天然气动态储量计算方法有哪些种类的应用场景_天然气动态储量计算方法有哪些种类的应用

1.天然气水合物勘探开发前景

2.煤层气资源量的计算

3.石油天然气关键参数研究与获取

4.地质储量计算方法有哪些

5.煤层气资源/储量规范

6.根据SPE（PRMS）分类体系，应用油气田地质模型计算资源储量

7.油气储量是怎样计算的?

油气地质储量通常用容积法计算。所谓容积法，就是将含油（或含气）面积乘以油层的平均有效厚度，再乘以储油层岩石的平均有效孔隙度，就得到储存油或气的孔隙体积。但整个孔隙空间并非为油气所独占，还必须将水占据的孔隙体积剔除，这就得再乘上含油饱和度（或减去含水饱和度的参数），这样，油（或气）真正占据的孔隙体积则被求出。我们计算油气量是要知道在地面条件下（标准压力、标准温度条件）的量，不是只了解油气在油气藏压力、温度条件下的体积，所以，还必须乘上油气的密度并除以油或气的体积系数，这样，才可以实实在在提交出地面条件下油气的地质储量。根据容积法的原理，当有了精细的地质模型以后，计算机就会很快将储量计算出来。

油气地质储量的计算公式如下：

（1）石油地质储量的计算（按地面条件下重量计算）。

公制单位计算公式：

式中，N为石油地质储量，万吨；A为含油面积，平方千米；h为平均有效厚度，米；Φ为平均有效孔隙度，小数；SWi为油层原始平均含水饱和度，小数；ρo为地面脱气原油密度，吨/立方米；Boi为原始原油平均体积系数，立方米/立方米。

地层原油中的原始溶解气地质储量计算公式如下：

式中，GS为溶解气的地质储量，亿立方米；Rsi为原始溶解气油比，立方米/吨。

（2）天然气地质储量的计算（按地面条件下容积计算）。

公制单位计算公式：

式中，G为天然气地质储量，亿立方米；A为含气面积，平方千米；h为平均有效厚度，米；Φ为平均有效孔隙度，小数；Swi为平均气层原始含水饱和度，小数；T为气层绝对温度，开尔文；TSC为地面标准绝对温度，开尔文；PSC为地面标准压力，兆帕；Pi为气田的原始地层压力，兆帕；Zi为原始气体偏差系数，无因次量。

天然气水合物勘探开发前景

统计方法和标准不同、资源量和开采技术不同等。

1、统计方法和标准不同：不同机构在统计天然气资源储量时，会采用不同的统计方法和标准，例如不同的地质储量计算方法和标准、不同的资源评价方法和标准等，这会导致数据存在差异。

2、资源量和开采技术不同：不同机构所掌握的天然气资源量和开采技术不同，这会影响对资源储量的评估和预测。例如，一些机构更加注重开发利用现有资源，而另一些机构则更加注重探索新的资源。

煤层气资源量的计算

一、天然气水合物的资源潜能

目前，海底天然气水合物被看作是未来的非常规天然气资源，其分布和规模是目前研究中需要首先考虑的问题。与常规天然气资源研究相类似，要评价天然气水合物的资源量，必须了解其聚集特征，必须在研究其烃类天然气来源的基础上进行资源量的评价。

天然气是一种流体矿产，从“源控论”角度考虑，一个地区（盆地或区带）天然气藏的资源量取决于以下3类参数：第一是气源岩的分布面积、厚度和有机质含量；第二是单位质量有机质能够转化成天然气的数量；第三是天然气从离开气源岩到形成现今的天然气藏，其聚集程度，即聚集系数。常规天然气远景资源量的评价遵循这种方法，水合物也应当如此。资源量是一个客观的数量，评价结果的准确与否，取决于人们对这三类参数认识的准确程度。其中，第1类参数的认识主要受勘探程度的影响，勘探程度越高，认识越接近实际；而第2类和第3类参数虽然也受勘探实践的影响，但更主要取决于理论上的认识。

在理论上，海底天然气水合物具有4种可能的来源：①海水溶解的甲烷（来自海水溶解或悬浮有机质生成的甲烷以及由大气或海底进入海水的甲烷）；②海底天然气水合物层有机质自生自储的甲烷；③海底天然气水合物层下伏沉积物、沉积岩中有机质生成的甲烷；④地球深部非生物成因（无机成因）的甲烷。第3种成因的甲烷应当是海底天然气水合物中最主要的贡献者。

聚集系数是天然气资源评价中的重要参数。海底天然气水合物的聚集系数受一系列地质-地球化学及海底物理化学条件的控制，涉及若干动力学过程，尚需深入研究。

目前，国际上对天然气水合物资源量的计算主要有以下几种方法：①根据地震资料，将含水合物沉积所具有地震空白反射效应定量化并成图，但该法不能计算BSR下的游离气；②用波形反转法建立速度模型，计算水合物带及其下游离气的含量，但该法不适于用在气体饱和度大于2%的情况；③用地震反射系数或AVO计算水合物及与BSR有关的游离气。各种方法均具有一定的实用性，但也存在或多或少的缺陷和局限性。天然气水合物的赋存条件与油气的最大区别就在于天然气水合物必须具有严格的P-t条件，因此，模拟实验研究天然气水合物相平衡条件仍是研究的热点。通常认为，稳定带的边界是水合物的相平衡曲线和地热梯度的交点，并用这个交点的位置来预测稳定带的厚度。而实测的资料表明，稳定带的边界比预测的边界要高，如ODP146航次889/890站位实测的稳定带边界要比预测的高40～50m（Kastner等，1995），而ODP164航次布莱克海岭的稳定带边界比预测的高达100m（Ruppel等，1997）。

天然气水合物藏的资源量到底有多少？目前世界上尚无法准确计算。据原苏联科学家的初步估计，海域内天然气水合物有15×1015m3。根据美国地质学家的资料，天然气水合物中的天然气总资源量为1018m3，也就是说，超过了包括煤炭在内的所有已知的可燃矿产的储量。据第28届国际地质大会的资料，天然气水合物的储量极为巨大，据估计可能达到28×1013m3。而据原苏联科学院院士A.A.特罗菲姆克计算，甲烷藏密度为（1170～1384）×108m3/km2，当海洋沉积物中天然气水合物藏的产气率为0.7时，世界海洋天然气水合物生成带所产气的储量约为85×1015m3。这一数量与当时美国学者的计算结果大致吻合（1979）。1988年，Ian Ridley和Kathy Dominic在《Gas Hydrates Keep Energy on Ice》文中介绍：“苏联科学院的Makogan研究组估计，仅在海洋环境中的天然气水合物就含有5.6×1018m3天然气，而美国学者估计在美国大陆边缘的天然气水合物含有7.2×1014m3天然气”。

目前，世界上对天然气水合物资源量有以下几种典型计算。

1）1973～1975年，苏联学者A.A.Trofimuk等对世界海洋天然气水合物的资源量提出了评价方法，并进行了评价，对全球天然气水合物含碳量估算值约为（2.7～14）×103GT（1GT=1015g）。美国天然气远景委员会在1981年汇总全部的估计值后也曾提出过海洋外大陆边缘沉积物中甲烷水合物的含碳量的估算值。20世纪80年代末，国际地质勘探者工作协会对全球24个地区浅海天然气水合物的赋存控制因素和可采储量进行了研究。J.Krason等应用区域盆地分析方法评价了各种构造环境中的天然气水合物，指出天然气水合物较适宜生成的温度和压力条件一般出现于大陆斜坡、陆隆区以及深海平原的浅层沉积物中。

2）1988年，美国学者Kvenvolden和Claypool重新估算了全球水合物资源量，根据他们假定的全球海洋沉积物体积和沉积物有机质丰度，提出仅微生物作用形成的天然气水合物的含碳量就达16×103GT的估算值。考虑到多种因素的综合影响，Kvenvolden认为，甲烷水合物含碳量较为合理的估计值应为1×104GT；如果再考虑到热成因来源的甲烷，估计实际上应不小于1×104GT。1995年，Kvenvolden再次指出，目前天然气水合物中甲烷总量较为一致的估计值约为2.0×1016m3，并认为如果这一估计正确，天然气水合物中甲烷的总含碳量则是当前已探明的所有燃料矿产（煤、石油、天然气）总含碳量的2倍。

3）1995年，美国地质调查所利用类似于常规油气的勘探评价方法，对美国甲烷水合物资源进行了详细评价（Collett，1995），估计资源量有3169.6×1012m3，比原来估算大了几个数量级。1997年根据大洋钻探计划（ODP）提供的数据再次评价，估算甲烷水合物资源量为5660×1012m3，其中海域的资源占总量的99%，超过美国现有常规油气资源的100多倍。正是在这些资源评价的基础上，美国能源部、化石能源办公室和联邦政府能源技术中心于1999年6月制定了“美国甲烷水合物多年研究发展项目计划”。

表1-3 全球天然气水合物资源量

4）日本天然气水合物的海洋地质与地球物理研究主要由日本地质调查所、日本石油公团以及有关的公司（如日本石油勘探公司JAPEX）、东京大学等3个部分组成。基于1993年的实例研究，地质所估算了日本周围海域的甲烷水合物资源量大约为6×1012m3，是1992年日本全国天然气消耗量的100倍。日本出于资源短缺的严峻压力和对新能源的巨大期望，于1995年提出“气体水合物研究发展五年计划”。基于多年研究，Krason与Matsumoto估算了日本南海海槽天然气水合物的体积为（4.20～0.42）×1012m3和（0.8～8.0）×1012m3。Saton等估算了四国岸外南海海槽地区的天然气水合物与有关的游离气资源量，分别为2.71×1012m3与1.6×1012m3。

5）印度常规油气资源量预测为707×108m3。1995年12月的印度地球物理大会上气体水合物成为重要议题之一。印度科技界在原有工作基础上经深入评价，估计印度陆架区可能产出的天然气水合物资源量为2×1012m3，促使印度石油工业开发部迅速制定了国家勘探开发（1995～1999）计划。

6）大多数人认为，储存在天然气水合物中的碳至少有1×1013t，约是当前已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的2倍。

总之，尽管说法不一，或这些评估过于乐观，但与常规油气资源相比，天然气水合物中潜在的天然气资源量仍然是极其巨大的（表1-3）。

二、天然气水合物的开发前景

人类开发利用能源的发展趋势是：煤（固体）→石油（液体）→天然气（气体）。不仅天然气水合物层本身存在巨大无比的甲烷资源，而且往往在含天然气水合物层之下同时还蕴藏了巨大的常规天然气资源。如果说永冻区的水合物离世界上大多数国家太遥远的话，那么海洋水合物则就在他们面前。大陆斜坡、陆隆和世界洋底下有没有那么多天然气水合物，能不能开发出来，都是人们十分关心的问题。几十年来全球对天然气水合物的普查、勘探和试验性开发一刻也未停顿过。美国、日本、印度和德国已着手安排了实际上是整个世界海洋沉积物上部的研究计划。DSDP和ODP钻探计划有目标和持续性的工作为调查世界海洋水合物的分布取得了举世瞩目的成就，为今后开发天然气水合物资源打下了基础，为被能源与环境问题困扰的人类社会带来了新的希望。

