页岩气容积法储量计算方法及实例应用_徐海霞.caj
页岩气资源评价中含气量计算方法初探
页岩气资源评价中含气量计算方法初探宋涛涛;毛小平【摘要】As unconventional gas resources, shale gas is mainly consistent of the free, adsorbed and dissolved gas accumulated in dark shale beds. Among these occurrences, adsorbed and free gases are the dominated phases. Calculating adsorbed gas and free gas content is the key part of the shale gas Resource Evaluation. The key controlling free gas, adsorbed gas are porosity of shale, amount and maturation of organic matter. Based on the analysis of the key parameters in the shale gas resource evaluation, the paper mainly introduced main control factors and calculation method of free gas and adsorbed gas.%页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,其赋存形式具有多样性,其中以游离态和吸附态为主,仅存在少量溶解态.页岩气资源评价的关键是吸附气和游离气含量的计算.游离气的主控因素是泥页岩有效孔隙度和气体饱和度,吸附气量的主控因素是有机质数量和有机质成熟度.本文在分析页岩气资源评价工作中关键参数的基础上,主要了介绍游离气和吸附气的主控因素及计算方法.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2013(022)001【总页数】4页(P34-36,52)【关键词】页岩气;游离气;吸附气;资源评价【作者】宋涛涛;毛小平【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P618.1页岩气是21世纪一种新型非常规天然气资源。
页岩气地质储量计算方法
Free Gas Recovery Factor
Gf
43,560 Ahe S g Bg
Reduces to:
(Initial Gf – Final Gf) Initial Gf
zi p f fg 1 pi z
Nomenclature
ffg zi z p pi
fractional free gas recovery, fraction of initial initial z factor, dimensionless z factor at average pressure, dimensionless average pressure, psia initial pressure, psia
Example Barnett Sorbed GIP
• • • • • Average Density: Initial Pressure: Initial Temperature: Total Organic Content: Gas Storage Capacity: 2.58 g/cm3 4,000 psia 205 oF. 4.0 wt. % 86.0 scf/ton
Barnett Adsorbed GIP Computation
Gs 1359.7 Gs 6 Ah 10 1359.7 2.5886.0 0.302 MMscf/acre-ft 6 10
Example Barnett Free GIP
• Average temperature: • Average pressure: • Average porosity: • Average gas saturation: • Gas formation volume factor:
预测页岩气单井产量及最终储量的经验法分析
预测页岩气单井产量及最终储量的经验法分析李海涛;王科;补成中;张庆;张砚【摘要】为了简单、快速且准确有效地预测页岩气单井产气量及估算最终储量(EUR),详细分析了目前最常用的2种适用于页岩气藏单井产量及EUR预测经验方法的优缺点,以此为基础,提出了一种基于裂缝流主导的产量递减预测新方法,并结合四川盆地一口页岩气井详细地给出了该方法的应用步骤.实例应用表明,与YM-SEPD法和Duong法的预测结果相比,新方法预测的未来日产气量和EUR最为准确,预测EUR相对误差仅为3.98％.该方法为准确、快速预测页岩气单井的未来日产气量及EUR提供了借鉴,对裂缝线性流主导的致密气井产能预测具有一定指导意义.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】5页(P74-78)【关键词】页岩气;经验方法;产量预测;EUR;四川盆地【作者】李海涛;王科;补成中;张庆;张砚【作者单位】西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;中国石油川庆钻探工程有限公司,四川成都 610051;中国石油川庆钻探工程有限公司,四川成都 610051;中国石油西南油气田分公司,四川江油 621700【正文语种】中文【中图分类】TE3280 引言页岩气藏存在吸附气[1]及需经过分段多簇压裂改造才能有效产气[2]的特征，其产气规律有别于常规气藏[3-5]。
