劉志霞 侯 瑋 潘 威 張彥振 王瑞麗

中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司

0 引言

按 照 SEC（the U.S.Securities and Exchange Commission，美國(guó)證監(jiān)會(huì)）準(zhǔn)則評(píng)估的儲(chǔ)量結(jié)果體現(xiàn)了上市油公司的油氣儲(chǔ)量核心資產(chǎn)[1]，石油公司每年需要在紐約證券交易所披露油氣儲(chǔ)量業(yè)績(jī)[2-3]，所以其評(píng)估結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)油氣田，產(chǎn)量出現(xiàn)明顯遞減趨勢(shì)時(shí)，SEC儲(chǔ)量評(píng)估通常運(yùn)用動(dòng)態(tài)法（包括產(chǎn)量遞減法、水驅(qū)曲線法等）[4]進(jìn)行持續(xù)評(píng)估和及時(shí)修正；對(duì)于未開發(fā)油氣田或開發(fā)早期油氣田，產(chǎn)量處于上升期或平穩(wěn)期，未出現(xiàn)遞減趨勢(shì)時(shí)，可以運(yùn)用類比法[5]進(jìn)行評(píng)估。

如果油氣田投產(chǎn)初期的產(chǎn)能遞減趨勢(shì)尚未建立，如何遵循SEC謹(jǐn)慎理念準(zhǔn)確評(píng)估油氣田儲(chǔ)量，是儲(chǔ)量評(píng)估師需要研究的課題。

對(duì)于這類油氣田，可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)域范圍內(nèi)生產(chǎn)井的生產(chǎn)壽命規(guī)律有效評(píng)估SEC儲(chǔ)量，這種方法可以避免油氣田開發(fā)初期SEC儲(chǔ)量評(píng)估結(jié)果過大的風(fēng)險(xiǎn)，提高剩余可采儲(chǔ)量的可信度。

1 “生產(chǎn)壽命法”

“生產(chǎn)壽命”是剩余可采儲(chǔ)量和年產(chǎn)量的比值[6]，是一常見的適用于石油和天然氣資源剩余儲(chǔ)量度量標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)壽命與目標(biāo)井的年產(chǎn)量之積可作為該井的剩余可采儲(chǔ)量。此方法在國(guó)際上評(píng)估SEC儲(chǔ)量時(shí)較常運(yùn)用。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常采用生產(chǎn)壽命度量方法對(duì)油氣田或單井級(jí)別儲(chǔ)量進(jìn)行合理性評(píng)估及檢查，尤其對(duì)于以容積法為基礎(chǔ)的儲(chǔ)量評(píng)估，靜態(tài)的井控含油氣面積[7-8]或井控半徑通常具有不確定性，評(píng)估師會(huì)根據(jù)生產(chǎn)壽命對(duì)評(píng)估的油藏工程方法及參數(shù)進(jìn)行判斷，基于當(dāng)前的生產(chǎn)產(chǎn)量，確定油藏參數(shù)（井控面積、采收率等）的合理范圍（判斷取值是否太低或太高）。在新油氣田的開發(fā)早期，常以初始產(chǎn)量和本區(qū)域生產(chǎn)壽命作為單井的泄油井控范圍內(nèi)儲(chǔ)量有多少的評(píng)估指南，是非常重要的判斷方法。

2 “生產(chǎn)壽命法”評(píng)估SEC儲(chǔ)量路線

一般情況下某個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)壽命度量有既定的范圍或規(guī)律。例如，在墨西哥灣的水驅(qū)石油和天然氣儲(chǔ)層，經(jīng)過大量油氣井多年的開采實(shí)踐規(guī)律分析得到，單井如果不采取任何措施自然生產(chǎn)時(shí)，氣井的生產(chǎn)壽命值在2年左右，根據(jù)這一規(guī)律，在評(píng)估該地區(qū)其他類似氣藏時(shí)，生產(chǎn)壽命取值則不宜超過2年，即運(yùn)用單井年產(chǎn)量乘以生產(chǎn)壽命2年來約束靜態(tài)法計(jì)算的可采儲(chǔ)量；如果在評(píng)估該地區(qū)氣藏儲(chǔ)量時(shí)生產(chǎn)壽命超過這個(gè)數(shù)值時(shí)，則需要給出充分理由。