虽然目前国际的天然气水合物热持续高涨，但是在天然气水合物开发利用的问题上一直有两种呼声。有人提倡大刀阔斧地进入实用阶段，也有人呼吁三思而后行，甚至有少数人反对开发利用天然气水合物。从全局来看，有一些技术确实还没有达到实用开发天然气水合物的水平，但只要全球科学家和各国政府抱着负责任的态度，大力投资科技攻关项目，我们深信，人类在21世纪是可以做到安全利用天然气水合物的。俄罗斯的巴尔坎和日本的专家也认为：“在开采技术发生根本变化后，开发水合物资源不仅完全可能，而且指日可待”。Sloan指出，大规模开采天然气水合物中的甲烷在21世纪的某些时候将成为现实。

1.识别BSR技术的进步

随着高分辨率多道反射地震技术的普遍采用和地震数据特殊处理技术的提高，BSR现象在地震剖面上更为明显。在地震剖面中，BSR一般呈现出高振幅、负极性、平行于海底和与海底沉积构造相交的特征，容易识别，效率较高。

2.钻孔取样技术

目前采用的钻孔取样技术有4种：①活塞式岩心取样器；②恒温岩心取样器；③恒压岩心取样器（PSC）；④水温探测仪。通过测量采样处海水温度来确定海水含盐度，进而计算岩心中水合物的分解量。

3.测井技术

测井技术是天然气水合物勘探中除地震反射法和钻孔取心法之后又一有效手段。当然仅凭某一种或两种方法来判断天然气水合物的存在是不可靠的，有时其他偶然因素也会引起测井曲线表现出类似天然气水合物层段的特征，所以在实际工作中应视具体情况采用多种测井方法并结合应用其他方法来判识天然气水合物。

4.开发技术

常用的开发技术有：①热激发法；②化学试剂法；③减压法。单采用某一种方法来开采天然气水合物是不经济的，只有结合不同方法的优点才能达到对水合物的有效开采。若将降压法和热开采技术结合使用将会展现出诱人的前景，即：用热激发法分解气/水合物，而用降压法提取游离气体。虽然从技术角度来看，开发天然气水合物资源已具可行性，但是目前人们仍未找到一种在当前的科技条件下比较经济合理的开采方法。

5.全球瞩目的日本、美国和印度的开发计划

近年来，许多国家成立了专门的机构，投入巨资，旨在探明本国的天然气水合物资源和进行开采准备。美国成立了天然气水合物研究中心，日本成立了甲烷水合物开发促进委员会，加拿大于1998年组织了包括美国和日本等国25位科学家参加的陆地天然气水合物钻探和开发的技术研究，印度也制订了自己的天然气水合物开发计划。

6.全球天然气水合物开发前景

海洋天然气水合物是全球天然气水合物资源开发的重点，不仅因为海洋天然气水合物占总资源量的大半以上，而且分布广泛，对那些滨海而又缺乏能源的国家来说，天然气水合物则带来了莫大的希望和寄托。

海底浅层沉积物中的天然气水合物和周围的沉积物可以形成一种封闭性极好的盖层，为大陆斜坡和陆隆区形成的天然气提供了良好的聚集条件。已经证实天然气水合物的胶结层具有很强的封闭性，含水合物岩层可对常规油、气藏起到屏蔽作用，天然气水合物层之下往往有大型常规气藏。圈闭于天然气水合物带的常规天然气或石油比包含于天然气水合物中的非常规天然气在目前更具有经济价值。

天然气水合物的存在为勘探常规气藏提供了有用的信息。天然气水合物反映出沉积物正在进行着的烃类生成作用。而天然气水合物对估计一个地区现今的热流及其热历史是有价值的，因为天然气水合物仅存在于非常有限的温度-压力范围内，其出现形式的变化是与孔隙水化学变化、烃类成分的变化或温度-压力梯度异常密切相关的。

前苏联开发麦索雅哈气田的实践经验证明，在永冻区开发常规天然气不可避免地会遇到天然气水合物问题。一般来说，永冻区的天然气水合物形成深度总是浅于常规气藏的深度，它像盖层一样封闭了其下的常规天然气。当人们没有发现和认识水合物之前，实际上已经遇到天然气水合物，如天然气水合物分解造成的井喷等。所以说，开发天然气水合物不是单一的资源开发，而是一种综合开发。

天然气水合物是天然气的一种载体，从能源角度上看，天然气水合物属于天然气这个范畴。人类发现了天然气水合物，评价了它可能对人类的贡献，但不能将天然气水合物孤立起来进行研究。天然气水合物藏的形成首先要有气源，所以天然气水合物地质学同石油天然气地质学是不可分割的，其开发也要同常规气藏联合开发。天然气水合物的开发前景广阔。

小结

1）在充分了解世界各国水合物调查研究计划及进展的基础上，重点介绍了4个国家的天然气水合物研究开发计划、10个国家的部门计划，以及30多个国家和地区天然气水合物的调查和研究情况。

2）通过对信息资料的综合分析，认为目前天然气水合物调查研究主要围绕天然气水合物资源特征、商业性的生产与开发、全球碳循环、安全及海底稳定性和天然气运输方法等5个方面开展工作。当前急需解决的重点是：利用获得的测井、岩心和钻井记录等有效信息，不断地改进地质模型和地球物理勘探方法，以便尽早实现商业性开采。

3）为积极配合生产与开发的需要，指出了目前研究工作已由过去的水合物热力学转向动力学研究。水合物动力学包括形成动力学和分解动力学，涉及水合物的形成、储存与开采、动力学抑制剂的开发，以及石油和天然气输送管线的设计等。强调通过对动力学的研究，将有助于开展天然气水合物多方面的应用研究。

4）通过对天然气水合物的物理化学性质、赋存特征、成矿条件、分布规律及矿藏成因等相关资料的深入分析，系统整理了天然气水合物成矿的有关地质理论。重点探讨了天然气水合物的热解、微生物和混合等3种气源成因，天然气水合物的成矿模式，以及资源评价与开发前景。

5）全面总结了天然气水合物调查的地质、地球物理和地球化学等多种技术方法，主要包括微地貌及其可视化勘查技术、高分辨率多道地震勘查技术、电磁法探测技术和卫星遥感勘查技术等。通过对比分析，认为多道地震反射法是海洋天然气水合物主要的勘探方法，该方法可以揭示天然气水合物沉积层速度的精细结构，进行储层描述，有利于寻找勘探目标和地质储量评价，并强调同时应结合其他非地震勘探手段。

6）系统归纳了天然气水合物的多种保压保温取心技术、钻井技术及测井技术，结合钻探实例进行了利弊因素分析。在了解国外天然气水合物开发方法和现状的基础上，介绍了天然气水合物的3种主要开采方法，并结合水合物试验开采实例，讨论了开发生产技术问题及对策。

7）从天然气水合物与全球碳循环及温室效应、天然气水合物与全球气候变化的关系，以及天然气水合物的地质灾害因素等多方面分析，探讨了天然气水合物的环境效应。

石油天然气关键参数研究与获取

煤层气资源与煤炭资源有着密不可分的内在联系。由于含煤盆地已经不同程度地进行了煤田勘探，所以在煤层气勘探中为了降低风险和投资，首先要收集以往的勘探成果，掌握物化探及钻孔资料，充分利用煤田勘探及瓦斯测试孔的成果，尽可能对煤层地质特征及含气性进行了解。由于煤田勘探程度不同，对煤层地质特征和含气情况认识程度也不同，进而使煤层气勘探程度和资源量及储量的可靠性也不同。为了正确评价，首先应该分级别计算煤层气资源量和储量。

虽然煤层气的赋存方式和富集规律不同于常规天然气，勘探方法也有其特点。但是，与常规石油天然气勘探一样，煤层气的勘探也具有阶段性，首先应当从盆地评价工作开始，在煤田勘探的基础上进行煤层气区域勘探、预探及评价钻探，由单井试采到井组试验，逐步建立起煤层气资源储量序列。下面根据《煤层气资源/储量规范》（DZ/T 0216—2002）的内容，介绍煤层气储量的计算方法。

3.4.1 煤层气资源

煤层气资源：指以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。其数量表述分为资源量和储量。

煤层气资源量：指根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。

3.4.2 煤层气地质储量

煤层气地质储量：是指在原始状态下，赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。

原始可采储量（简称可采储量）：是地质储量的可采部分，指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可最终采出的煤层气数量。

经济可采储量：是原始可采储量中经济的部分，指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气储量。经济可采储量是累计产量和剩余经济可采储量之和。

剩余经济可采储量：指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，从指定的时间算起，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气数量。

3.4.3 煤层气资源/储量的分类与分级

3.4.3.1 分类分级原则

煤层气储量的分类以在特定的政策、法律、时间以及环境条件下生产和销售能否获得经济效益为原则，在不同的勘查阶段通过技术经济评价，根据经济可行性将其分为经济的、次经济的和内蕴经济的3大类。分级以煤层气资源的地质认识程度的高低作为基本原则，根据勘查开发工程和地质认识程度的不同，将煤层气资源量分为待发现的和已发现的两级。已发现的煤层气资源量，又称煤层气地质储量，根据地质可靠程度分为预测的、控制的和探明的3级。可采储量可根据所在的地质储量确定相应的级别。

3.4.3.2 分类

经济的：在当时的市场经济条件下，生产和销售煤层气在技术上可行、经济上合理、地质上可靠并且整个经营活动能够满足投资回报的要求。

次经济的：在当时的市场经济条件下，生产和销售煤层气活动暂时没有经济效益，是不经济的，但在经济环境改变或政府给予扶持政策的条件下，可以转变为经济的。

内蕴经济的：在当时的市场经济条件下，由于不确定因素多，尚无法判断生产和销售煤层气是经济的还是不经济的，也包括当前尚无法判定经济属性的部分。

3.4.3.3 分级

预测的：初步认识了煤层气资源的分布规律，获得了煤层气藏中典型构造环境下的储层参数。因没有进行排采试验，仅有一些含煤性、含气性参数井工程，大部分储层参数条件是推测得到的，煤层气资源的可靠程度很低，储量的可信系数为0.1～0.2。

控制的：基本查明了煤层气藏的地质特征和储层及其含气性的展布规律，开采技术条件基本得到了控制，并通过单井试验和储层数值模拟了解了典型地质背景下煤层气地面钻井的单井产能情况。但由于参数井和生产试验井数量有限，不足以完全了解整个气藏计算范围内的气体赋存条件和产气潜能，因此煤层气资源可靠程度不高，储量的可信系数为0.5左右。

探明的：查明了煤层气藏的地质特征、储层及其含气性的展布规律和开采技术条件（包括储层物性、压力系统和气体流动能力等）；通过实施小井网和/或单井煤层气试验或开发井网证实了勘探范围内的煤层气资源及可采性。煤层气资源的可靠程度很高，储量的可信系数为0.7～0.9。

剩余的探明经济可采储量可以根据开发状态分为已开发的和待开发的两类：①已开发的，是指从探明面积内的现有井中预期采出的煤层气数量；②待开发的，是指从探明面积内的未钻井区或现有井加深到另一储层中预期可以采出的煤层气数量。

3.4.3.4 煤层气资源储量分类、分级体系

根据煤层气资源储量分类、分级标准及其与勘探控制工程的对应关系，建立煤层气资源储量分类和分级体系（表3.5）。

表3.5 煤层气资源/储量分类与分级体系

3.4.4 煤层气资源储量计算

3.4.4.1 储量起算条件和计算单元

（1）储量起算条件

煤层气储量计算以单井产量下限为起算标准，即只有在煤层气井产气量达到产量下限的地区才可以计算探明储量。根据国内平均条件，所确定的单井平均产量下限值见表3.6。表3.7中所给出的各级储量勘查程度和认识程度是储量计算应达到的基本要求。

