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基于Surfer 的网格法储量计算研究 余光华 胜利油田分公司地质科学研究院, 山东 东营 257015 摘 要 合理、 准确地计算石油地质储量是指导油气田勘探开发、 确定投资与建设规模、 评价油气田 资源性资产的重要依据。传统的容积法对非均质储层存在诸多的不适应性。而网格法能够充分考虑储 层的非均质性, 实现纵横向任意尺度的储量计算。探讨了网格法计算储量的原理, 并应用surfer 地质绘 图软件进行了网格法储量计算研究, 该方法在胜利油区某井区其计算结果与实际容积法相比, 效果更 佳。 关键词 储量计算; 网格法; 容积法; Surfer 中图分类号 T P399∶T E15 文献标识码 A 文章编号 10067981 2010 09000902 在油气田勘探开发的各个阶段, 都需要准确地 计算油气储量[ 1]。 由于计算方法简单和限制条件少, 传统的容积法已被广泛地应用于储量计算中。但是 越来越多的应用发现, 容积法对非均质储层存在诸 多的不适应性。而网格法能够充分考虑储层的非均 质性, 实现纵横向任意尺度的储量计算。本文应用 surfer 地质绘图软件进行了网格法储量计算研究, 由于更符合实际储层的性质, 其计算结果与实际容 积法相比, 效果更佳。 1 网格法储量计算原理 实际上, 储层内部存在着很强的非均质性, 其储 量参数及储层分布是极不均匀的。考虑到储层的非 均质性, 将其视为一个“ 容积单元” 化的地质系统, 即 把整个储层划分为若干个细小的“ 容积单元” , 每个 “ 容积单元” 内部是均质的, 有稳定的储量参数, 均匀 的储量分布, 但各个“ 容积单元” 之间则有差异, 在总 体上具有非均质性。 在实际工作中, 一般分层计算, 则三维空间中的 石油地质储量计算问题可转化为二维空间中的石油 地质储量计算问题, 在油气储集体上设计二维网格 模型, 依其非均质性的强弱程度, 将油气储集层“ 容 积单元” 化, 则整个油气藏为一个“ 容积单元” 化的地 质系统, 其总储量为各个“ 容积单元” 的储量之和, 各 个“ 容积单元” 的储量按均质模型计算。 很显然, 储集体的各个“ 容积单元” 就相当于二 维网格的各个网格节点, 故可以通过网格化的方法 来实现储量的计算。各个“ 容积单元” 的储量参数可 以通过每个井点的参数值预测井间参数的变化来得 到, 所以网格法储量计算的精度取决于井间参数的 预测方法 即网格化方法 , 而Surfer8. 0 地质绘图软 件为我们提供的12 种不同的网格化方法, 可形成平 面任意尺度的“ 参数点” , 即参数网格, 主要包括有效 厚度网格、 孔隙度网格和含油饱和度网格, 并且网格 参数设置一致。 通过网格的容积法计算, 可得到每个 网格的储量, 只要把工区内所有网格的储量相加, 便 得到需要的结果。 该方法要求的资料较多, 需要测井 二次解释每个井层的参数值。 2 基于Surfer 软件的实现 利用 Surfer 软件进行网格法储量计算的步骤 是 储层边界赋值, 将边界值加到储量计算参数的 数据中; 对储量计算参数进行网格化; 网格储量 的计算。 如果需要某一层或某个区域的储量, 根据形 成网格的储量, 把相应层或区域内的所有网格节点 的储量相加, 即可得到需要的储量。 同时也可用储量 网格场作储量丰度分布等值图。从上面的应用步骤 可以看出 井间参数网格化的方法是前提, 储层边界 及边界参数下限值的确定是网格法储量计算的关 键。 研究结果表明, 有效厚度参数的最佳拟合方法 是径向基函数法; 孔隙度和含油饱和度参数的最佳 拟合方法是最小曲面法。 油 气 藏的含油、 气面积边界一般由断层线、 油 气边界、 油水边界、 有效厚度线、 含油边界、 计算线等 组成。储层边界的确定可以依据含油面积圈定的各 项原则, 根据不同的油藏类型使用不同的方法来确 定。 在不同类型的边界上, 其边界参数下限值是不同 的 油水边界有效厚度为零, 孔隙度、 含油饱和 度取目标区块或区域下限值; 有效厚度零线 有效厚度为零, 孔隙度、 含油饱和度取目标区块或区 域下限值; 含油边界有效厚度为零, 孔隙度、 含油饱和度取目标区块或区域下限值; 计算线、 断层线 各参数均不给下限值, 即无约束条件, 但 赋值须符合地质规律。 