页岩通 过相应的化学工艺处理后产出的可燃气和石油， 也属于非常规油气资源。 0003 由于非常规油气资源储层地质结构复杂， 已掌握的地质勘探开发理论和常规油气 开发技术不能完全适用于非常规油气资源， 目前虽然非常规油气资源储量非常巨大， 但它 的开发仍处。

11、于起始阶段。 0004 经济可采储量是指在现有井网、 工艺技术条件下， 能从油藏获得的最大经济产油 量。 经济可采储量是编制油田开发方案， 科学部署油气生产并进行综合调整的重要依据。 0005 油气资源评价的方法主要有三大类 ： 类比法、 统计法、 成因法。 申请号为 CN201710050053.8的中国发明专利提出一种与非常规储层的油气资源量的评价方法， 首次 采用生烃热模拟实验获得源内残留烃气油比， 结合校正后的原始残留液态烃率计算源内残 留气态烃率； 克服了传统资源评价方法只能单独评价常规或者非常规油气资源的难题， 为 开展常规与非常规资源评价提供基础地质模型； 申请号为CN20161。

12、0764655.5的中国发明专 利申请提出一种资源评估方法及资源评估系统， 用于解决现有技术中存在着的针对某一区 域的资源评估方法多以对单项资源进行独立分析， 缺乏对资源间的统筹规划与协同的技术 问题。 0006 然而， 现有技术的上述评价或者评估方法均带有较多的人为和主观因素， 没有考 虑到客观地质条件和测井参数的约束， 得出的评价或者评估结果随着经验或者人为因素的 改变而缺乏稳定性， 不符合自然规律。 发明内容 0007 本发明提出的非常规油气资源的经济可采资源量确定方法， 基于客观的采样方法 获得的客观采样数据， 进而根据对采样数据进行分析的结果， 识别出目标区域范围内的富 集区和核心区。

13、； 然后， 针对不同的区域， 采用不同的可采资源量估算方法， 最后将二者进行 加权得到经济可采量数据。 本发明的技术方案排除了人为主观因素的影响， 并且不随不同 研究人员的经验的不同而发生改变， 最终确定过程客观稳定； 通过比对实际开采数据， 本发 明的技术方案充分体现了实际的开采规律。 0008 在本发明的第一个方面， 提供非常规油气资源的经济可采资源量确定方法， 所述 方法包括开采区域确定步骤、 参数获取与实验分析步骤、 富集区与核心区识别步骤、 测井评 说明书 1/6 页 4 CN 110930020 A 4 级步骤以及可采资源量估算步骤； 0009 所述开采区域确定步骤， 根据已有的地。

14、质勘测数据， 以及已知可采资源量的目标 区域的地质参数， 采用地质条件类比法， 初步确定开采区域； 0010 所述参数获取与实验分析步骤， 在所述确定的开采区域范围内， 采用高斯分布抽 样与分层抽样相结合的方法， 获取三维空间采样数据点集合； 针对每一个采样数据， 进行含 气量测试、 有机碳含量测试以及高脆矿物含量测试； 0011 作为本发明的第一个创新点， 所述富集区与核心区识别步骤， 根据所述参数获取 与实验分析步骤获取的含气量测试、 有机碳含量测试以及高脆矿物含量测试数据， 识别出 所述确定的开采区域中的富集区与核心区； 0012 所述测井评级步骤， 针对富集区， 建立测井评价标准， 获。

15、取富集区的测井相应参 数， 包括伽马参数、 电阻参数以及孔隙度参数； 针对核心区， 建立地质评价标准， 获取各成分 含量比例， 包括有机碳含量、 脆性物质含量、 粘土以及暗色富有机质含量； 0013 作为本发明的第二个创新点， 所述可采资源量估算步骤， 针对富集区， 采用体积容 量法进行可采资源量估算； 针对核心区， 采用空间模拟和概率技术结合油气聚集对数-正态 分布预测法， 进行可采资源量估算； 0014 其中， 在所述确定的开采区域范围内， 采用高斯分布抽样与分层抽样相结合的方 法， 获取三维空间采样数据点集合， 具体包括： 0015 在开采区域范围的地上二维平面内， 采用二维高斯高斯分布。