表3.6 储量起算单井产量下限标准

表3.7 各级煤层气储量勘查程度和认识程度要求

（2）储量计算单元

储量计算单元一般是煤层气藏，即是各种地质因素控制的含气的煤储集体，当没有明确的煤层气藏地质边界时按煤层气藏计算边界计算。计算单元在平面上一般称区块，面积很大的区块可细分井块（或井区），同一区块应基本具有相同或相似的构造条件、储气条件等；纵向上一般以单一煤层为计算单元，煤层相对集中的煤层组可合并计算单元，煤层风化带以浅的煤储层中不计算储量，关于风化带的各项指标参照《煤炭资源地质勘探规范》。

（3）储量计算边界

储量计算单元的边界，最好由查明的煤层气藏的各类地质边界，如断层、地层变化（变薄、尖灭、剥蚀、变质等）、含气量下限、煤层净厚下限（0.5～0.8 m）等边界确定（对煤层组的情况可根据实际条件做适当调整）；若未查明地质边界，主要由达到产量下限值的煤层气井圈定，由于各种原因也可由矿权区边界、自然地理边界或人为储量计算线等圈定。煤层含气量下限值（见表3.8）也可根据具体条件进行调整，如煤层厚度不同时应适当调整。

表3.8 煤层含气量下限标准

3.4.4.2 储量计算方法

（1）地质储量计算

A.类比法

类比法主要利用与已开发煤层气田（或相似储层）的相关关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特性和储量相关关系的典型曲线，求得计算区可类比的储量参数再配合其他方法进行储量计算。类比法可用于预测地质储量的计算。

B.体积法

体积法是煤层气地质储量计算的基本方法，适用于各个级别煤层气地质储量的计算，其精度取决于对气藏地质条件和储层条件的认识，也取决于有关参数的精度和数量。

体积法的计算公式为

Gi＝ 0.01 AhDCad

或

煤成（型）气地质学

式中：Cad＝100Cdaf（100－Mad－Ad）；Gi为煤层气地质储量，108m3；A为煤层含气面积，km2；h为煤层净厚度，m；D为煤的空气干燥基质量密度（煤的容重），t/m3；Cad为煤的空气干燥基含气量，m3/t；Ddaf为煤的干燥无灰基质量密度，t/m3；Cdaf为煤的干燥无灰基含气量，m3/t；Mad为煤中原煤基水分，%；Ad为煤中灰分，%。

（2）可采储量计算

A.数值模拟法

数值模拟法是煤层气可采储量计算的一个重要方法，这种方法是在计算机中利用专用软件（称为数值模拟器）对已获得的储层参数和早期的生产数据（或试采数据）进行拟合匹配，最后获取气井的预计生产曲线和可采储量。

数据模拟器选择：选用的数值模拟器必须能够模拟煤储层的独特双孔隙特征和气、水两相流体的3种流动方式（解吸、扩散和渗流）及其相互作用过程，以及煤体岩石力学性质和力学表现等。

储层描述：是对储层参数的空间分布和平面展布特征的研究，是对煤层气藏进行定量评价的基础，描述应该包括基础地质、储层物性、储层流体及生产动态等4个方面的参数，通过这些参数的描述建立储层地质模型用于产能预测。

历史拟合与产能预测：利用储层模拟工具对所获得的储层地质和工程参数进行计算，将计算所得气、水产量及压力值与气井实际产量值和实测压力值进行历史拟合。当模拟的气、水产量动态与气井实际生产动态相匹配时，即可建立气藏模型获得产气量曲线，预测未来的气体产量并获得最终的煤层气累计总产量，即煤层气可采储量。

根据资料的掌握程度和计算精度，储层模拟法的计算结果可作为控制可采储量和探明可采储量。

B.产量递减法

产量递减法是通过研究煤层气井的产气规律、分析气井的生产特性和历史资料来预测储量，一般是在煤层气井经历了产气高峰并开始稳产或出现递减后，利用产量递减曲线的斜率对未来产量进行计算。产量递减法实际上是煤层气井生产特性外推法，运用产量递减法必须满足以下几个条件：

1）有理由相信所选用的生产曲线具有气藏产气潜能的典型代表意义；

2）可以明确界定气井的产气面积；

3）产量-时间曲线上在产气高峰后至少有半年以上稳定的气产量递减曲线斜率值；

4）必须有效排除由于市场减缩、修井或地表水处理等非地质原因造成的产量变化对递减曲线斜率值判定的影响。

产量递减法可以用于探明可采储量的计算，特别是在气井投入生产开发阶段，产量递减法可以配合体积法和储层模拟法一起提高储量计算精度。

C.采收率计算法

可采储量也可以通过计算气藏采收率来计算，计算公式为

煤成（型）气地质学

式中：Gr为煤层气可采储量，108m3；Gi为煤层气地质储量，108m3；Rf为采收率，%。

煤层气采收率（Rf）可以通过以下几种方法计算：

1）类比法：根据与已开发气田或邻近气田的地质参数和工程参数进行类比得出，只能用于预测可采储量计算。

2）储层模拟法：在储层模拟产能曲线上直接计算，可用于控制可采储量和探明可采储量的计算。

煤成（型）气地质学

式中：GPL为气井累计气体产量，108m3；Giw为井控范围内的地质储量，108m3。

3）等温吸附曲线法：在等温吸附曲线上通过废弃压力计算，只能用于预测可采储量的计算，也可以作为控制可采储量计算的参考。

煤成（型）气地质学

式中：Cgi为原始储层条件下的煤层气含量，m3/t；Cga为废弃压力条件下的煤层气含量，m3/t。

4）产量递减法：在已获得稳定递减斜率的产量递减曲线上直接计算，可用于探明可采储量的计算。

煤成（型）气地质学

式中：GPL为气井累计气体产量，108m3；Giw为井控范围内的地质储量，108m3。

3.4.5 煤层气资源储量计算参数的选用和取值

3.4.5.1 体积法参数确定

（1）煤层含气面积（简称含气面积）

含气面积是指单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。应充分利用地质、钻井、测井、地震和煤样测试等资料综合分析煤层分布的地质规律和几何形态，在钻井控制和地震解释综合编制的煤层顶、底板构造图上圈定，储层的井（孔）控程度应达到表3.13和表3.7所规定的井距要求。含气面积边界圈定原则如下：

钻井和地震综合确定的煤层气藏边界，即断层、尖灭、剥蚀等地质边界；达不到产量下限的煤层净厚度下限边界；含气量下限边界和瓦斯风化带边界。

煤层气藏边界未查明或煤层气井离边界太远时，主要以煤层气井外推圈定。探明面积边界外推距离不大于表3.13规定井距的0.5～1.0倍，可分以下几种情况（假定表3.13规定距离为1个井距）：①仅有1口井达到产气下限值时，以此井为中心外推1/2井距；②在有多口相邻井达到产气下限值时，若其中有两口相邻井井间距离超过3个井距，可分别以这两口井为中心外推1/2井距；③在有多口相邻井达到产气下限值时，若其中有两口相邻井井间距离超过两个井距，但小于3个井距时，井间所有面积都计为探明面积，同时可以这两口井为中心外推1个井距作为探明面积边界；④在有多口相邻井达到产气下限值，且井间距离都不超过两个井距时，探明面积边界可以边缘井为中心外推1个井距。

由于各种原因也可由矿权区边界、自然地理边界或人为储量计算线等圈定。作为探明面积边界距离煤层气井不大于表3.13规定井距的0.5～1.0倍。

（2）煤层有效（净）厚度（简称有效厚度或净厚度）

煤层有效厚度是指扣除夹矸层的煤层厚度，又称为净厚度。探明有效厚度应按如下原则确定：①应是经过煤层气井试采证实已达到储量起算标准，未进行试采的煤层应与邻井达到起算标准的煤层是连续和相似的；②井（孔）控程度应达到表3.13井距要求，一般采用面积权衡法取值；③有效厚度应主要根据钻井取心或测井划定，井斜过大时应进行井位和厚度校正；④单井有效厚度下限值为0.5～0.8 m（视含气量大小可作调整），夹矸层起扣厚度为0.05～0.10 m。

（3）煤质量密度

煤质量密度分为纯煤质量密度和视煤质量密度，在储量计算中分别对应不同的含气量基准。测定方法见GB 212—91《煤的工业分析方法》。

（4）煤含气量

可采用干燥无灰基或空气干燥基两种基准含气量近似计算煤层气储量，其换算关系可根据下式计算：

煤成（型）气地质学

式中：Cad为煤的空气干燥基含气量，m3/t；Cdaf为煤的干燥无灰基含气量，m3/t；Mad为煤中原煤基水分，%；Ad为煤中灰分，%。

但是，为了保证计算结果的准确性，最好采用原煤基含气量计算煤层气储量。原煤基含气量需要在空气干燥基含气量的基础上进行平衡水分和平均灰分校正，校正公式为：

煤成（型）气地质学

式中：Cc为煤的原煤基含气量，m3/t；Cad为煤的空气干燥基含气量，m3/t；Aav为煤的平均灰分，%；Meq为煤的平衡水分，%；β为空气干燥基含气量与（灰分＋水分）相关关系曲线斜率。

各种基准煤层气含量及平衡水分测定参照美国矿务局USBM煤层气含量测定和ASTM平衡水分测定方法。

煤层气含量确定原则如下：

1）计算探明地质储量时，应采用现场煤心直接解吸法（美国矿业局USBM法）的实测含气量，煤田勘查煤心分析法（煤炭行业标准MT/T 77—94）测定的含气量也可参考应用，但宜进行必要的校正。采样间隔：煤层厚度10 m以内，每0.5～1.0 m 1个样；煤层厚度10 m以上，均匀分布10个样以上（可每2 m或更大间隔1个样）。井（孔）控程度达到表3.13规定井距的1.5～2.0倍，一般采用面积权衡法取值，用校正井圈出的大于邻近煤层气井的等值线，所高于的含气量值不参与权衡。

2）计算未探明地质储量时，可采用现场煤心直接解吸法和煤田勘查煤心分析法（MT/T 77—94煤层气测定方法）测定的含气量。与邻近的、地质条件和煤层煤质相似的地区类比求得的含气量，可用于预测地质储量计算。必要时也可根据煤质和埋深估算含气量，估算的含气量可用于预测地质储量的计算。

3）矿井相对瓦斯涌出量在综合分析煤层、顶底板和邻近层以及采空区的有关地质环境和构造条件后可作为计算推测资源量时含气量的参考值。用于瓦斯突出防治的等温吸附曲线虽然也能提供煤层气容量值，但在参考引用时必须进行水分和温度等方面的校正，校正后可用于推测资源量计算。

4）煤层气成分测定参见 GB/T 13610—92 气体组分分析方法。煤层气储量应根据气体成分的不同分类计算。一般情况下，参与储量计算的煤层气含量测定值中应剔除浓度超过10%的非烃气体成分。

3.4.5.2 数值模拟法和产量递减法参数的确定

数值模拟法和产量递减法参数，如气水性质、煤质与组分、储层物性、等温吸附特征、温度、压力和气水产量等，参照GB 212—91，GB/T 13610—92及有关标准执行。

3.4.5.3 储量计算参数取值

1）储量计算中的参数可由多种资料和多种方法获得，在选用时应详细比较它们的精度和代表性进行综合选值，并在储量报告中论述确定参数的依据。

2）计算地质单元的参数平均值时，煤层厚度原则上应根据实际构造发育规律，采用等值线面积平衡法或井点控制面积权衡法，但在煤田勘查的详查区和精查区可直接采用算术平均法计算，其他参数一般应采用煤层气参数试验井井点控制面积权衡法计算。