一般流程是根據(jù)某地區(qū)或油氣田區(qū)域生產(chǎn)井的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，判斷本區(qū)域合理的生產(chǎn)壽命，獲得地區(qū)平均生產(chǎn)壽命，再根據(jù)油氣井當(dāng)前產(chǎn)量換算年產(chǎn)量，年產(chǎn)量與生產(chǎn)壽命乘積則為油氣井井控可采儲(chǔ)量或某油氣藏可采儲(chǔ)量。

根據(jù)SEC原則，關(guān)注在目前生產(chǎn)條件下的可采儲(chǔ)量預(yù)測(cè)[9]，對(duì)未來的措施應(yīng)用，則應(yīng)根據(jù)未來的產(chǎn)能和動(dòng)態(tài)特征再進(jìn)行新的一輪儲(chǔ)量預(yù)測(cè)，避免SEC儲(chǔ)量的大幅度變化尤其是大幅度遞減。正因如此，運(yùn)用措施前的生產(chǎn)壽命預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量，來檢驗(yàn)并修正靜態(tài)法—容積法儲(chǔ)量中井控含油氣半徑、儲(chǔ)層有效厚度[10-11]以及采收率[12]等重要參數(shù)取值的可靠合理性。其流程如下：

（1）直接進(jìn)行儲(chǔ)量評(píng)估

①根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和油氣井生產(chǎn)歷史大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，判定地區(qū)合理的生產(chǎn)壽命（k）；

②根據(jù)目標(biāo)井的月產(chǎn)量（Pm），折算年均產(chǎn)能P=12Pm；

③采用生產(chǎn)壽命，估算可采儲(chǔ)量（QR）（設(shè)定生產(chǎn)壽命期間穩(wěn)產(chǎn)），

可采儲(chǔ)量估算公式為：

式中QR表示可采儲(chǔ)量，108m3；k表示生產(chǎn)壽命，年；P表示年均產(chǎn)能，108m3。

④根據(jù)生產(chǎn)壽命計(jì)算的可采儲(chǔ)量（QR）范圍，根據(jù)初產(chǎn)情況給予一定的穩(wěn)產(chǎn)期或無穩(wěn)產(chǎn)期，進(jìn)行基準(zhǔn)日后的實(shí)際儲(chǔ)量評(píng)估（圖1、2）。

圖1 生產(chǎn)壽命計(jì)算剩余可采儲(chǔ)量模型圖

圖2 儲(chǔ)量評(píng)估計(jì)算剩余可采儲(chǔ)量模型圖

根據(jù)公式（1）計(jì)算的儲(chǔ)量，符合某地區(qū)大部分生產(chǎn)井的生產(chǎn)規(guī)律，以此結(jié)果來進(jìn)行SEC儲(chǔ)量評(píng)估，避免出現(xiàn)評(píng)估結(jié)果偏大情況。

（2）生產(chǎn)壽命計(jì)算的可采儲(chǔ)量約束井控地質(zhì)儲(chǔ)量和采收率

①根據(jù)生產(chǎn)壽命計(jì)算的可采儲(chǔ)量（QR），判斷并修正容積法中的含油氣面積（或井控半徑）及采收率的合理取值，即

式中QR表示可采儲(chǔ)量，天然氣為108m3，原油為104m3；Qo：原始地質(zhì)儲(chǔ)量，天然氣為108m3，原油為104m3；E表示儲(chǔ)量采收率；r：井控半徑，m；h：儲(chǔ)層有效厚度，m；ω表示單儲(chǔ)系數(shù)（油氣層單位體積中所含的地質(zhì)儲(chǔ)量），天然氣為108m3/（km2m），原油為 104m3/（km2m）。

以上參數(shù)中，單儲(chǔ)系數(shù)（ω）和儲(chǔ)層有效厚度（h），對(duì)于一個(gè)油氣藏，根據(jù)儲(chǔ)層參數(shù)和分析化驗(yàn)論證確定[13]，在SEC儲(chǔ)量評(píng)估其井控地質(zhì)儲(chǔ)量時(shí)，一般情況下采用的數(shù)值與SPE[14]（Society of Petrolum Engineers,美國(guó)石油工程師協(xié)會(huì)）儲(chǔ)量采用的數(shù)值基本一致；SEC儲(chǔ)量評(píng)估重點(diǎn)是確定油氣井的合理井控面積及合理采收率。