因此，根据常规油气藏产量递减规律总结得到的Arps经典递减模型[6-7]，并不适用于页岩气藏。
前人经过研究，提出了几种适用于页岩气藏的经验方法[3，8-16]，但大多存在如下缺点：参数较多，且以试算得到，没有累计产气量的直接计算公式，计算过程复杂，计算结果误差大。
只有YM-SEPD法及Duong法的模型参数可通过Excel拟合历史产量数据获取，不需要预估试算或者通过专门图版拟合获取，计算步骤简单，不会产生多解[4]。
因此，这2种方法在石油工业被广泛使用，但YM-SEPD及Duong法依然有较大的缺陷。
页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究
2017年03月页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究徐忠良（长城钻探工程有限公司测井公司，辽宁盘锦124011）摘要：页岩储层测井的常见特征项为电阻率、声波时差、自然伽马、中子值、密度等，较难进行精密计算。
本文对EROMANGA 油田的Toolebuc 页岩建立了测井解释模型，并对其应用进行分析。
关键词：页岩储层；含气量；解释方法；应用研究页岩气通常以吸附和游离的形式存在于细粒碎屑岩中，是天然气的一种。
天然气测井技术是评价页岩储层含气的关键，但其隐秘性和复杂性使得测井解释十分困难，且解释模型与常规储层有所差异。
1测井解释模型建立1.1孔隙度和矿物含量Toolebuc 页岩中包含了干酪根、灰质、泥质和砂质，利用SPSS 进行统计学分析，得出孔隙度、干酪根、有机物含量（TOC ）和矿物之间的关系。
①TOC （有机物含量）：有两种方法分别为声波电阻率和密度计算，交汇分析可知，密度和有机物含量之间的相关性较强，两者呈反比，利用密度计算法发现TOC =-37.172×DEN +89.408,R =0.955，DEN 为密度测井值，单位为g/cm 3，R 是相关系数。
页岩声波时差曲线为高值的原因主要是油气和发育的裂缝都会增大声波时差，所以声波曲线和TOC 为正比例相关。
通常情况下泥质岩电阻率较低，但在裂缝的油气层段电阻率较大，说明电阻率曲线与TOC 存在较高的相关性。
所以可得X =lg ()R t R j +K ×()AC -AC j ,TPC =14.671×X +0.3806,R =0.84，其中R t 为地层电阻率（Ω·m ），AC 为声波数值（μs/ft ），AC j 为非源岩声波（μs/ft ），K 是刻度系数，一般为0.02。
由关系式可知，通过密度法计算的TOC 更为准确和可靠。
②GLG （干酪根含量）：储层中的GLG 会对TOC 产生直接的影响，交汇分析EROMANGA 油田的多口井可知：GLG =2.491+1.144×TOC +0.013×TOC 2，其中系数R 为0.895，GLG 单位为%。
利用测井资料评价页岩气层含气量的方法
中 国 地 球 物 理2013 ·685·利用测井资料评价页岩气层含气量的方法郑 伟* 莫修文吉林大学地球探测科学与技术学院 长春 130026页岩气储集层的特殊性质使得页岩气存在形式分为三种，即吸附于有机质表面的吸附气，游离于孔隙中的游离气及少量的溶解气。
在计算时需对吸附气和游离气分别评价，溶解气含量少可忽略不计。
1.吸附气含量的确定。
吸附气的确定可分为等温吸附法、统计拟合法、解吸法及地质类比法，前两种在利用测井资料评价中应用广泛。
①等温吸附法。
这是利用某一恒定温度下游离天然气与干酪根表面吸附的天然气的平衡关系来计算吸附气含量的方法，目前很多用法都是以此为基础发展而来的。
它首先要求确定出总有机碳含量（TOC ）的值，已经有多种根据测井资料估算TOC 的方法，如声波电阻率曲线重叠法、统计拟合法、BP 神经网络法。
在利用等温吸附曲线计算时，由于它是在特定温度和TOC 下计算的，在定量评价过程中要对温度及TOC 做校正，将其换算成地层温度及TOC 条件下的吸附气含量。
校正公式如下：)*(4310c T c lt V +−=；)*(8710c T c lt P += ；)*(log 34i l T c V c +=；)*(log 78i l T c P c −+=；iso lt lc TOC TOCV V lg*=其中，V lt 为储层温度下兰格缪尔体积,P lt 为储层温度下兰格缪尔压力,c 3取0.0027,c 7取0.005,T 为储层温度，T i 为等温吸附温度，V lc 为TOC 校正的储层温度下兰格缪尔体积，TOC iso 为等温线上总有机质含量，TOC lg 为测井记录中总有机质含量。
②统计拟合法。
它利用吸附气相关的主控地层参数与实验数据建立拟合关系求取吸附气含量。
这些主要因素可能有：总有机碳含量、总烃含量、石英含量、粘土矿物含量、密度、黄铁矿含量[1]。
也可由其它参数直接对TOC 进行拟合，再应用等温吸附法计算。
裂缝性封闭页岩气藏物质平衡方程及储量计算方法
Vf
=
Gf Bgi
(
Cf
+ Cw Sfw 1- Sfw i
i
)
p
( 3)
地层压力 p 条件下吸附气量变化量:
1Va = GmBg i (
m ) ( VE i - VE )
( 4)
m
则封闭性页岩气藏物质平衡方程为:
G = Gp + Gres
( 5)
即:
Gm + Gf + Gm Bg iVE i ( 1- m ) =
HU
Y
ong1,
2
(
1.