16、法确定二维地面采样 点(Xi,Yj)； i1,2,I,j1,2,J； 0016 然后， 以每一个地面采样点为基准， 在预定的地下采样深度内采用分层抽样法， 确 定三维空间采样数据点(Xi， Yj， Zh)， h1,2， ， H； 其中I、 J、 H为正整数； 0017 具体而言， 为体现上述创造性而采用的关键技术手段包括： 0018 对于三维空间采样数据点(Xi， Yi， Zh)， 获取其含气量测试、 有机碳含量测试以及高 脆矿物含量测试数据(Qi,Tj,Ch)； 将所述测试数据(Qi,Tj,Ch)输入计算机系统的数据处理系 统， 进行如下处理： 0019 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj。

17、5并且Ch45， 则针对采样数据点(Xi， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域， 在不同深度的多个采样点进行暗色页岩厚度测试数据采 集， 如果采集的暗色页岩厚度测试数据均大于30m， 则将所述限定的三维空间区域确定为核 心区。 0020 具体实现时， 其中， 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj5而Ch5并且Ch45， 同时Tj+15并且Ch+145， 则将采样数据点(Xi， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域确定为富集区。 0023 具体而言， 作为另一个关键技术手段， 针对核心区， 采用空间模拟和概率技术结合 油气聚集。

18、对数-正态分布预测法， 进行可采资源量估算， 包括： 0024 基于不同的概率可信度， 得出不同概率可信度下的预计可采资源量。 0025 针对富集区， 采用体积容量法进行可采资源量估算， 具体评估公式如下： 说明书 2/6 页 5 CN 110930020 A 5 0026其中V为富集区三维空间的体积大小， C为富 集区三维空间的高脆矿物含量测试数据的平均值， BCI为体积系数。 0027 其中， 所述可采资源量估算步骤， 还包括将富集区的预测结果和核心区的预测结 果， 进行加权得到可采资源量估算结果。 0028 值得注意的是， 不同于现有技术加权系数和都是简单等于1的处理方式， 本发明 中，。

19、 富集区的预测结果和核心区的预测结果的权重之和小于1。 这是因为， 本发明的技术方 案中， 目标区域并不一定是简单的 富集区+核心区” ， 还有其他既不属于富集区也不属于核 心区的区域， 因此， 不能如现有技术那样， 将富集区的预测结果和核心区的预测结果的权重 之和配置为1， 而需要根据实际情况进行客观的选择和计算， 这一点是本发明人反复比较得 到的结果； 0029 具体而言， 可采资源量估算结果按照如下公式得到： 0030 0031 其中， Nall为可采资源量估算结果， VF为富集区体积大小， VC为核心区体积大小； NF 为富集区预测结果， NC为核心区预测结果。 0032 从上述公示可。

20、以看到， 富集区的预测结果和核心区的预测结果的权重系数分别是 和只有这样， 才能避免人为的权重选择和简单的和为1的权重选择。 0033 在本发明的另一个方面， 还提供一种基于三维空间采样数据的数据处理系统， 所 述数据处理系统采集的三维空间采样数据点(Xi， Yi， Zh)的含气量测试、 有机碳含量测试以 及高脆矿物含量测试数据(Qi,Tj,Ch)进行处理， 从而确定所述经济可采资源量。 0034 此外， 本发明的上述方法可以通过计算机程序实现， 所述程序存储于可读媒体介 质、 计算机可读介质、 可读光盘等， 因此， 还提供一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算 机执行指令， 通过处理器执行。

21、所述指令， 用于实现前述的方法。 0035 具体来说， 提供一种计算机可读存储介质， 所述存储介质上记录有计算机可执行 指令， 采用包含前述的数据处理系统的计算机系统， 执行所述所述计算机可执行指令， 用于 实现所述的方法。 0036 本发明进一步的优点将在具体实施例部分结合附图进一步体现。 附图说明 0037 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获 得其他的附图。 0038 图1是本申请经。