3）各项参数名称、符号、单位及有效位数见表3.13的规定，计算中一律采用四舍五入进位法。

4）煤层气储量应以标准状态（温度20℃，压力0.101 MPa）下的干燥体积单位表示。

3.4.6 煤层气储量评价

3.4.6.1 地质综合评价

（1）储量规模

按储量规模大小，将煤层气田的地质储量分为4类（表3.9）。

（2）储量丰度

按煤层气田的储量丰度大小，将煤层气田的地质储量丰度分为4类（表3.10）。

表3.9 储量规模分类

表3.10 储量丰度分类

（3）产能

按气井的稳定日产量，将气藏的产能分为4类（表3.11）。

（4）埋深

按埋藏深度，将气藏分为3类（表3.12）。

表3.11 煤层气井产能分类

表3.12 煤层气藏埋深分类

3.4.6.2 经济评价

1）采用净现值分析法对煤层气勘查开发各阶段所提交的各级储量在未来开发时的费用和效益进行预测，分析论证其财务可行性和经济合理性优选勘探开发项目，以获得最佳的经济效益和社会效益。

2）储量经济评价应贯穿于煤层气勘探开发的全过程，对各级储量均应进行相应的经济评价。

3）所有申报的探明储量必须进行经济评价。

4）经济评价中关于投资、成本和费用的估算应依据煤层气田的实际情况，充分考虑同类已开发或邻近煤层气田当年的统计资料。

5）对新气田煤层气井产能的预测，必须有开发部门编制的开发概念设计作为依据，平均单井稳定日产量可依据储层数值模拟做专门的论证。

表3.13 煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井（孔）控要求

建议进一步阅读

1.宋岩，张新民等.2005.煤层气成藏机制及经济开采理论基础.北京：科学出版社，1～9

2.赵庆波等.1999.煤层气地质与勘探技术.北京：地质出版社，45～53

3.张新民等.2002.中国煤层气地质与资源评价.北京：科学出版社，51～61

4.中华人民共和国国土资源部.2003.中华人民共和国地质矿产行业标准（DZ/T 0216—2002）.煤层气资源/储量规范.北京：地质出版社

地质储量计算方法有哪些

评价参数直接影响评价方法的有效性，不同类型的参数作用不同。有效烃源岩有机碳下限、产烃率图版、运聚系数是成因法的关键参数；最小油气田规模对统计法计算结果有较大影响；油气资源丰度是应用类比法的依据，由已知区带的油气资源丰度评价未知区带的资源丰度；可采系数是将地质资源量转化成可采资源量的关键参数。

（一）刻度区解剖

1.刻度区的定义

刻度区解剖是本次资源评价的特色之一，也是油气资源评价的重要组成部分。刻度区解剖的目的是通过对地质条件和资源潜力认识较清楚的地区的分析，总结地质条件与资源潜力的关系，建立两者之间的参数纽带，进而为资源潜力的类比分析提供参照依据。

刻度区是为取准资源评价关键参数，以保证资源评价的客观性而选择的满足“勘探程度高、资源探明率高、地质认识程度高”三高要求的三维地质单元。刻度区可以是一个盆地（凹陷）、一个油气运聚单元、一个区带、一个成藏组合、一个层系或一个二级构造带等。为了正确和客观认识地质条件和资源潜力，刻度区的选取在考虑“三高”条件的基础上，应尽量考虑不同地质类型的综合，这样可以更充分体现油气资源丰度与地质因素之间的关系。

2.刻度区解剖内容与方法

刻度区解剖主要围绕油气成藏条件、资源量及参数三个核心展开，剖析三者之间的关联规律和定量关系。

（1）成藏特征和成藏主控因素分析。成藏特征和成藏主控因素分析实质上是对选择的刻度区进行成藏特征总结，精细刻画出成藏的定性、定量的主控因素与参数，便于评价区确定类比对象。在一个含油气盆地、含油气系统、坳陷、凹陷的成藏规律刻画中，其成藏特征差异大，故一般最好选择以含油气系统（或坳陷）及其间的运聚单元作为对象，更便于有效的类比应用。油气运聚单元是盆地（凹陷）中具有相似油气聚集特征的独立的和完整的石油地质系统，是以盆地（凹陷）的油气聚集带为核心，并包含为该油气聚集带提供油气源的有效烃源岩。油气运聚单元是有效烃源岩、油气运移通道、有效储集层、有效盖层、有效的圈闭等要素在时间和空间上的有机组合。一个油气运聚单元可以有多个有效烃源岩体和烃源岩区为其供烃，但同一个油气运聚单元的油气聚集特征是相似的。一个油气运聚单元可以只包含一个油气成藏组合，也可以包含在纵向上叠置的多个油气成藏组合。因此刻度区地质条件的评价与定量刻画就是按照运聚单元→成藏组合→油气藏的层次路线综合分析烃源条件、储层条件、圈闭条件、保存条件以及配套条件等油气成藏条件。盆地模拟是地质评价流程中的一个重要组成部分，其作用主要体现在三个方面：其一是通过盆地模拟反映流体势特征，进而确定油气运聚单元的边界；其二是提供烃源参数，如生烃强度、生烃量、有效烃源岩面积等；其三是通过关键时刻的获取来反映油气成藏的动态作用过程。

（2）油气资源量确定。刻度区资源量计算与一般意义上的资源量计算稍有不同，正是由于刻度区的“三高”背景，特别是选定的刻度区探明程度越高越好，计算出的资源量更准确有利于求准各类评价参数。在本次刻度区解剖研究中，主要采用了统计法来计算刻度区的资源量，统计法中包括油藏规模序列法、油藏发现序列法、年发现率法、探井发现率法、进尺发现率法以及老油田储量增长法，不同方法估算出的资源量采用特尔菲加权综合。盆地模拟在计算生烃量方面技术已经比较成熟，因此刻度区（运聚单元）的生烃量仍由盆地模拟方法计算。

（3）油气资源参数研究。通过刻度区解剖，建立了参数评价体系和预测模型，获得了地质条件定量描述参数、资源量计算参数和经济评价参数，如运聚系数、资源丰度等关键参数。从刻度区获得的资源量与生油量之比可计算出运聚系数，刻度区的资源量与面积之比可获得单位面积的资源丰度，还可得到其他参数等。由于盆地内坳陷（凹陷）内各单元成藏条件差异，求得的参数是不同的，故细分若干运聚单元，求取不同单元的参数，这样用于类比区会更符合实际。

3.刻度区研究成果与应用

通过刻度区解剖研究，系统地获得运聚系数、油气资源丰度等多项关键参数，为油气资源评价提供各类评价单元类比参数选取的标准，保证评价结果科学合理。如中国石油解剖的辽河坳陷大民屯凹陷级刻度区，通过对其烃源条件、储层条件、圈闭条件、保存条件以及配套条件五方面精细研究，获得了22项量化的成藏条件的系统参数。根据大民屯凹陷内划分的六个运聚单元，分别计算各单元的生油量和资源量，直接获得六个单元的运聚系数。同时计算出各运聚单元单位面积的资源量，获得不同成藏条件下的资源丰度参数（表4-5）。

表4-5 大民屯凹陷刻度区解剖参数汇总表

在中国石油128个刻度区的基础上，各单位根据评价需要，又解剖了一定数量的刻度区。其中，中国石油利用已有刻度区128个，新解剖刻度区4个，共应用132个；中石化新解剖42个；中海油新解剖4个；延长油矿新解剖3个。各项目共应用了181刻度区，这些刻度区涵盖了我国主要含油气盆地中的大部分不同类型的坳陷、凹陷、运聚单元和区带，基本满足了不同评价区的需要。各种类型刻度区统计见表4-6。

表4-6 各种类型刻度区统计表

（二）有效烃源岩有机碳下限

有效烃源岩有机碳下限是指烃源岩中有机碳含量的最小值，小于该值的烃源岩生成的烃量不能形成有规模的油气聚集。有效烃源岩有机碳下限是确定烃源岩体积的主要参数，直接影响生烃量的计算结果。

在大量烃源岩样品分析化验和有关地质资料研究基础上，明确了不同岩类有效烃源岩有机碳下限标准。陆相泥岩有效烃源岩有机碳下限为0.8%，海相泥岩为0.5%，碳酸盐岩为0.2%～0.5%，煤系源岩为1.5%。例如，陆相泥岩TO C与S1+S2关系表明，S1+S2在TO C为0.8%时出现拐点，有效烃源岩有机碳下限定为0.8%；碳酸盐岩气源岩残余吸附气量与有机碳关系表明，残余吸附气量在有机碳为0.2%处出现拐点，有效烃源岩有机碳下限定为0.2%（图4-1、图4-2）。

图4-1 陆相泥岩TOC与S1+S2关系图

图4-2 碳酸盐岩气源岩残余吸附气量与有机碳关系图

对于勘探实践中已经发现油气藏，但烃源岩有机碳含量未达统一下限的盆地，根据实际情况可进行适当调整。如柴达木盆地柴西地区，在分析了大量烃源岩有机碳和S1+S2指标资料后，明确该区有机碳含量下限为0.4%时，即达到有效烃源岩标准，并被发现亿吨级尕斯库勒大油田的勘探实践所证实。在渤海湾盆地评价过程中，建立起相对统一的有效烃源岩丰度取值下限标准：碳酸盐岩气源岩丰度下限取0.2%，碳酸盐岩油源岩丰度下限取0.5%，湖相泥岩丰度下限取1.0%。

有效烃源岩有机碳下限的基本统一，保证了生烃量计算标准的相对一致和全国范围内的可比。

（三）产烃率图版

烃源岩产烃率图版是用盆地模拟方法计算烃源岩生烃量和资源量的关键参数。产烃率图版一般采用烃源岩热模拟实验方法获得。

1.液态烃产率图版

利用密闭容器加水热模拟实验方法，对中国陆相盆地不同类型烃源岩进行了热模拟实验。模拟实验所用样品取自松辽、渤海湾等10个盆地，包括侏罗系、白垩系和古近系的湖相泥岩、煤系泥岩和煤3大类烃源岩。其中湖相泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型，煤系泥岩烃源岩的有机质类型包括Ⅱ2型和Ⅲ型，煤烃源岩的有机质包括Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型。根据模拟实验结果，编制了不同类型烃源岩的液态烃产率图版（图4-3、图4-4、图4-5）。

图4-3 湖相泥岩烃源岩液态烃产率图版

图4-4 煤系泥岩烃源岩液态烃产率图版

图4-5 煤烃源岩液态烃产率图版

2.产气率图版

由于生物气生气机制与干酪根成气和原油热裂解气的生气机制不同，因此，其产气率与干酪根和原油裂解气产气率求取方式不同。

（1）生物气产气率。对生物气源岩样品在25℃～75℃的条件下进行细菌培养产生生物气，由此得到不同温阶下各类有机质的生物气产率。在模拟实验结果的基础上，结合前人的研究结果，分别建立了淡水环境、滨海环境和盐湖环境中不同类型有机质的生物气产气率图版及演化模式。