PetroCh ina R esearch Institute of P etro leum Exp lo ration and D eve lopm ent- L ang fang;
2.
CN PC State K ey
Lab of O il and G as R eservo ir G eo logy and Explo itation). NATU RA L GA S EX PLORAT ION & DEVELOPM ENT. v. 34, no. 2,
7 Curtis J B Fractured sha le - gas system s [ J] AA PG Bulle tion, 2002, 86( 11): 1921- 1938
8 蒲泊伶 四川盆地页岩 气成藏 条件分 析 [ D ] 中 国地质 大学, 2008
9 傅献彩等编著 物理化学 [M ] 北京: 高等 教育出 版社, 20 06
4 薛成刚, 曹文江, 钟 英, 等 煤层 气藏物 质平 衡方 程式的 推导及储量计算 方法 [ J] 天 然 气勘 探与 开发, 2000, 23 ( 4): 44- 49
页岩气藏地质储量优化计算方法
页岩气藏地质储量优化计算方法何浪;梅海燕;胡欣芮;张茂林;毛恒博【摘要】精确评价地质储量是页岩气藏开发规划的重要一步,虽然理论方法不断完善,但仍存在不足.在页岩气藏中,吸附气不仅包含甲烷,还存在一定比例的乙烷等其他烃类气体,应采用多组分吸附模型计算吸附气储量.同时,天然裂缝中大量存在的天然气也不能忽略.此外,干酪根中也溶解了一定的气体,忽略会导致较大误差.采用多组分吸附模型,考虑了吸附相占据的孔隙度、裂缝游离气及干酪根中的溶解气,建立了一种优化的页岩气藏地质储量计算模型.实例分析发现,裂缝游离气和溶解气占总储量的比例分别为10.41％和7.05％,传统方法计算得到的吸附气储量偏小,基质游离气储量偏大,总储量偏小.为了合理评价页岩气藏地质储量,应采用多组分吸附模型,考虑吸附相孔隙度且不能忽略裂缝游离气及干酪根中的溶解气.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】6页(P197-202)【关键词】地质储量;页岩气藏;多组分吸附;裂缝游离气;溶解气;吸附相孔隙度【作者】何浪;梅海燕;胡欣芮;张茂林;毛恒博【作者单位】西南石油大学石油与天然气工程学院;西南石油大学石油与天然气工程学院;西南石油大学石油与天然气工程学院;长江大学非常规油气湖北省协同创新中心;中国石油长庆油田公司采油十二厂【正文语种】中文【中图分类】TE155页岩气属于非常规油气资源，主要以游离气、吸附气及少量溶解气的形式储存于泥页岩层系中，吸附气比例一般介于20%～85%之间［1］。
目前，国内的页岩气藏类型主要为干气气藏，其产出气体几乎只含有甲烷；在国外，如美国Bakken、Eagle Ford页岩区，产出气中存在很大比例的乙烷等其他烃类［2］。
通常页岩气储量计算方法有3种：类比法、容积法和物质平衡方程法［3］。
类比法能用于勘探初期粗略评价气藏地质储量，张金华、李宏勋等分别提出了类比法的适用条件［4-5］。
页岩气储量计算标准
页岩气储量计算标准ICSDB陕西省地方标准DB XX/ XXXXX—XXXX页岩气储量计算标准Shale gas reserves computation standard（征求意见稿）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 总则 (1)4 术语和定义 (2)5 页岩气地质储量计算 (2)6 地质储量计算参数确定 (6)7 技术可开采储量计算 (9)8 经济评价和经济可采储量计算 (11)9 储量综合评价 (12)附录A（规范性附录）页岩气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定 (13)附录B（规范性附录）页岩气探明地质储量计算关于储层的基本井控要求 (14)附录C（规范性附录）页岩气田储量规模和品位等分类 (15)前言本标准按照GB/T 1.1-2009 标准化工作导则给出的规则编写。
本标准的附录A、附录B和附录C是规范性附录。
本标准由陕西延长石油（集团）有限责任公司提出。
本标准由陕西省能源局归口。
本标准起草单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司。
本标准主要起草人：王香增、张丽霞、王念喜、耿龙祥、陈宏亮、郭超。
本标准首次发布。
页岩气储量计算标准1 范围本要求规定了页岩气资源／储量分类分级及定义、储量计算方法、储量评价的技术要求。
本要求适用于地面钻井开发时的页岩气资源／储量计算，适用于页岩气的资源勘查、储量计算、开发设计及报告编写；可以作为页岩气矿业权转让、证券交易以及其他公益性和商业性矿业活动中储量评估的依据。
2 规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。
