中国石油
非常规油气资源评价方法探讨
中国石油
汇 报 提 纲
● 非常规油气资源简介 ● 非常规油气资源评价的技术路线 ● 资源评价的主要技术方法
非常规油气剩余潜力大，已成为全球战略性接替领域
油砂、致密气、煤层气： 已成为全球非常规油气勘探 的重点领域
页岩气：成为全球非常规
天然气勘探的热点领域 致密油：正成为全球非常 规石油勘探的亮点领域
《非常规油气地质》邹才能
美国主要页岩气资源评价方法示意图
页岩气资源量估算方法
静态法 成因法
物质平衡法 Tissot法
（ 沃斯堡盆地Barnett页岩）
页岩气资源评价方法 动态法 统计法
蒙特卡罗法
FORSPAN模型法
（阿帕拉契亚盆地泥盆系页岩气）
类比法
面积丰度类比法 体积丰度类比法 特尔菲法
（ 一般用于新区带）
致密砂岩气
USGS的类比法(FORSPAN)、随机模 拟法、单井储量估算法、统计法 （发现过程法、资源空间分布预 测法）
USGS的类比法、单井储量估算法 体积法、类比法 体积法 体积法、资源空间分布预测法 体积法 统计法（发现过程法、资源空间 分布预测法）、类比法
页岩气 煤层气 天然气水合物 油页岩 油砂矿 特低渗致密砂 岩油
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
1970年总产量突破6000亿方，1973年达高峰6400亿方，之后20年产量 持续下降；2009年总产量再上6000亿方，主要是非常规天然气的贡献 致密气突破最早、其次是煤层气、页岩气突破最晚，但近期发展最快
中国的能源形势
2000年——2010年我国天然气产量柱状图
国内、外非常规油气资源评价方法
资源类型 评价方法 国内 特尔菲法、地质条件类比法、剩余资 源量分析法、聚散平衡计算法、地层 流体异常压力恢复法、成藏条件分析 预测法、盆地模拟法、深盆气藏“甜 点”规模序列模型法、体积法 资源丰度类比法、体积法 体积法 体积法 体积法、热解模拟法 体积法 盆地模拟法、统计法、类比法 国外
缺口1000亿方
50000 40000 30000 20000 10000 0 -10000
2007 2009 1970 年—— 2010年我国原油消产进数量曲线图
原油消耗量 原油产量 原油进口量
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2015
1993
1970
1975
1980
1985
页岩油气地质综合评价关键参数
有机质丰度
厚度 生产能力 矿物组成 岩石脆度 地层压力 有机质成熟度
油气 地质资源量
渗透率
● 页岩油气是指赋存于烃源岩(页岩、泥灰岩等)中的、连续分布的油气藏。重 点评价生烃能力、孔渗条件和可压裂潜力。
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● 非常规油气资源简介 ● 非常规油气资源评价的技术路线 ● 资源评价的主要技术方法
类比法
参数类比法
含气量类比法是以含气量作为主要的类比资源参数进行类比，其
资源量基本计算公式为：
Q Si h Gi i
i 1
n
页岩气资源评价
Q—预测区的页岩气总资源量（1012m3）； Si—预测区泥页岩有效面积（km2）。 h—预测区泥页岩有效厚度（km）。 Gi—类比标准区泥页岩含气量（t/m3）。 ai—预测区类比单元与标准区的类比相似系数， 由下式计算得到：
首先确定评价区页岩系统展布面积、有效页岩厚度 ; 其次根据评价区页岩吸附气含量、 页岩地化特征、储层特征等关键因素, 结合页岩沉积、构造演化 等地质条件, 已知含气页岩对比, 按地质条件相似程度, 估算评价区资源丰度或单储系数; 最终按如下方式估算评价区页岩气资源量: Q = Sk 或Q = Sha 式中: Q 为评价区页岩气资源量, 108 m3 ; S 为评价区有效页岩面积, km2 ; h 为有 效页岩厚度, m; k 为页岩气资源丰度, 108 m3 / km2 ; a 为页岩气单储系数, 108m3 / ( km2. m) 。 ������ 上述评价方法涉及参数10 余项, 与常规油气资源评价相比, 这些参数既有内涵上的 较大差异, 又存在获取上的较大难度。尤其突出的是一些关键评价参数, 如有效页岩面 积、有效页岩厚度、有机碳含量、可采系数等。 将筇竹寺组页岩特征与美国五大页岩气含气盆地对比( 见表3) , 确定出四川盆地西南 部地区下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰度为0. 74*108 ~ 1. 52*108 m3 / km2。
油气资源金字塔分布示意图
非常规油气剩余潜力大，已成为全球战略性接替领域
7000
美国天然气产量构成图
6000
2009,总产量再上6000
页岩气
2008年突破500
产量/亿立方米
5000 4000 3000 2000
煤层气
2006年突破500
致密气