（2）干酪根和原油裂解气产气率。对于不同类型气源岩油产气率，国内外学者及一、二轮资源评价中已做过大量的工作。较多的实验是应用热压模拟方法对各种类型烃源岩进行产油及产气率实验，这种方法所计算的产气率包括了原油全部裂解成气的产率，亦即常说的封闭体系下源岩的产气率，所得到的天然气产率是气源岩的最大产气率。另一种求取气源岩产气率的方法是在开放体系下对源岩进行热模拟实验，各阶段生成的天然气和原油均全部排出源岩，原油不能在源岩中进一步裂解为天然气。这两种情况都是地质中的极端情况。但是实际的地质条件大多是半开放体系，在这种情况下，源岩生成的油既不能全部排出烃源岩，也不能完全滞留于源岩中。不同地质条件下亦即开放程度不同情况下源岩产气率如何计算？具体方法为：求得封闭和开放体系下相同类型源岩的产气率，将上述两种体系下的产气率图版（中值曲线）输入盆地模拟软件中，得出烃源岩层在不同渗透条件下产气率图版。

（四）运聚系数

运聚系数是油气聚集量占生烃量的比例，是成因法计算资源量的一个关键参数，直接影响资源量计算结果。运聚系数的确定方法包括运聚系数模型建立法和运聚单元成藏条件分析法。

1.运聚系数模型建立法

通过刻度区解剖，确定影响运聚系数的主要地质因素及其与运聚系数的相关关系。刻度区解剖研究表明，烃源岩的年龄、成熟度、上覆地层区域不整合的个数和运聚单元的圈闭面积系数等地质因素与石油运聚系数之间存在相关关系。依此建立地质因素与石油运聚系数之间关系的统计模型，包括双因素模型和多因素模型。双因素模型（相关系数为0.922）的地质因素选用烃源岩年龄和圈闭面积系数：

lny=1.62-0.0032x1+0.01696x4

多因素模型（相关系数为0.934）的地质因素选用烃源岩年龄、烃源岩的成熟度、区域不整合个数和圈闭面积系数：

lny=1.487-0.00318x1+0.186x2-0.112x3+0.02118x4

式中：y——运聚单元的石油运聚系数，%;

x1——烃源岩年龄，Ma;

x2——烃源岩成熟度（Ro）,%;

x3——不整合面个数；

x4——圈闭面积系数，%。

2.运聚单元成藏条件分析法

依据刻度区提供的大量运聚系数，依盆地类型和影响运聚系数的主要地质因素，分类建立运聚系数取值标准与应用条件。在评价中，根据刻度区解剖结果，确定了油气运聚系数分级取值标准（表4-7）。在评价中得到了推广应用，取得了良好的效果。

表4-7 石油运聚系数分级评价表

（五）最小油气田规模

最小油气田规模是指在现有工艺技术和经济条件下开采地下资源，当预测达到盈亏平衡点时的油气田可采储量。最小油气田规模对统计法计算的资源量结果有较大影响。为此，中国石油天然气集团公司等三大石油公司和延长油矿管理局对最小油田规模进行了专门研究。

通过对不同油价、不同开发方式和未来可能技术条件下最小油气田规模研究，确定了不同地区的最小油气田规模的取值。在地理环境相对较好的东部地区，其勘探开发成本较低，最小油气田规模一般在10×104～30×104t，在地理环境相对较差的西部地区，其勘探开发成本高，最小油气田规模一般在50×104t以上，对于海域来说，油气勘探开发成本更高，最小油气田规模更大，一般在150×104～500×104t。

（六）资源丰度

油气资源丰度是指每平方公里内的油气资源量，是类比法计算资源量的关键参数。通过统计分析，建立了资源丰度模型和取值标准。

1.资源丰度模型

通过刻度区解剖，建立刻度区内评价单元油气资源丰度和相关地质要素之间的统计预测模型：

新一轮全国油气资源评价

式中：y——运聚单元的石油资源丰度，104t/km2;

x1——烃源岩生烃强度，104t/km2;

x2——储集层厚度/沉积岩厚度，小数；

x3——圈闭面积系数，%;

x4——不整合面个数。

2.资源丰度取值标准

通过统计不同含油气单元资源丰度的分布特点，结合地质成藏条件，总结出各类刻度区资源丰度的取值标准。

（1）不同层系资源丰度：古近系凹陷由于成藏条件优越，成藏时间晚，石油地质资源丰度一般大于20×104t/km2；中生代凹陷成藏时间相对较长，石油地质资源丰度相对较低，一般约为10×104t/km2；古生代凹陷由于生、储层时代老，多期成藏多期改造、破坏，预计其资源丰度更低。

（2）不同类型运聚单元资源丰度：中新生代断陷或坳陷盆地长垣型、潜山型和断陷型中央背斜构造型，石油地质资源丰度高，一般大于40×104t/km2；中新生代裂陷盆地、坳陷盆地边缘构造型和古近系缓坡构造型石油资源丰度次之，一般为10×104～30×104t/km2；中生代盆地岩性型和古生代压陷盆地的构造型石油资源丰度相对较低，一般小于10×104t/km2。

（3）不同区块或区带级资源丰度：区块或区带级石油资源丰度差异更大，从小于1×104t/km2到大于200×104t/km2。其中潜山型、岩性—构造型、披覆背斜区块资源丰度较高，一般大于50×104t/km2，最大可大于200×104t/km2。构造—岩性型、断裂构造型资源丰度一般为30×104～50×104t/km2。地层—岩性型、断鼻型以及裂缝型区块、资源丰度较低，一般小于30×104t/km2。

通过刻度区解剖标定多种成藏因素下评价单元的资源丰度，不但为广泛应用类比法计算资源量提供了可靠的参数，同时也摆脱了过去以盆地总资源量为基础，利用地质评价系数类比将资源量分配到各评价单元的做法，使类比法预测的油气资源量在空间位置上更准确，提高了油气资源空间分布的预测水平。

（七）可采系数

国外主要采用建立在类比基础上的统计法计算油气可采资源量，而我国第一轮、第二轮全国油气资源评价没有计算油气可采资源量。本轮评价开展的油气资源可采系数研究，通过可采系数将地质资源量转化为可采资源量，这在国内外油气资源评价中尚属首次。可采系数是指地质资源中可采出的量占地质资源量的比例，是从地质资源量计算可采资源量的关键参数。

可采系数研究与应用是常规油气资源评价的重要组成部分，主要目的是通过重点解剖、统计和类比分析方法，对我国油气资源可采系数进行研究，为科学合理地计算油气可采资源量提供依据，进而对重点盆地和全国油气可采资源潜力进行评价。

1.评价单元类型划分

为使可采系数研究成果与评价单元划分体系有机结合，遵循分类科学性、概括性和实用性三个基本原则，以油气资源类型、盆地类型、圈闭类型、储层岩性、储层物性等地质因素为依据，对评价单元进行了分析和分类，将国内石油评价单元分为中生代坳陷高渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块高渗等24种类型，天然气评价单元分为克拉通盆地古隆起、前陆盆地冲断带等16种类型（表4-8、表4-9）。

表4-8 不同类型评价单元石油可采系数取值标准

表4-9 不同类型评价单元天然气可采系数取值标准

2.刻度油气藏数据库的建立

已发现油气资源赋存在油气藏中，建立刻度油气藏数据库是统计已发现油气资源采收率、分析影响采收率主控因素、预测油气资源可采系数的基础。刻度油气藏是油气资源可采系数研究中作为类比标准的，地质认识清楚、开发程度高、已实施二次采油或三次采油技术的油气藏。

刻度油气藏选择原则：①典型性——能代表国内外主要的油气藏类型，保证类比法应用基础的广泛性；②针对性和实用性——针对油气资源评价，有效地指导相应类型评价单元油气资源可采系数的确定；③开发程度高——油气藏开发程度高，地质参数和开发参数基本齐全；④三次采油技术应用具有代表性——尽量选择已实施三次采油技术的油藏，保证技术可采系数的可靠性。

对国内43个油藏、30个气藏，国外59个油藏、22个气藏进行了剖析：收集整理每个油气藏的主要地质和开发参数；每个油气藏的地质条件主要包括储层特征、圈闭条件、流体性质等，开发条件主要包括开采方式、开采速度、增产措施等；研究不同因素对采收率的影响程度，进而确定该油气藏采收率的主控因素；针对开采方式的不同，油藏的采收率可分为一次、二次或三次采收率；气藏主要是一次采收率。通过对每个油气藏的地质条件、开发条件和采收率进行分析，建立起国内外刻度油气藏数据库。

3.可采系数主控因素分析

对影响可采系数的地质条件、开发条件和经济条件进行了分析，建立起可采系数主控因素的评价模型。

（1）在大量统计和重点解剖的基础上，对油气地质条件中的因素逐一进行分析，并提炼出15项油气采收率的主控因素，即盆地类型、储层时代、圈闭类型、沉积相类型、储层岩性、储层厚度、储集空间类型、孔隙度、渗透率、埋深、含油饱和度、原油粘度、原油密度、变异系数、原始气油比。

（2）在诸多开发条件中，提高采收率技术是极为重要的因素，不同提高采收率技术适用条件不同，其提高采收率的潜力也差距很大。通过综合分析，主要技术对不同类型油藏的提高采收率潜力为：最小5%，中间值10%，最大值15%。

（3）利用石油公司提高采收率模拟研究成果，建立了大型背斜油藏、复杂背斜油藏、断块油藏、岩性油藏、复杂储层油藏等在税后内部收益率为12%、油田开发到含水95%时聚合物驱和化学复合驱采油时的油价与油田采收率之间的关系，若这五类油藏要达到相同的采收率，条件好的如大型背斜油藏、复杂背斜油藏所需的油价低于条件差的如岩性油藏、复杂储层油藏。

4.可采系数取值标准的建立

在研究中，解剖了国内43个油藏、30个气藏，国外59个油藏、22个气藏，统计分析了大量油气田采收率数据，给出了不同类型评价单元油气技术可采系数和经济可采系数取值范围，建立了不同类型评价单元油气可采系数取值标准（表4-8、表4-9）。

（1）不同类型评价单元石油可采系数相差较大，以技术可采系数为例：中生代坳陷高渗和古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块高渗评价单元可采系数最大，其中间值大于40%；中生代坳陷中渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块中渗、中生代断陷、中新生代前陆、古生界潜山、古生界碎屑岩、古近纪残留型断陷、陆缘裂谷断陷古近纪与新近纪海相轻质油、陆缘弧后古近纪与新近纪海陆交互相轻质油等评价单元可采系数为30%～40%；中生代坳陷低渗、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块低渗、古生界缝洞、南方古近纪与新近纪中小盆地、低渗碎屑岩、重（稠）油中高渗、变质岩、砾岩、陆内裂谷断陷新近纪重质油、陆内裂谷断陷古近纪复杂断块等评价单元可采系数为20%～30%；低渗碳酸盐岩、重（稠）油低渗、火山岩等评价单元可采系数为15%～20%。

（2）不同类型评价单元天然气可采系数相差也较大：克拉通碳酸盐缝洞、礁滩和前陆冲断带等评价单元可采系数最大，其平均值大于70%；克拉通古隆起、克拉通碎屑岩、前陆前渊、南方中小盆地、陆缘断陷、火山岩、变质岩和海域古近纪与新近纪砂岩等评价单元可采系数为60%～70%；前陆斜坡、生物气、中生代坳陷、古近纪与新近纪断陷盆地复杂断块、残留断陷、砾岩等评价单元可采系数为50%～60%；致密砂岩等评价单元可采系数最小，其平均值小于50%。

5.可采系数计算方法的建立

可采系数计算方法包括可采系数标准表法和刻度区类比法两种方法。

（1）标准表取值法。利用可采系数标准表求取不同评价单元可采系数的步骤如下：在不同类型评价单元可采系数取值标准表中找到已知评价单元的所属类型；明确评价单元与可采系数相关因素（宏观、微观）的定性、定量资料；对照可采系数的类比评分标准表和类比评分计算方法，对评价单元进行类比打分；根据类比评价结果求取可采系数。