GB/T 13610—2003 《气体组分分析方法》GB/T 19492—2004 石油天然气资源/储量分类GB/T 19559—2008 煤层气含量测定方法DZ/T 0216—2002 煤层气资源/储量规范DZ/T 0217—2005 石油天然气储量计算规范SY/T 5386-2010 石油探明储量计算细则（裂缝性油气藏部分）SY/T 5895-93 石油工业常用量和单位（勘探开发部分）SY/T 6098-2000 天然气可采储量计算方法3 总则3.1 页岩气资源/储量分类体系采用GB／T 19492—2004 《石油天然气资源/储量分类》分类体系。
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游离气的地质 储 量 计算按 照 常 规 天 然 气 的 方 为含气面积，km2 ; H 为平均有效厚度，m。 法，采用容积法计算公式: 2. 3 页岩气总地质储量 G sf = 0. 01 AHΦ( 1 － S w ) / B gi ( 1) 用上述方法分别 计算 得 游 离 气 地质 储 量 G sf 和 8 3 式中: G sf 为游离气 地质 储 量，10 m ; A 为含 气 面 吸附气地质储量 G ad ，那么总地质 储 量 G 就 是 这 两 2 积，km ; H 为平 均 有 效厚 度， m; Φ 为含 气 页 岩 部分之和，即 % ; S w 为 平 均 原 始 含 水 饱 和 度， %; 有效 孔 隙 度， G =G +G ( 5) B gi 为原始天然气体积系数。 2. 2 吸附气地质储量计算 目前比较常用的吸附气含量测定方法 是 USBM ( 美国矿务 局 ) 直 接 测定 法， 其具 体 做 法 是: 首 先
不同地质 条件 的 页 岩 储 层 吸 附 气 含 量 不同， 一 般 为 20% ～ 70% ，美国 上 泥 盆 统 Antrim 生物成 因 页
图1
页岩气主要资源评价方法示意图( 据董大忠等，2009 ) Diagram of shale gas resource evaluation methods
1220 ; 改回日期: 20120221 ; 责任编辑: 孙义梅。 收稿日期: 2011“全球剩余油气资源研究及油气资产快速评价技术” ( 2008ZX05028 ) 。 基金项目: 国家科技重大专项项目 作者简介: 徐海霞，女，博士，工程师，1981 年出生，石油地质学专业，主要从事海外非常规油气项目评价工作。 Email: xuhaixia0322@ 163. com。
556
现
代
地
质
2012 年
［8 ］ 气藏的储量评价要充分 考虑 这 种 特 殊 性和 复杂 性， 岩储层吸附 气 含 量 最 高 达 85% 。 气 体 在 页 岩中 选择适合 页 岩 气 藏 特 点的 储 量 计算 方 法， 有 助 于 以渗流和 扩 散 相 结合 的 方 式 流动［8］， 在 地 层 压 力 更全面、准确地评价页岩气资产。 作用下， 粘 土 矿物、 有 机 质、 干 酪 根 颗 粒 及 孔 隙
第 26 卷 第 3 期 2012 年 6 月
现
代
地
质
GEOSCIENCE
Vol. 26 No. 3 Jun. 2012
页 岩 气容积 法 储量 计算 方法 及 实 例 应 用
徐海霞，齐 梅，赵书怀
( 中国石油勘探开发研究院，北京 100083 )
0
引
言
然面临许多挑 战， 但是 通过 开 采 工 艺 的 改进、 综 合研究水平的 提 高、 新 技 术 的 诞 生， 预 计 未 来 北 美页岩气 储 量 仍 将 保 持 上 升 趋 势， 世 界其 他 地 区 ［4 ］ 也在陆续开展相关领域的研究和评价 。 页岩气 藏 的 储 层 特 征、 成 因 机 理、 产 气 机制 以及分布 特 征 明 显 不同于 常 规 气 藏。 尤 其是其 特
Abstract : Shale gas is one of the most important types of the unconventional natural gas resource which has received more and more attention in recent years． The accumulation mechanism，existing phase and the distribution characteristics of shale gas differ greatly from conventional natural gas and its reserve calculation methods are also different． This paper discusses the special characteristics of shale gas reservoirs． It is presented that the gas has a dualstoragemode and reservoir accumulation mechanism is a mixed one． Based on this，this paper puts forward an effective reserve calculation volumetric method used in the early stage