根據(jù)公式（2）計(jì)算的儲(chǔ)量，應(yīng)與公式（1）儲(chǔ)量差別不大，則合理的井控面積和合理的采收率受生產(chǎn)壽命的約束。對(duì)于油藏和氣藏其井控范圍在同等儲(chǔ)層地質(zhì)條件下取值不同，通常情況下氣藏的井控范圍大于油藏井控范圍；不同井型的井控范圍也不相同，水平井大于定向井的井控范圍。

②剩余可采儲(chǔ)量評(píng)估

根據(jù)以上論述確定的合理井控面積計(jì)算原始地質(zhì)儲(chǔ)量，通過合理的采收率（類比法）確定可采儲(chǔ)量后，再類比相似油氣藏已生產(chǎn)的遞減率[15]，評(píng)估剩余可采儲(chǔ)量。

上市儲(chǔ)量評(píng)估人員運(yùn)用此方法評(píng)價(jià)上市儲(chǔ)量時(shí)，應(yīng)充分考慮油氣藏開發(fā)存在的風(fēng)險(xiǎn)，尤其對(duì)于天然氣生產(chǎn)井，后期經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水淹情況，在評(píng)估證實(shí)儲(chǔ)量（P1）方案中，對(duì)于氣藏開發(fā)中水淹的不確定性，通常采用相對(duì)謹(jǐn)慎的做法，即采用較小的生產(chǎn)壽命，如生產(chǎn)井未加任何措施時(shí)的生產(chǎn)壽命，同時(shí)調(diào)整容積法計(jì)算靜態(tài)儲(chǔ)量的泄油氣面積和采收率，使得計(jì)算的儲(chǔ)量不會(huì)與生產(chǎn)壽命計(jì)算的儲(chǔ)量相差較大。

3 應(yīng)用分析

此方法在某盆地3個(gè)氣田投產(chǎn)初期上市儲(chǔ)量評(píng)估時(shí)應(yīng)用效果較好。

根據(jù)老油氣田21口油氣井的生產(chǎn)情況，統(tǒng)計(jì)分析生產(chǎn)井的生產(chǎn)壽命。分兩種情況：①如果對(duì)生產(chǎn)井不實(shí)施任何措施時(shí)，生產(chǎn)井平均單井生產(chǎn)壽命6 a，大部分井5～6 a（圖3）；②若實(shí)施了措施，其平均單井生產(chǎn)壽命9.6 a?？紤]在未來氣藏水淹、措施計(jì)劃不明確或計(jì)劃投資不落實(shí)的情況下，按照SEC原則，通常采用不加措施的生產(chǎn)壽命，即6 a。

圖3 某盆地油氣田生產(chǎn)壽命統(tǒng)計(jì)圖（不加任何措施）

按照上述分析的生產(chǎn)壽命對(duì)A、B、C 3個(gè)氣田多個(gè)油氣藏進(jìn)行儲(chǔ)量評(píng)估。即運(yùn)用生產(chǎn)壽命和初始產(chǎn)量估算其可采儲(chǔ)量，約束容積法地質(zhì)儲(chǔ)量中井控半徑和采收率的取值。

A氣田的H5氣藏，儲(chǔ)量由X、Y、Z3口井控制（圖4），其中X、Y為水平井正在生產(chǎn)，均于某年2月投產(chǎn)，Z井計(jì)劃后期上返生產(chǎn)H5氣層。本氣藏投產(chǎn)當(dāng)年年底進(jìn)行儲(chǔ)量評(píng)估時(shí)，2口水平井產(chǎn)量均未出現(xiàn)遞減，采用容積法估算其井控地質(zhì)儲(chǔ)量，類比法確定采收率，其井控半徑和采收率均受“生產(chǎn)壽命法”估算的可采儲(chǔ)量約束。

圖4 A氣田H5氣藏含氣面積及3口生產(chǎn)井井位圖

根據(jù)本區(qū)油氣田的平均生產(chǎn)壽命6 a和X井、Y井的初期產(chǎn)量，分別估算各井井控可采儲(chǔ)量。X井投產(chǎn)初期產(chǎn)量較好，日產(chǎn)氣20 104m3左右，至年底產(chǎn)量較穩(wěn)定，初期年產(chǎn)氣量約為0.72 108m3（按照一年360 d生產(chǎn)期），其6 a壽命期井控可采儲(chǔ)量為4.32 108m3；Y井初期日產(chǎn)氣13 104m3，至當(dāng)年底產(chǎn)量遞減較快，日產(chǎn)氣為8 104m3，投產(chǎn)至當(dāng)年年底平均日產(chǎn)量約為10 104m3，初期年產(chǎn)氣量約為0.36 108m3，其6 a壽命期中井控可采儲(chǔ)量為2.16 108m3。