（2）刻度区类比法。以建立的国内外刻度油气藏数据库为基础，利用刻度区类比法来求取不同评价单元的可采系数。具体步骤如下：根据评价单元分类标准，将具体评价单元归类，并分析整理该评价单元的油气地质条件和开发条件；根据评价单元的类型及其地质条件和开发条件，从国内外刻度油气藏数据库选择适合的类比对象；对照可采系数的类比评分标准表和类比评分计算方法，对该评价单元及其类比对象进行打分并计算它们的得分差值；根据得分差值求取该评价单元的可采系数。

通过油气可采系数标准和计算方法在全国129个盆地中的推广应用，既检验了可采系数取值标准和所用基础数据的可靠性、可行性和适用性，保证了油气可采资源量计算的客观性，又获得了全国油气可采资源量。

煤层气资源/储量规范

地质储量，1959年全国矿产储量委员会根据地质和矿产的研究程度及相应的用途所划分的一类储量。地质储量是指根据地质勘探掌握的资料，按照能源储藏形成的规律进行推算得出的储量[1]。

地质储量是指由地质勘探部门根据地质和成矿理论及相应调查方法所预测的矿产储量。这类储量的研究程度和可靠性很低，未经必要的工程验证，一般只能作为进一步安排及规划地质普查工作的依据[2]。

中文名

地质储量

外文名

geological reserves

定义

按照能源储藏规律推算出的储量

分类

表内储量和表外储量

快速

导航

分类

最新地质储量分类

矿井地质储量

简介

地质储量是指根据区域地质调查、矿床分布规律，或根据区域构造单元，结合已知矿产的成矿地质条件所预测的储量。这类储量的研究程度和可靠程度很低，未经必要的工程验证，一般只能作为进一步安排及规划地质普查工作的依据。在矿山设计及生产部门，为区别于生产矿山的三级矿量（又称生产矿量），一般都将矿山建设和生产以前，由地质勘探部门探明的各级矿产储量，统称地质储量。对于在矿山建设及生产过程中发现的新矿体的储量，有时也称地质储量。欧美各国的储量分级中，有时也将可能储量称作地质储量。前苏联的地质勘探工作中，有时把C2级储量也称地质储量，但有时又把根据地质勘探工作查明的矿床的总储量称地质储量。

分类

地质储量是在地层原始条件下，具有产油、气能力的储层中原油或天然气的总量。地质储量按开采价值划分为表内储量和表外储量。表内储量是指在现有技术经济条件下，有开采价值并能获得社会经济效益的地质储量。它相当于美国矿产分类级别中验证过的经济资源。表外储量是指在现有技术经济条件下开采不能获得社会经济效益的地质储量。它相当于美国矿产分类级别中验证过的次经济资源。当原油及天然气价格提高或工艺技术改进后，某些表外储量可转变为表内储量[3] 。

根据SPE（PRMS）分类体系，应用油气田地质模型计算资源储量

Specifications for coalbedmethane resources/reserves

中华人民共和国地质矿产行业标准

DZ/T 0216—2002

国土资源部2002-12-17发布；2003-03-01实施。

1 范围

本标准规定了我国煤层气资源/储量分类分级标准及定义、储量计算方法、储量评价标准和储量报告的编写要求。

本标准适用于地面钻井开发时的煤层气资源/储量计算，适用于煤层气的资源勘查、储量计算、开发设计及报告编写；可以作为煤层气矿业权转让、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

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，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可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 212—91 煤的工业分析方法

GBn/T 270—88 天然气储量规范

GB/T 13610—92 气体组分分析方法

储发[1986]147号 煤炭资源地质勘探规范

MT/T 77—94 煤层气测定方法(解吸法)

3 总则

3.1 煤层气田(藏)储层具有不均质性，其含气性和产能等也是有差别的，宜实行滚动勘探开发，应进行动态储量评估，从发现直到废弃的各个勘探开发阶段，其经营者应根据地质、工程资料的变化以及技术和经济或相关政策条件的变化，分阶段进行储量计算、复算、核算和结算。

3.2 煤层是赋存煤层气的储层，煤田勘查程度和认识程度既是煤层气勘查部署的重要基础，也是煤层气资源/储量评估的重要依据。

4 定义

4.1 煤层气

是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。

4.2 煤层气资源

4.2.1 定义

是指以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。其数量表述分为资源量和储量。

4.2.2 煤层气资源量

是指根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。

4.2.3 煤层气地质储量

4.2.3.1 定义

是指在原始状态下，赋存于已发现的具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。

4.2.3.2 原始可采储量(简称可采储量)

是地质储量的可采部分。是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可最终采出的煤层气数量。

4.2.3.3 经济可采储量

原始可采储量中经济的部分。是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气储量。经济可采储量是累计产量和剩余经济可采储量之和。

4.2.3.4 剩余经济可采储量

是指在现行的经济条件和政府法规允许的条件下，采用现有的技术，从指定的时间算起，预期从某一具有明确计算边界的已知煤层气藏中可以采出，并经过经济评价认为开采和销售活动具有经济效益的那部分煤层气数量。

4.3 煤层气勘查

4.3.1 定义

是指在充分分析地质资料的基础上，利用钻井、地震、遥感以及生产试验等手段，调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。可分为两个阶段，包括选区、勘探。

4.3.2 选区

主要根据煤田(或其他矿产资源)勘查(或预测)和类比、野外地质调查、小煤矿揭露以及煤矿生产所获得的煤资源和气资源资料进行综合研究，以确定煤层气勘查目标为目的的资源评价阶段。根据选区评价的结果可以估算煤层气推测资源量。

4.3.3 勘探

在评价选区范围内实施了煤层气勘查工程，通过参数井或物探工程获得了区内关于含煤性和含气性的认识，通过单井和/或小型井网开发试验获得了开发技术条件下的煤层气井产能情况和井网优化参数的煤层气勘查实际实施阶段。根据勘探结果可以计算煤层气储量。

4.4 煤层气开发

指在勘探区按照一定的开发方案部署了一定井距的开发井网后进行的煤层气资源的正式开采活动。煤层气通常适合进行滚动勘探开发。

5 煤层气资源/储量的分类与分级

5.1 分类分级原则

煤层气储量的分类以在特定的政策、法律、时间以及环境条件下生产和销售能否获得经济效益为原则，在不同的勘查阶段通过技术经济评价，根据经济可行性将其分为经济的、次经济的和内蕴经济的3大类。分级以煤层气资源的地质认识程度的高低作为基本原则，根据勘查开发工程和地质认识程度的不同，将煤层气资源量分为待发现的和已发现的两级。已发现的煤层气资源量，又称煤层气地质储量，根据地质可靠程度分为预测的、控制的和探明的3级。可采储量可根据所在的地质储量确定相应的级别。

5.2 分类

5.2.1 经济的

在当时的市场经济条件下，生产和销售煤层气在技术上可行、经济上合理、地质上可靠并且整个经营活动能够满足投资回报的要求。

5.2.2 次经济的

在当时的市场经济条件下，生产和销售煤层气活动暂时没有经济效益，是不经济的，但在经济环境改变或政府给予扶持政策的条件下，可以转变为经济的。

5.2.3 内蕴经济的

在当时的市场经济条件下，由于不确定因素多，尚无法判断生产和销售煤层气是经济的还是不经济的，也包括当前尚无法判定经济属性的部分。

5.3 分级

5.3.1 预测的

初步认识了煤层气资源的分布规律，获得了煤层气藏中典型构造环境下的储层参数。因没有进行排采试验，仅有一些含煤性、含气性参数井工程，大部分储层参数条件是推测得到的，煤层气资源的可靠程度很低，储量的可信系数为0.1～0.2。

5.3.2 控制的

基本查明了煤层气藏的地质特征和储层及其含气性的展布规律，开采技术条件基本得到了控制，并通过单井试验和储层数值模拟了解了典型地质背景下煤层气地面钻井的单井产能情况。但由于参数井和生产试验井数量有限，不足以完全了解整个气藏计算范围内的气体赋存条件和产气潜能，因此煤层气资源可靠程度不高，储量的可信系数为0.5左右。

5.3.3 探明的

查明了煤层气藏的地质特征、储层及其含气性的展布规律和开采技术条件(包括储层物性、压力系统和气体流动能力等)；通过实施小井网和/或单井煤层气试验或开发井网证实了勘探范围内的煤层气资源及可采性。煤层气资源的可靠程度很高，储量的可信系数为0.7～0.9。

关于剩余的探明经济可采储量的分类、分级参照天然气储量规范，本规范暂不对其进行命名。剩余的探明经济可采储量可以根据开发状态分为已开发的和待开发的两类：

a)已开发的，是指从探明面积内的现有井中预期采出的煤层气数量；

b)待开发的，是指从探明面积内的未钻井区或现有井加深到另一储层中预期可以采出的煤层气数量。

5.4 煤层气资源/储量分类、分级体系

根据煤层气资源/储量分类、分级标准及其与勘探控制工程的对应关系，建立煤层气资源/储量分类和分级体系(表1)。

6 煤层气资源/储量计算

6.1 储量起算条件和计算单元

6.1.1 储量起算条件

煤层气储量计算以单井产量下限为起算标准，即只有在煤层气井产气量达到产量下限的地区才可以计算探明储量。根据国内平均条件，所确定的单井平均产量下限值见表2。表3中所给出的各级储量勘查程度和认识程度是储量计算应达到的基本要求。

表1 煤层气资源/储量分类与分级体系

表2 储量起算单井产量下限标准

6.1.2 储量计算单元

储量计算单元一般是煤层气藏，即是各种地质因素控制的含气的煤储集体，当没有明确的煤层气藏地质边界时按煤层气藏计算边界计算。计算单元在平面上一般称区块，面积很大的区块可细分井块(或井区)，同一区块应基本具有相同或相似的构造条件、储气条件等；纵向上一般以单一煤层为计算单元，煤层相对集中的煤层组可合并计算单元，煤层风化带以浅的煤储层中不计算储量，关于风化带的各项指标参照《煤炭资源地质勘探规范》。

表3 各级煤层气储量勘查程度和认识程度要求

6.1.3 储量计算边界

储量计算单元的边界，最好由查明的煤层气藏的各类地质边界，如断层、地层变化(变薄、尖灭、剥蚀、变质等)、含气量下限、煤层净厚下限(0.5～0.8m)等边界确定(对煤层组的情况可根据实际条件做适当调整)；若未查明地质边界，主要由达到产量下限值的煤层气井圈定，由于各种原因也可由矿权区边界、自然地理边界或人为储量计算线等圈定。煤层含气量下限值如表4，表4也可根据具体条件进行调整，如煤层厚度不同时应适当调整。

表4 煤层含气量下限标准

6.2 储量计算方法

6.2.1 地质储量计算

6.2.1.1类比法

类比法主要利用与已开发煤层气田(或相似储层)的相关关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特性和储量相关关系的典型曲线，求得计算区可类比的储量参数再配合其他方法进行储量计算。类比法可用于预测地质储量的计算。