22、济可采资源量确定方法的整体流程图 0039 图2是本申请高斯分布抽样与分层抽样相结合的方法示意图 说明书 3/6 页 6 CN 110930020 A 6 0040 图3是本申请富集区与核心区的识别示意图 0041 图4是本申请所述方法的计算机指令实现示意图的一个实施例 0042 图5是本申请所述方法的计算机指令实现示意图的另一个实施例 0043 图6是本申请所述方法的核心区预测数据和实际数据对比图 0044 图7是本申请所述方法的富集区预测数据和实际数据对比图 具体实施例 0045 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、 特征和优点， 下面结合附图和实施例 对本发明做进一步说明。 需要说明的。

23、是， 在不冲突的情况下， 本申请的实施例及实施例中的 特征可以相互组合。 0046 参见图1， 是本发明一个实施例的非常规油气资源的经济可采资源量确定方法， 所 述方法包括开采区域确定步骤、 参数获取与实验分析步骤、 富集区与核心区划分步骤、 测井 评级步骤以及可采资源量估算步骤； 0047 所述开采区域确定步骤， 根据已有的地质勘测数据， 以及已知可采资源量的目标 区域的地质参数， 采用地质条件类比法， 初步确定开采区域。 0048 地质类比法是本领域所熟知的地质勘探分析方法之一。 它是以某些勘探程度较高 的盆地或地区作为类比的标准， 通过对选出的关键参数的比较， 或者通过对已知石油带的 大。

24、量参数进行归类分析， 或者通过其他的多元统计分析， 对新盆地或地区进行评价的一种 预测油气资源量的方法。 0049 在本实施例中， 在预先设定预期开采量、 经济/技术可行性预算表等约束条件下， 参照其他与上述预定设定的参数类似的区域， 采用采用地质条件类比法， 初步确定开采区 域。 0050 所述参数获取与实验分析步骤， 在所述确定的开采区域范围内， 采用高斯分布抽 样与分层抽样相结合的方法， 获取三维空间采样数据点集合； 针对每一个采样数据， 进行含 气量测试、 有机碳含量测试以及高脆矿物含量测试。 0051 本步骤的具体实现形式可以参照图2， 在开采区域范围的地上二维平面内， 采用二 维高。

25、斯高斯分布法确定二维地面采样点(Xi,Yj)； i1,2,I,j1,2,J； 0052 然后， 以每一个地面采样点为基准， 在预定的地下采样深度内采用分层抽样法， 确 定三维空间采样数据点(Xi， Yj， Zh)， h1,2， ， H； 其中I、 J、 H为正整数。 0053 进一步参照图3， 根据所述参数获取与实验分析步骤获取的含气量测试、 有机碳含 量测试以及高脆矿物含量测试数据， 识别出所述确定的开采区域中的富集区与核心区。 0054 上述步骤可以采用图4-5的计算机流程形式的指令自动化实现， 具体包括： 0055 对于三维空间采样数据点(Xi， Yi， Zh)， 获取其含气量测试、 有。

26、机碳含量测试以及高 脆矿物含量测试数据(Qi,Tj,Ch)； 将所述测试数据(Qi,Tj,Ch)输入计算机系统的数据处理系 统， 进行如下处理： 0056 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj5并且Ch45， 则针对采样数据点(Xi， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域， 在不同深度的多个采样点进行暗色页岩厚度测试数据采 集， 如果采集的暗色页岩厚度测试数据均大于30m， 则将所述限定的三维空间区域确定为核 心区。 说明书 4/6 页 7 CN 110930020 A 7 0057 需要指出的是， 本实施例选定的有机碳含量测试以及高脆矿物含量测试数据作为 判。