在确定数据网格化的方法和储层边界参数值之 后, 将储层边界值加到储量计算参数的数据中, 就可 以在Surfer 环境下进行操作了, 我们运用的主要是 网格菜单下的数据、 数学、 过滤器、 白化、 提取、 残差、 网格节点编辑器等命令 如图1 所示 。 9 2010 年第9期 内蒙古石油化工 收稿日期 2009- 12- 14 作者简介 余光华1966- , 男, 高级工程师, 从事储量计算、 地质综合研究工作。 以胜利油区某井区为例, 在网格菜单下单击数 据命令项, 出现如图2所示的对话框, 分别选取X X 坐标 、 Y Y 坐标 、 Z 有效厚度、 孔隙度、 含油饱和 度之一 数据列。 然后在网格化方法中选用径向基函 数方法, 确认即完成对数据的网格化操作。 在Surfer 中默认的插值区域为数据文件中离散 数据坐标X、 Y 最小值和最大值所围成的矩形区域, 经过插值生成的图形边界为矩形, 但在实际情况下, 我们的研究区域一般为不规则边界, 这时就需要使 用Surfer 的白化功能[ 2]。白化文件的具体格式及相 关细节请参看张爱印等人编写的 Golden Surfer 软 件绘制地质图件的技巧 一文。 在进行了白化处理的 . GRD 文件值中, 白化 区域的默认值为1. 70141E 038[2], 在等直线图上白 化区域不被显示, 但是这个默认值会影响储量计算, 产能意想不到的值, 因此需要对该默认值进行过滤, 替换为0。这在网格菜单的滤波器命令项, 如图3所 示, 将白化节点填充为0。 图3 数字滤波对话框 上述工作完成之后, 为了验证数据网格化的效 果, 可以通过残差分析进行验证。 在网格菜单下选定 残差命令项, 分别选择原始文件和网格化后的文件, 然后在图4 所示的界面中选择进行残差分析的列, 如有效厚度选 H, 然后可以在输出的表格中查看残 差分析结果, 如果不满足要求, 可以更换网格化方法 或者使用网格节点编辑器进行调整, 直到满足要求 的残差范围。 对有效厚度、 有效孔隙度、 含油饱和度重复上述 过程, 完成储层参数的网格化, 在网格化的基础上, 再加上原油密度、 体积系数和单节点控制面积, 在如 图5所示的数学对话框中, 根据容积法计算公式, 循 环输入需要进行计算的网格体, 可以得到储量的网 格场, 最后将相应层或砂体的网格节点储量进行相 加, 就可以得到相应的石油地质储量。 3 应用实例 胜利油区某井区为沙四上纯下次亚段滨浅湖相 的滩坝砂岩油藏, 上报一个计算单元探明含油面积 12. 52km 2, 探明石油地质储量490. 94104t, 该单元 共有油井7 口。 下面以该井区实际资料, 采用网格法 计算该单元的储量。 首先对储层边界赋值, 该区块为低孔、 低渗油 藏, 已有资料证实该类油藏在目前工艺条件下将有 效厚度 2m 线作为含油面积边界线是可靠的, 故该 单元计算线为有效厚度2m 线, 其有效厚度取2. 0m, 孔隙度、 含油饱和度取该单元的平均值。其次, 对储 层的有效厚度、 孔隙度和含油饱和度参数进行网格 化, 通过网格的容积法计算, 可得到每个网格的储 量。根据形成网格的储量, 把该单元内的所有网格 节点的储量相加, 即可得到网格法储量计算结果该 单元石油地质储量为413. 16104t 与原探明储量结 果进行比较 表1 , 石油地质储量减少了15. 8。 表1 网格法储量计算结果与探明储量结果对比 网格法计算储量 104t 探明储量 104t 储量差值 104t 变化率 413. 16490. 9477. 7815. 8 10内蒙古石油化工 2010 年第9 期 状态方程计算高含硫天然气压缩因子评价研究 张 奕1, 张道全2, 李 倩3, 艾绍平1 1. 西南石油大学, 四川 成都 610500; 2. 中国石油北京油气调控中心, 北京 100007; 3. 长庆科技工程有限责任公司, 陕西 西安 710000 摘 要 压缩因子在天然气开发与输运过程中是很重要的物性参数, 其它一些参数的变化与压缩因 子密切相关。 但是对于高含硫天然气由于H2S 的存在, 使得临界参数产生较大偏差。 目前应用较多的计 算压缩因子的方法多是针对常规天然气的, 故利用这些方法来计算高含硫天然气的压缩因子会产生较 大误差。对于硫化氢摩尔含量小于12 的高含硫天然气体系, 用RK、 SRK、 PR、 BWRS 状态方程计算在 1. 05≤Tr≤2, 0≤Pr≤13 范围内的压缩因子, 并与标准压缩因子图进行了对比分析, 得出这四个状态方 程的适用范围。 