6.2.1.2 体积法

体积法是煤层气地质储量计算的基本方法，适用于各个级别煤层气地质储量的计算，其精度取决于对气藏地质条件和储层条件的认识，也取决于有关参数的精度和数量。

体积法的计算公式：

Gi=0.01 AhDCad

或

Gi=0.01 AhDdafCdaf

式中：Cad=100Cdaf(100-Mad-Ad)；

Gi——煤层气地质储量，单位为亿立方米(108m3)；

A——煤层含气面积，单位为平方千米(km2)；

h——煤层净厚度，单位为米(m)；

D——煤的空气干燥基质量密度(煤的容重)，单位为吨每立方米(t/m3)；

Cad——煤的空气干燥基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Ddaf——煤的干燥无灰基质量密度，单位为吨每立方米(t/m3)；

Cdaf——煤的干燥无灰基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Mad——煤中原煤基水分(wB)，单位为百分数(%)；

Ad——煤中灰分(wB)，单位为百分数(%)。

6.2.2 可采储量计算

6.2.2.1 数值模拟法

数值模拟法是煤层气可采储量计算的一个重要方法，这种方法是在计算机中利用专用软件(称为数值模拟器)对已获得的储层参数和早期的生产数据(或试采数据)进行拟合匹配，最后获取气井的预计生产曲线和可采储量。

a)数据模拟器选择：选用的数值模拟器必须能够模拟煤储层的独特双孔隙特征和气、水两相流体的3种流动方式(解吸、扩散和渗流)及其相互作用过程，以及煤体岩石力学性质和力学表现等。

b)储层描述：是对储层参数的空间分布和平面展布特征的研究，是对煤层气藏进行定量评价的基础，描述应该包括基础地质、储层物性、储层流体及生产动态等4个方面的参数，通过这些参数的描述建立储层地质模型用于产能预测。

c)历史拟合与产能预测：利用储层模拟工具对所获得的储层地质和工程参数进行计算，将计算所得气、水产量及压力值与气井实际产量值和实测压力值进行历史拟合。当模拟的气、水产量动态与气井实际生产动态相匹配时，即可建立气藏模型获得产气量曲线，预测未来的气体产量并获得最终的煤层气累计总产量，即煤层气可采储量。

根据资料的掌握程度和计算精度，储层模拟法的计算结果可作为控制可采储量和探明可采储量。

6.2.2.2 产量递减法

产量递减法是通过研究煤层气井的产气规律、分析气井的生产特性和历史资料来预测储量，一般是在煤层气井经历了产气高峰并开始稳产或出现递减后，利用产量递减曲线的斜率对未来产量进行计算。产量递减法实际上是煤层气井生产特性外推法，运用产量递减法必须满足以下几个条件：

a)有理由相信所选用的生产曲线具有气藏产气潜能的典型代表意义；

b)可以明确界定气井的产气面积；

c)产量-时间曲线上在产气高峰后至少有半年以上稳定的气产量递减曲线斜率值；

d)必须有效排除由于市场减缩、修井或地表水处理等非地质原因造成的产量变化对递减曲线斜率值判定的影响。

产量递减法可以用于探明可采储量的计算，特别是在气井投入生产开发阶段，产量递减法可以配合体积法和储层模拟法一起提高储量计算精度。

6.2.2.3 采收率计算法

可采储量也可以通过计算气藏采收率来计算，计算公式：

Gr=GiRf

式中：Gr——煤层气可采储量，单位为亿立方米(108m3)；

Gi——煤层气地质储量，单位为亿立方米(108m3)；

Rf——采收率，单位为百分数(%)。

煤层气采收率(Rf)可以通过以下几种方法计算：

a)类比法：根据与已开发气田或邻近气田的地质参数和工程参数进行类比得出，只能用于预测可采储量计算。

b)储层模拟法：在储层模拟产能曲线上直接计算，可用于控制可采储量和探明可采储量的计算。

Rf=GPL/Giw

式中：GPL——气井累计气体产量，单位为亿立方米(108m3)；

Giw——井控范围内的地质储量，单位为亿立方米(108m3)。

c)等温吸附曲线法：在等温吸附曲线上通过废弃压力计算，只能用于预测可采储量的计算，也可以作为控制可采储量计算的参考。

Rf=(Cgi-Cga)/Cgi

式中：Cgi——原始储层条件下的煤层气含量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Cga——废弃压力条件下的煤层气含量，单位为立方米每吨(m3/t)。

d)产量递减法：在已获得稳定递减斜率的产量递减曲线上直接计算，可用于探明可采储量的计算。

Rf=GPL/Giw

式中：GPL——气井累计气体产量，单位为亿立方米(108m3)；

Giw——井控范围内的地质储量，单位为亿立方米(108m3)。

7 煤层气资源/储量计算参数的选用和取值

7.1 体积法参数确定

7.1.1 煤层含气面积(简称含气面积)

含气面积是指单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。应充分利用地质、钻井、测井、地震和煤样测试等资料综合分析煤层分布的地质规律和几何形态，在钻井控制和地震解释综合编制的煤层顶、底板构造图上圈定，储层的井(孔)控程度应达到附录B和表3所规定的井距要求。含气面积边界圈定原则如下：

a)钻井和地震综合确定的煤层气藏边界，即断层、尖灭、剥蚀等地质边界；达不到产量下限的煤层净厚度下限边界；含气量下限边界和瓦斯风化带边界。

b)煤层气藏边界未查明或煤层气井离边界太远时，主要以煤层气井外推圈定。探明面积边界外推距离不大于附录B规定井距的0.5～1.0倍，可分以下几种情况(假定附录B规定距离为1个井距)：

1)仅有1口井达到产气下限值时，以此井为中心外推1/2井距；

2)在有多口相邻井达到产气下限值时，若其中有两口相邻井井间距离超过3个井距，可分别以这两口井为中心外推1/2井距；

3)在有多口相邻井达到产气下限值时，若其中有两口相邻井井间距离超过两个井距，但小于3个井距时，井间所有面积都计为探明面积，同时可以这两口井为中心外推1个井距作为探明面积边界；

4)在有多口相邻井达到产气下限值，且井间距离都不超过两个井距时，探明面积边界可以边缘井为中心外推1个井距。

c)由于各种原因也可由矿权区边界、自然地理边界或人为储量计算线等圈定。作为探明面积边界距离煤层气井不大于附录B规定井距的0.5～1.0倍。

7.1.2 煤层有效(净)厚度(简称有效厚度或净厚度)

煤层有效厚度是指扣除夹矸层的煤层厚度，又称为净厚度。探明有效厚度应按如下原则确定：

a)应是经过煤层气井试采证实已达到储量起算标准，未进行试采的煤层应与邻井达到起算标准的煤层是连续和相似的；

b)井(孔)控程度应达到附录B井距要求，一般采用面积权衡法取值；

c)有效厚度应主要根据钻井取心或测井划定，井斜过大时应进行井位和厚度校正；

d)单井有效厚度下限值为0.5～0.8m(视含气量大小可作调整)，夹矸层起扣厚度为0.05～0.10m。

7.1.3 煤质量密度

煤质量密度分为纯煤质量密度和视煤质量密度，在储量计算中分别对应不同的含气量基准。测定方法见GB 212—91煤的工业分析方法。

7.1.4 煤含气量

可采用干燥无灰基(dry，ash-free basis)或空气干燥基(air-dry basis)两种基准含气量近似计算煤层气储量，其换算关系可根据下式计算：

Cad=100Cdaf(100-Mad-Ad)

式中：Cad——煤的空气干燥基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Cdaf——煤的干燥无灰基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Mad——煤中原煤基水分(wB)，单位为百分数(%)；

Ad——煤中灰分(wB)，单位为百分数(%)。

但是，为了保证计算结果的准确性，最好采用原煤基(in-situ basis)含气量计算煤层气储量。原煤基含气量需要在空气干燥基含气量的基础上进行平衡水分和平均灰分校正，校正公式：

Cc=Cad-β[(Ad-Aav)+(Mad-Meq)]

式中：Cc——煤的原煤基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Cad——煤的空气干燥基含气量，单位为立方米每吨(m3/t)；

Aav——煤的平均灰分(wB)，单位为百分数(%)；

Meq——煤的平衡水分(wB)，单位为百分数(%)；

β——空气干燥基含气量与(灰分+水分)相关关系曲线斜率。

各种基准煤层气含量及平衡水分测定参照美国矿务局USBM煤层气含量测定和ASTM平衡水分测定方法。

煤层气含量确定原则如下：

a)计算探明地质储量时，应采用现场煤心直接解吸法(美国矿业局USBM法)的实测含气量，煤田勘查煤心分析法(煤炭行业标准MT/T 77—94)测定的含气量也可参考应用，但宜进行必要的校正。采样间隔：煤层厚度10m以内，每0.5～1.0m 1个样；煤层厚度10m以上，均匀分布10个样以上(可每2m或更大间隔1个样)。井(孔)控程度达到附录B规定井距的1.5～2.0倍，一般采用面积权衡法取值，用校正井圈出的大于邻近煤层气井的等值线，所高于的含气量值不参与权衡。

b)计算未探明地质储量时，可采用现场煤心直接解吸法和煤田勘查煤心分析法(MT/T 77—94煤层气测定方法)测定的含气量。与邻近的、地质条件和煤层煤质相似的地区类比求得的含气量，可用于预测地质储量计算。必要时也可根据煤质和埋深估算含气量，估算的含气量可用于预测地质储量的计算。

c)矿井相对瓦斯涌出量在综合分析煤层、顶底板和邻近层以及采空区的有关地质环境和构造条件后可作为计算推测资源量时含气量的参考值。用于瓦斯突出防治的等温吸附曲线虽然也能提供煤层气容量值，但在参考引用时必须进行水分和温度等方面的校正，校正后可用于推测资源量计算。

d)煤层气成分测定参见 GB/T 13610—92气体组分分析方法。煤层气储量应根据气体成分的不同分类计算。一般情况下，参与储量计算的煤层气含量测定值中应剔除浓度超过10%的非烃气体成分。

7.2 数值模拟法和产量递减法参数的确定

数值模拟法和产量递减法参数，如气水性质、煤质与组分、储层物性、等温吸附特征、温度、压力和气水产量等，参照GB 212—91、GB/T 13610—92及有关标准执行，或另行制定细则。

7.3 储量计算参数取值

a)储量计算中的参数可由多种资料和多种方法获得，在选用时应详细比较它们的精度和代表性进行综合选值，并在储量报告中论述确定参数的依据；

b)计算地质单元的参数平均值时，煤层厚度原则上应根据实际构造发育规律，采用等值线面积平衡法或井点控制面积权衡法，但在煤田勘查的详查区和精查区可直接采用算术平均法计算，其他参数一般应采用煤层气参数试验井井点控制面积权衡法计算；

c)各项参数名称、符号、单位及有效位数见附录B的规定，计算中一律采用四舍五入进位法；

d)煤层气储量应以标准状态(温度20℃，压力0.101MPa)下的干燥体积单位表示。

8 煤层气储量评价

8.1 地质综合评价

8.1.1 储量规模

按储量规模大小，将煤层气田的地质储量分为4类，如表5。

表5 储量规模分类表

8.1.2 储量丰度

按煤层气田的储量丰度大小，将煤层气田的地质储量丰度分为4类，如表6。

表6 储量丰度分类表

8.1.3 产能

按气井的稳定日产量，将气藏的产能分为4类，如表7。

表7 煤层气井产能分类表

8.1.4 埋深

按埋藏深度，将气藏分为3类，如表8。

表8 煤层气藏埋深分类表

8.2 经济评价

a)采用净现值分析法对煤层气勘查开发各阶段所提交的各级储量在未来开发时的费用和效益进行预测，分析论证其财务可行性和经济合理性优选勘探开发项目，以获得最佳的经济效益和社会效益；

b)储量经济评价应贯穿于煤层气勘探开发的全过程，对各级储量均应进行相应的经济评价；

c)所有申报的探明储量必须进行经济评价；

d)经济评价中关于投资、成本和费用的估算应依据煤层气田的实际情况，充分考虑同类已开发或邻近煤层气田当年的统计资料；

e)对新气田煤层气井产能的预测，必须有开发部门编制的开发概念设计作为依据，平均单井稳定日产量可依据储层数值模拟做专门的论证。

8.3 储量报告

煤层气田或区块申报储量时应编写正式报告。储量报告的编写要求参照附录C。

附录A

(规范性附录)