of shale gas exploration and development． The special gas storage includes both free gas mode and adsorbed gas mode． Free gas content was calculated in accordance to the method used in conventional natural gas reservoir; while the adsorbed gas content calculation referred to the coalbed methane reserve calculation which was relatively mature nowadays． Finally，a successful real data application to Pearsall shale gas asset valuation of North America was introduced． Key words: shale gas; reserve calculation; volumetric method; free gas content; adsorbed gas content
［6 ］
气体没有 或 仅 有 极 短 距 离 的 运移， 通 常 就 近 聚 集 成藏，不受构造 控制， 不 需 要 圈 闭 的 捕 获， 因 此， 相对常规天然气藏来说，也更易于保存
［12 ］
， 一 般 有 30%
。
～ 50% 的粘 土 矿物、5% ～ 25% 的 粉砂 质和 碳 酸 盐岩、4% ～ 30% 的 有 机 质。 据 美 国 页 岩 储 层 统 计， 页 岩 岩 心 孔 隙 度 为 4% ～ 6. 5% ， 平 均 为 5. 2% ，渗透率一般为 0. 001 × 10
1
页岩气藏特征
页岩气是 泛指 赋 存 于富含 有 机 质的 暗 色 页 岩
表面的吸 附 气 开 始 部分 解 吸， 并在 基质 孔 隙 中通 过扩散作 用 进入 较 大 孔 隙 和 微 小裂 缝， 而 裂 缝 中 的气体则以渗流方式 进入更 大的 孔 隙、 裂 缝 系统、 以及后期开采时的人工裂缝。 成藏机理具有混合性 页岩气藏 的 形 成 机 理 兼 具 煤 层 吸 附 气 和 常 规
摘要: 页岩气作为一种重要的非常规天然气 资 源， 近 年 来 受 到 越 来 越 多 的 关注， 页 岩 气 的成 因 机 理、 赋 存 相 态、 分 布 特征等与常规天然气有着明显的区别，其特殊的气体 蕴 藏 方 式 导 致 储 量 计算 方 法也 有 别 于 常 规 气 藏。 探 讨 页 岩 气 藏 的 特殊性，其主要表现在气体具有双重赋存状态和成藏 机 理 具 有 混合 性 等， 在 此 基 础 上提 出 了 在 页 岩 气 藏 勘 探 开 发 初 期 计算地质储量的一种有效方法: 容积法。页岩气特殊 的 蕴 藏 方 式 有 游 离 气 和 吸 附 气 两 种， 游 离 气 储 量 按 照 常 规 天 然 气 的方法来计算，吸附气储量则参考目前已有的相对成 熟 的 煤 层 气 地质 储 量 计算 方 法。 该 计算 方 法 在 北 美页 岩 气 资 产 地 质储量估算中得到成功应用。 关键词: 页岩气; 储量计算; 容积法; 游离气含量; 吸附气含量 中图分类号: TE122 文献标志码: A 文章编号: 1000 － 8527 ( 2012 ) 03 － 0555 － 05
1. 2
气体具有双重赋存状态 页岩气 由 游 离 气 和 吸 附 气 两 部分 组 成。 游 离
气大量存 在于 页 岩 孔 隙 和 裂 缝 中， 吸 附 气 则 吸 附 于粘土矿物、有机质、干 酪 根 颗 粒 及 孔 隙 表 面
［7 ］
容积计算 方 法 是 有区 别 的， 由于 页 岩 气 的 蕴 藏 方 。 式特殊，包括页 岩 孔 隙、 裂 缝 空 间内 的 游 离 气 和 有机物及 黏 土颗 粒 表 面 的 吸 附 气， 游 离 气 可 按 照 常规天然 气 储 量 的 方 法 来 计算， 吸 附 气 则参 考 目
页岩气 是 当 前经 济 技 术 条件 下， 全 球 天 然 气 工业化勘 探 的重要 领 域 和目 标， 世 界 上已 开 发 证
［1 － 2 ］ ， 例如 美 国 已 实的页 岩 气 藏 主要 集 中 在 北 美 对印第安纳、 密 西 根 等 5 个 盆 地的 页 岩 进 行 商 业
3［3 ］ 开采，仅 2005 年 页 岩 气 产 量 就达 到 198 亿 m 。 殊的气体蕴 藏 方 式 导 致 页 岩 气 地质 储 量 计算 方 法 尽管页岩气 藏 在 储 层 研究和 提 高采 收 率 等方 面 仍 复杂化，随着页岩气勘探开发的不断深入，对页岩
－3
－3
2
μm 。
2
时间实际生产 的地 区， 可 以 用 物质 平 衡 法、 单 井 储量递减 法 等。 笔 者 基 于 多 个 海 外 页 岩 气 新 项目 评价实践 经 验， 重点 探 讨 在 实 际 储 量 计算 中 较 实 — —容 积 法， 但其与 常 规 天 然 气 用、有效的 方 法—