根據(jù)兩井生產(chǎn)情況，可推斷X井井控地質(zhì)儲(chǔ)量應(yīng)大于Y井，反推運(yùn)用容積法計(jì)算兩口井地質(zhì)儲(chǔ)量時(shí)，X井井控面積應(yīng)該比Y井大。國(guó)際上通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于天然氣水平井采用640 acre（1 acre =0.004 047 km2）井控面積，對(duì)于定向井采用320 acre（圖5），具體操作時(shí)要視初期產(chǎn)量和生產(chǎn)壽命而定。所以如果確定X井井控面積為640 acre，那么Y井井控面積則應(yīng)該比640 acre小，暫且確定為320 acre（與定向井相同），井控面積需在氣水界面以上的含氣面積內(nèi)[16]，然后根據(jù)容積法計(jì)算的地質(zhì)儲(chǔ)量以及本區(qū)采收率，評(píng)估可采儲(chǔ)量。為了保障SEC儲(chǔ)量結(jié)果的可信度和可靠性[17]，開發(fā)初期容積法計(jì)算的可采儲(chǔ)量不應(yīng)該大于無措施壽命率計(jì)算的可采儲(chǔ)量（表1）。此可采儲(chǔ)量約束了井控面積（或井控半徑）同時(shí)也約束了采收率。假如Y水平井給出與X井相同井控面積，其采收率取值則需要小于X井，最終要與無措施壽命率估算的可采儲(chǔ)量匹配，否則SEC評(píng)估結(jié)果會(huì)存在偏大風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于計(jì)劃后期上返的定向井Z井，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定井控面積為320 acre，Z井的儲(chǔ)層物性好于Y井，其井控面積按照經(jīng)驗(yàn)320 acre確定，初始產(chǎn)量類比Y井的產(chǎn)量，其他靜態(tài)參數(shù)均按照單井參數(shù)。最后綜合3口井的井控可采儲(chǔ)量對(duì)H5氣藏SEC儲(chǔ)量進(jìn)行合理評(píng)估。

表1 A氣田H5氣藏SEC儲(chǔ)量評(píng)估毛儲(chǔ)量計(jì)算表

圖5 定向井及水平井井控面積示意圖

隨著開采程度進(jìn)行，如果后期采取措施，是可以增加可采儲(chǔ)量的，也是油氣田全生產(chǎn)壽命周期的評(píng)估方法[18]，但是 SEC原則要求的是高置信度[19-20]，在現(xiàn)階段未開發(fā)或開發(fā)初期采用無措施生產(chǎn)壽命比較可靠。

4 結(jié)論

1）“生產(chǎn)壽命法”是一種有效SEC儲(chǔ)量評(píng)估方法。根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析整個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)壽命規(guī)律并判斷未實(shí)施措施的生產(chǎn)井的平均生產(chǎn)壽命，根據(jù)地區(qū)的平均生產(chǎn)壽命以及目標(biāo)油氣井初期年產(chǎn)量，對(duì)剩余可采儲(chǔ)量直接進(jìn)行評(píng)估，或?qū)ζ溥\(yùn)用容積法計(jì)算的井控地質(zhì)儲(chǔ)量參數(shù)及采收率進(jìn)行控制約束，評(píng)估SEC儲(chǔ)量，使得評(píng)估結(jié)果具有較高的置信度。

2）該方法通常運(yùn)用于未開發(fā)或者處于開發(fā)早期的油氣田，產(chǎn)量遞減趨勢(shì)不明顯時(shí)，可合理評(píng)估剩余可采儲(chǔ)量。

3）本次運(yùn)用該方法于3個(gè)油氣田的儲(chǔ)量評(píng)估，效果較好，得到國(guó)際SEC儲(chǔ)量評(píng)估資質(zhì)專家的認(rèn)可。此方法在國(guó)際上SEC儲(chǔ)量評(píng)估時(shí)應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量評(píng)估運(yùn)用較少，方法可推廣應(yīng)用。