煤层气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定

表A.1 煤层气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定

附录B

(规范性附录)

煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井(孔)控要求

表B.1 煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井(孔)控要求

附录C

(资料性附录)

煤层气探明储量报告的编写要求

C.1 报告正文

C.1.1 前言

煤层气田名称、地理位置、登记区块名称和许可证号码、已有含气面积和储量、本次申报含气面积和储量申报单位等。

C.1.2 概况

勘查开发简史、煤田勘查背景，煤炭生产概况，煤层气勘查所实施的工作量、勘查单位、资料截止日期和取得资料情况等。

C.1.3 地质条件

区域构造位置、构造特征、地层及煤层发育特征、水文地质特征、煤层气勘查工程的地质代表性、储层特征、含气性及其分布特征等。

C.1.4 排采试验与产能分析

单井排采或小井网开发试验的时间、生产工艺，单井和井网产能及开发生产动态特征等。

C.1.5 储量计算

储量计算方式与方法选择、储量级别和类别的确定、参数确定、计算结果、可采储量计算和采收率确定方法与依据，以及储量复算或核算前后储量参数变化的原因和依据。

C.1.6 储量评价

规模评价、地质综合评价、经济评价、可行性评价等。

C.1.7 存在问题与建议

C.2 报告附图表

a)附图：气田位置及登记区块位置图、含气面积图、煤层底板等高线图，煤层厚度等值线图、煤层含气量等值线图、主要气井气水产量曲线图、确定储量参数依据等的有关图件。

b)附表：气田地质基础数据表、排采成果表、储层模拟成果表、储量参数原始数据表、主要气井或分单元储量参数和储量计算表、开发数据表、经济评价表。

C.3 报告附件

附件可包括：地质研究报告、煤储层描述研究报告、储量参数研究报告、关键井单井评价报告、试验生产报告等。

附加说明

煤层气是重要的洁净新能源，制定一个适合我国国情并与国际(油气)准则相衔接的煤层气储量计算、评价和管理规范，可以促进煤层气资源的合理利用。由于目前没有通用的储量分类标准和计算方法，为规范我国煤层气资源/储量分类和计算，并促进国际交流，根据GBn/T 270—88《天然气储量规范》、GB/T 17766—1999《固体矿产资源/储量分类》，并参考了美国石油工程师学会(SPE)和世界石油大会(WPC)、联合国经济和社会委员会以及美国证券交易管理委员会(SEC)等颁布的有关储量分类标准，制定本标准。

本标准自实施之日起，凡报批的煤层气储量报告，均应符合本标准和规定。

本标准和附录A、附录B是规范性附录。

本标准的附录C是资料性附录。

本标准由中华人民共和国国土资源部提出。

本标准由全国地质矿产标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：中联煤层气有限责任公司。

本标准主要起草人：杨陆武、冯三利、胡爱梅、李明宅。

本标准由中华人民共和国国土资源部负责解释。

油气储量是怎样计算的?

计算原油储量与评价原油资源量的基础是地质调查结果——即综合整理地质勘查与油气田开发过程中所获得的所有信息：岩石的矿物学和岩石学特征研究成果、流体的物理性能和物理化学特性、矿产地及矿产地地球物理调查成果、地下矿田的成因条件和位置规律的相关信息、油气地层的岩石物理性质研究成果、试井与测井信息、矿床的矿产地质以及开发过程中的调查研究成果等。

通过下列步骤来完成对信息的综合整理：

1）划分不同的信息单元（地震地质调查的动态单元、区域单元、梯度、矿产变量的统计特征等），在大部分情况下，比数据录入更具有意义；

2）对钻孔数据复杂性的解释和形成参数井数据库（包含描述矿床特征可信赖的信息）；

3）确定不同信息单元的组合（与所研究矿床的参数最相关的组合）；

4）在信息的综合整理基础上，构建矿床定性和定量特征空间分布的剖面图、地质图及空间区域图；

5）分析所获得模型的可选性，确定可信度评价的数学模型，从地质和数学角度合理选择模型。

一个整合的地质-地球物理信息数据库是构建油气田模型的基础。地质和流体动力模型被用于创建3D模型。前者（地质模型）反映生产层的形成理论，与地球物理测井数据、岩心、流体形成实验室检测结果及地震测量数据一致。流体动力模型则描述了物理化学过程（对一种成因是典型的）的各个特点。最准确地再现油气田形成的地质历史，是流体动力模型的强制性要求。

鉴于上述内容，为计算已经投入运营的油气田的储量，上述两类模型都应重新建立；对于仅完成了勘查工作和正准备开发的油气田，可以只使用静态地质模型。创建流体动力模型的理论与实践，远远超过所提交材料的范畴。因此，在介绍矿床建模与油气资源储量计算方法时，应限于静态地质模型的创建与使用问题，并利用SPE（PRMS）分类体系确定油气田储量计算的性质与主要特征。

用容积法计算原油储量，包括还原到标准状态下，判断在储集油气田的松散空间内油量和游离天然气的体积。容积法是通用方法，可应用于不同类型的储集空间[2，7]。用容积法计算储量，遵循以下三个工作步骤：①详细对比各钻孔剖面；②区分储藏类型，确定成因参数和流体类型；③根据矿床勘查程度，构建静态模型，计算储量。

根据应用到固体矿产的通用方法建立矿床的块模型，从而创建静态模型，计算原油的储量（资源量）是可能的。

计算高类别储量的地段应符合乌克兰《国家地下矿产资源储量分类应用指南》中关于远景区资源及油气田储量的经济-地质研究的要求[4]。例如，为绘制油气储量计算平面图，可根据钻孔的数量，利用以下方法，来圈定储量类别（图7.2-a）：

1）围绕第一个钻孔，圈出一个圆圈，其半径等于构造类似的油气田的生产井间距的两倍；

2）围绕两个钻孔，圈划一个矩形，其短边等于生产井间距的两倍，长边的长度并未指定；

3）对于矿田内仅部分区域经过勘探，用直线来限定评价范围，以区分未经勘探的部分，这条直线距相邻钻孔的长度等于生产井网的两倍间距；

4）对于已全部经过勘探的矿田，计算范围的轮廓线为整个矿田。

SPE（PRMS）储量分类体系采用统一方法[21]。证实储量是在围绕钻孔的正方形区域内计算的，该区域油气资源可商业开发。正方形的边长等于生产井网的三倍间距。钻探储量则在更小的方格内评价，其正方形的边长等于生产井网的间距；未钻探储量在其他较大的正方形内评价。矿田内大正方形外的储量为概实储量（图7.2-b）。

在地理信息系统的帮助下，通过在井轴周围构建一定大小的平行六面体，使之与矿田的3D区块模型一致，确定图内区块，并计算原产品的体积，可轻松实现SPE（PRMS）分类体系中所使用的储量类别圈定方法（图7.3）。

区分类别的方法之间的差异，取决于储量计算平面图上这些类别的几何化差异。在乌克兰分类体系中，将矿床资源储量划分为不同的类别，是以矿产地地质勘查阶段为依据；其他分类体系（GRIRSGO、UNFG、PRMS）则采用概率方法来确定矿产储量（资源）的类别。在乌克兰分类体系中，勘查网密度是表征矿产地地质勘查阶段的一项指标；在GRIRSGO分类体系中，这一点由搜索椭球体内样品出现的数量和均匀性所指代；在SPE（PRMS）分类体系中，则代表用于开采油气的生产井网的平均间距。

图7.2 储量计算范围（类别）圈定方法：

（a）根据乌克兰分类体系；（b）根据SPE（PRMS）分类体系

同时，可利用地理信息系统，在某一特定矿床模型内区别不同矿产储量（资源量）分类体系的类别。这包括以下两个步骤：第一，根据具体分类体系的要求，创建模型并迸行计算；第二，计算一种分类体系中的储量，并将其转化为其他分类体系的储量类别（兼容）。

在本文前面的章节中，对基本分类体系的细节以及不同分类体系的资源储量类（级别）比较方法迸行了详细分析，可作为不同分类体系矿产储量（资源量）类别转换与对比的信息模块的基础。

图7.3 考虑SPE（PRMS）分类体系的油气储量计算：

（a）计算平面图上范围的圈定；（b）确定储层中的油气储量

油田好比是地下“油库”，气田好比是地下“气库”，油气田就好比是地下“油气库”了。油库的大小以装油多少来衡量，气库的大小以装气多少来衡量，油田的大小，是以含油的多少即储量来衡量的。世界上的油田形形、多种多样，只有“相似”而没有“相同”的，储量也相差悬殊。例如，世界排名第一的头号油田——沙特阿拉伯的加瓦尔油田，其可采储量高达114×108吨；世界排名第二的科威特的布尔干油田，可采储量也有105×108吨。不过，这种可采储量超过百亿吨的超级大油田，到目前为止，全世界只发现两个。原始地质储量超过20×108吨（相当可采储量6.8×108吨）的大型油田，世界上现有42个，我国大庆油田名列其中。而可采储量在0.06～1.3百万吨级的中小型油田，在世界油田中占绝大多数。

油气储量是油气田勘探最重要的成果，是油气田开发的物质基础，也是国家制定能源政策和国家投资的重要依据。地下没有“油海”、“油河”，油气是储存于岩石的孔隙、洞隙和缝隙之中的。由于储存条件复杂，使储存于地下的油气不能如愿以偿全部采到地面。因此，把油气储量分为两类：一类叫做地质储量，即地下油气田储集层中油气的实际储量；另一类叫可采储量，即在现有的经济、技术条件下，可以采到地面的油气储量。通常把可采储量与地质储量的比值称为采收率。当然，采收率越高越好。

在油气田勘探的各个阶段，都要进行储量计算。计算的方法有好几种，通常采用的是容积法。大家知道，油气储存在地下岩石的孔、洞、缝隙之中，所以容积法计算油气储量的实质是计算岩石孔隙中油气所占的体积，并把地下油气的体积换算成地面的重量（石油）或体积（天然气），这就是油气的储量。石油地质储量的计算公式为：

公式中的含油饱和度是指岩石孔隙中石油所占体积与孔隙体积相比的百分数。原油在地下油层中，因地层压力较大，溶有大量气体，体积增大；采到地面后，压力降低，气体从油中跑出，原油体积缩小。原油在地下的体积与地面体积之比，称为体积系数。

计算气田中天然气地质储量，与计算油田中石油地质储量的原理相同，方法相似。容积法计算气田天然气储量的公式为：

公式中，天然气体积系数是一个与天然气组成成分、地下及地面的温度和压力有关的系数。

储量计算完以后，还要对探明储量进行综合评价。评价的目的是检查储量计算的可靠性。如果把储量计算比喻为一份考卷，那么对储量的综合评价就相当于答卷者在交卷之前的自我检查，仔细查看卷面上有无错、漏、公式使用不当、计算失误等等。经检查后，如证明使用的参数齐全、准确、计算无误，所定储量的级别和勘探阶段及研究程度相符，就可以上交了。