关键词 高含硫天然气; 压缩因子; 状态方程; 误差 中图分类号 T E81 文献标识码 A 文章编号 10067981 2010 090001103 含H2S 天然气在全球分布广泛, 目前世界上已 发现了400 多个具有工业价值的含H2S 气田。我国 含H2S 天然气分布也十分广泛, 目前已经在四川、 渤 海湾、 鄂尔多斯、 塔里木和准噶尔等含油气盆地中发 现了含H2 S 天然气[ 1] 。 而在四川境内的高含H2 S 气田 较多, 比如普光气田、 罗家寨气田等。工程中规定 H2S 含量在 4 ～7 体积 之间为高含硫天然 气[ 2]。中国石油天然气行业标准 SY/ T6168- 1995 规定天然气中H2S 含量在30～150g/ m3为高含硫天 然气。 物性参数是天然气研究的重点, 而压缩因子是 重要的物性参数, 其它参数的变化都与压缩因子密 切相关。 目前计算压缩因子的方法很多, 主要有状态 方程法、 经验公式法和图版法, 但大多是针对常规天 然气的。由于高含硫天然气中H2S 的存在使临界参 数产生较大偏差, 常用的计算天然气压缩因子方法 对于计算高含硫天然气压缩因子有其局限性。本文 针对高含硫天然气, 利用RK、 SRK、 PR、 BWRS 状态 方程计算压缩因子并与标准压缩因子图对比, 得出 了各方程的适用范围。 1 天然气压缩因子计算方法 1. 1 状态方程法 RK Redlich- Kwong 方程是1949 年提出的二 分析储量误差原因为 该单元井控差、 井网密度 低导致网格法计算储量与原探明储量有效厚度选值 存在一定误差 网格法计算储量单节点有效厚度平 均值为 5. 0m, 原探明储量有效厚度选值 6. 1m , 因 此, 储量计算结果存在一定误差。 4 结束语 网格化储量计算方法与传统的容积法相比, 计 算结果更准确可靠, 适应性更强。 Surfer 软件丰富的 网格化方法和功能也给我们提供了一个良好的网格 化储量计算的工具, 但是如何选取更符合实际地质 特征的各种参数的网格化方法仍然值得深入研究。 [ 参考文献] [ 1] 杨通佑, 范尚炯, 陈元千. 石油及天然气储量计 算方法[ M] . 北京 石油工业出版社, 1998. [ 2] 张爱印, 任印国. Golden Surfer 软件绘制地质 图件的技巧[ J] . 中国煤炭地质, 2006, 18 87～ 89. Researching on reserves calculation using gridding based on Surfer software YU Guang- hua Geological Scientific Research Institute of Shengli Oilfield, Dongying 257015 Abstract It is important reference that calculating reserves reasonably and correctly in guiding oilfield exploratory development, determining investment and construction scale and uating resource asset of oilfield. Conventional volumetric is not applicable in heterogeneous reservoir, but gridding considers the heterogeneity thoroughly , and relizes the arbitray scale reserves calculation in vertical and horizontal. the author dissured the principle of reserves calculation using gridding and apply surfer software to carry out it. It has got good results in the application of Shengli oilfield. Key words Reserves Calculation Gridding Volumetric Surfer 11 2010 年第9期 内蒙古石油化工 收稿日期 2009- 12- 14 作者简介 张奕1986- , 女, 河南省洛阳市, 在读硕士。
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