27、断标准， 是基于现有的工程勘测手册的指导， 结合本发明所使用的的采样方法确定， 并非 随意选择； 例如， 勘测手册一般认为， 非常规资源的成藏因素一般至少有三高因素： 高有机 质丰度， 有机碳含量一般大于2； 但是， 本发明实施例采用了分层抽样和高斯分布抽样结 合， 因此， 实际采样过程中布点较多， 如果机械的采用这一指标值， 将导致很多无效重复的 工作， 经发明人测算， 最终选定为5； 其他类似指标也是充分了考虑手册与本发明的实际 情况确定。 0058 在本实施例中， 其中， 对于(Qi,Tj,Ch)， 如果Tj5而Ch5并且Ch45， 同时Tj+15并且Ch+145， 则将采样数据点(Xi。

28、， Yi， Zh)-(Xi+1， Yi+1， Zh+1)限定的三维空间区域确定为富集区。 0060 在上述实施例中， 针对核心区， 采用空间模拟和概率技术结合油气聚集对数-正态 分布预测法， 进行可采资源量估算， 包括： 0061 基于不同的概率可信度， 得出不同概率可信度下的预计可采资源量。 0062 参见图6， 采用本实施例的核心区预测数据和实际数据对比图。 0063 可以看出， 图6的实际采出量数值均在所述预计可采储量的超过50的可信度范 围内。 值得指出的是， 所述实际采出量数量为基本开采技术条件下的数值， 如果充分提高， 则可以进一步增大， 例如， 抛开保守估计， 在低于50的可信度。

29、下， 原油的实际采出值可到 60.1。 0064 从中可以看出， 本实施例的预测数据基本接近于实际数据。 0065 针对富集区， 采用体积容量法进行可采资源量估算， 具体评估公式如下： 0066其中V为富集区三维空间的体积大小， C为富 集区三维空间的高脆矿物含量测试数据的平均值， BCI为体积系数。 0067 最后， 所述可采资源量估算步骤， 还包括将富集区的预测结果和核心区的预测结 果， 进行加权得到可采资源量估算结果。 0068 其中， 可采资源量估算结果按照如下公式得到： 0069 0070 其中， Nall为可采资源量估算结果， VF为富集区体积大小， VC为核心区体积大小； NF 。

30、为富集区预测结果， NC为核心区预测结果。 0071 其中， 富集区的预测结果和核心区的预测结果的权重之和小于1。 0072 参见图7， 采用本实施例的富集区预测数据和实际数据对比图。 0073 从中可以看出， 本实施例的预测数据基本接近于实际数据， 并且在不同时间段表 现均稳定。 0074 图7中， 实线数据表征为实际开采数据， 因此， 是截止到本申请提交的前一个年份 (2018)， 而本发明的确定方法从2015年开始预测采样， 从结果对比看， 基本和实际采集量一 说明书 5/6 页 8 CN 110930020 A 8 致。 并且， 随着时间推移， 准确度越高。 0075 值得指出的是， 。

31、图7所述的预测数据， 是采用本发明的所述方法， 在每一年均执行 后， 得到的相应的结果， 因此， 本发明上述的方法不是静态的一次性预测， 而是可以在不同 的年份执行后得到动态的预测集结果。 0076 通过上面具体实施方式， 所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。 但是应 当理解， 本发明并不限于上述的具体实施方式。 在公开的实施方式的基础上， 所述技术领域 的技术人员可任意组合不同的技术特征， 从而实现不同的技术方案。 说明书 6/6 页 9 CN 110930020 A 9 图1 说明书附图 1/7 页 10 CN 110930020 A 10 图2 说明书附图 2/7 页 11 CN 110930020 A 11 图3 说明书附图 3/7 页 12 CN 110930020 A 12 图4 说明书附图 4/7 页 13 CN 110930020 A 13 图5 说明书附图 5/7 页 14 CN 110930020 A 14 图6 说明书附图 6/7 页 15 CN 110930020 A 15 图7 说明书附图 7/7 页 16 CN 110930020 A 16 。