1990年突破500
1000
0
常规气
1973年达高峰产量
1990
1995
2000
2005
2010
● 2010年全年石油消费量达到4.55亿吨（原油进口2.39亿吨，国内产量2.03亿吨）； 2010年我国石油对外依存度55.2%。首次超越美国(53.5%)。 ● 2010年天然气消费量达1100亿立方米（产量945亿立方米，进口44亿立方米，煤层 气36亿立方米），比上年增长20.4%，但仍远远不能满足要求。
盖层厚度 盖层岩性 盖层以上的不整合数 断裂破坏程度 储层平均厚度(m)
0.3 0.1 0.2 0.4 0.3 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3
储 集 条 件
脆性矿物含量(%) 有机质含量(%) 储层孔隙度(%) 微裂缝发育程度 累计源岩厚度(m)
油 气 源 条 件
有机碳含量(%)
干酪根类型
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主要研究思路
技术调研
关键技术：
方法优选 参数研究 资源量计算
区带评价优选
1.国内外致密油气、 源岩油气油气资源评 价技术； 2.非常规油气成藏 基础理论研究技术； 3.非常规油气（如 致密砂岩气）藏储层 精细描述技术。
成熟度(Ro) 生烃高峰时间 埋藏深度(m)
0.2
0.2 0.1 0.4
Ⅰ型Ⅱ
高成熟 第三纪以后 1000～1500
Ⅰ－Ⅱ型
成熟 白垩纪 1500～2000或 500～1000
Ⅱ－Ⅲ型
过成熟 三叠、侏罗纪 2000～2500或 500～200
Ⅲ型
未成熟 古生代 >2500或<200
配 套 条 件
大型断裂发育 程度 构造活动与生烃高峰 时间的匹配 0.6 早或同时（1.0～0.5） 晚（0.5～0）
依据选区评价结果确定泥页岩有效面积
确定类比参数
选择国外刻度区确定含气量
预测区地质类比总分 i 标准区地质类比总分
i—预测区子区的个数(i块或i层)；
确定类比相似系数
累计确定页岩气资源量
工作流程
页岩气资源预测类比参数取值标准
参 数 类 型 保 存 条 件 分 值 参数名称 权值 1.0～0.75 >500 膏盐岩、泥膏 岩 0 无破坏 >100 >60 >4 >6 发育 >1000 >4 0.75～0.5 500～250 厚层泥岩 1～2 破坏弱 100～70 60～40 4～2 6～4 较发育 1000～500 4～2 0.5～0.25 250～100 泥岩 3～4 破坏较强 70～20 40～20 2～1 4～2 发育一般 500～250 2～1 0.25～0 <100 脆泥岩、砂质泥岩 ≥5 破坏强烈 <20 <20 <1 <2 不发育 <250 <1
统计法
统计法核心研究资 源大小和油藏个数
综合分析法 （特尔菲法）
成因法
成因法主要是研究 烃源岩层和生烃中 心, 即研究油源
类比法
资源丰度类比法
资源丰度类比法是勘探开发程度较低地区常用的方法, 一种简单快速的评价方法。 简要过程是（以页岩气为例）： 1.确定评价区页岩系统展布面积、有效页岩厚度等关键评价参数； 2.根据评价区页岩吸附气含量、页岩地化特征、储层特征等关键因素，结合页岩 沉积、构造演化等地质条件，选出具有相似地质背景的已成功勘探开发的页岩气 区，估算评价区资源丰度或单储系数。 按如下方式估算评价区页岩气资源量：
物质平衡法 递减法 数值模拟
（阿帕拉契亚盆地泥盆系页岩 沃斯堡盆地 吸 总 Sh 或 GIP 总 GIP 游
S－页岩含气面积，km2； h－有效页岩厚度，km； φg－含气页岩孔隙度，%； Sg－含气饱和度，%； ρ－页岩岩石密度，t/km3； Gf－吸附气含量，108m3/t；ω－含气量，108m3/t。 其中孔隙度φg、含气饱和度Sg、吸附气含量Gf是影响该方法结果可靠程度的关键参数
成因法
● 采用类比法（FASPUM）、统计法（体积法）和成因法（盆地模拟法）计算吐
哈盆地致密砂岩气资源量；再采用特尔菲法对FASPUM法、体积法和盆地模拟法计 算出的资源量进行加权平均得到吐哈盆地致密砂岩气资源量。
类比法
类比法的核心是确 定平均资源丰度。
（资源丰度）类比法 面积丰度类比法 体积丰度类比法 地质条件类比法 参数（如含气量）类比法 FORSPAN法--国外 随机模拟法（Monte Carlo法）—无井 成藏条件预测法 随机模拟法（Monte Carlo法）—有井 蒙特卡罗法（概率统计法、统计模拟法、计算机随机模拟法） 体积法（容积法） 规模概率法 “甜点”规模序列模型法； “甜点”发现过程（模型）法 （产量、储量）递减法 单井储量估算法； 资源空间分布预测法 FASPUM法（规模概率法） 物质平衡法 盆地（数值）模拟法 有机碳（生烃率）法 氯仿沥青A法（有的归入体积法） 干酪根热降解法（Tissot法） 热压模拟法 岩石热解法—已生出的油气 聚散平衡计算法 地层流体异常压力恢复法 热解模拟法（用于油页岩 ）