王義剛，盛秀杰，楊 雙，曹 晉

中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 102206

勘探目標油氣資源評價過程是一個動態(tài)的循環(huán)過程[1]，其評價過程和評價內(nèi)容包括地質(zhì)風(fēng)險分析、油氣資源量評價、經(jīng)濟評價、預(yù)探井鉆探、鉆探結(jié)果評估分析，在鉆探結(jié)果評估分析的基礎(chǔ)上，利用鉆探反饋的信息重新對待鉆和待評價的勘探目標進行重新評價(圖1)。隨著鉆探井?dāng)?shù)的增加，通過鉆后評估反饋的信息越來越多，后期勘探評價可供參考的信息也不斷增加，在此基礎(chǔ)上進行勘探目標評價有助于規(guī)避干井風(fēng)險，提高勘探成功的概率。因此，鉆后評估在勘探目標評價中具有非常重要的作用。

圖1 勘探目標評價流程

鉆后評估就是在勘探目標評價的基礎(chǔ)上通過鉆前預(yù)測與鉆后結(jié)果對比分析，找出鉆前預(yù)測中不足之處，對預(yù)測值進行不斷校正、完善，使勘探目標的鉆前含油氣、資源量估算等更加接近實際。

近年來，我國油氣安全形勢日益嚴峻，油氣勘探開發(fā)面臨重大挑戰(zhàn)。因此，高效勘探越來越受到油氣勘探專家的重視[2]。充分利用已完鉆井的資料，對勘探目標預(yù)測結(jié)果進行檢驗，并且采取必要的方法措施去識別和改正預(yù)測中的謬誤是形成成熟勘探評價工作的重要過程。眾所周知，在油氣資源勘探的前期工作中存在許多預(yù)測工作，而任何的預(yù)測中都不可避免地存在不確定性[3-4]。這種不確定性的存在要求對勘探目標鉆前預(yù)測進行認真細致核查，以期學(xué)到更多的勘探經(jīng)驗。

1 勘探目標鉆后評估的主要方法

1.1 自然偏差法

分析偏差是勘探目標鉆后評估常用的方法，通過標準化Monte Carlo方法，計算出在鉆探項目中各個階段預(yù)測的預(yù)計最終可采儲量(Estimated Ultimate Recovery，EUR)結(jié)果的P90和P10值。這些結(jié)果應(yīng)該在80%的置信區(qū)間，因此，如果EUR的軌跡超出80%的置信區(qū)間，這些值應(yīng)該引起重視，并且在合理井?dāng)?shù)下，應(yīng)該重新進行跟蹤分析。CAPEN用下面公式來量化偏差[5-6]：

(1)

式中：D為分析偏差；n為模型使用的數(shù)量；Pe和Pa分別為預(yù)測的P90、P10和實際P90、P10。

1.2 百分數(shù)直方圖

另一種識別偏差的方法是由OTIS等[7]在1997年開發(fā)的。他們設(shè)計這種方法用于在分布估計中診斷偏差。運用這種方法，將鉆后估算的資源量百分數(shù)繪制在已經(jīng)被等分的直方圖上。通過設(shè)置分類顯示區(qū)間(分位數(shù)區(qū)間，默認的為P20406080)，對鉆后資源量估算結(jié)果進行分析，根據(jù)估算的資評對象的資源量各分位數(shù)的分布位置來估計預(yù)測結(jié)果是否合理。

1.3 P10/P90比值校驗

OTIS等[8]還提出利用P10/P90比值進行實施跟蹤分析。該方法提出，對于一個既定的投資方案，固定所有勘探目標的P01，調(diào)整P10/P90比值將得到一個常數(shù)值。換言之，投資方案中的每一個勘探目標保持其原始的P01，但是分派和其他勘探目標一樣的P10/P90比值。通過查看其他不同的投資組合，結(jié)果顯示，盡管百分數(shù)直方圖與預(yù)期的不同，關(guān)于分布有效性的結(jié)論則保持一致。也就是說，如果任何既定投資方案被認為太樂觀，通過P10/P90調(diào)整的投資方案也會同樣樂觀。

因此，在進行鉆后評估時，通過分析資源量參數(shù)或資源量的P10/P90，可以檢驗鉆前預(yù)測結(jié)果的有效性，如果鉆前預(yù)測過于樂觀，在將來的工作中可以將其作為一個參考，適當(dāng)調(diào)整P10/P90，使預(yù)測結(jié)果更加客觀。

2 地質(zhì)風(fēng)險鉆后評估

由于油氣成藏條件具有較大的不確定性，油氣勘探的風(fēng)險性是不可避免的。為了科學(xué)反映油氣成藏的不確定性，研究人員采用多種方法對油氣成藏條件進行表征，進而預(yù)測勘探目標的地質(zhì)風(fēng)險(即含油氣概率)。其中應(yīng)用較為廣泛的是地質(zhì)風(fēng)險概率法，該方法以油源、儲層、圈閉、保存及配套史等油氣成藏的客觀條件為主要評價因素，根據(jù)相應(yīng)的評價標準進行綜合評價[9-13]。閆相賓等[14]在此基礎(chǔ)上將油氣成藏條件歸納為儲層條件、圈閉條件成、充注條件及保存條件4項。通過對這4項成藏條件的存在性和有效性進行評價，分析油氣成藏的可能性，避免可能出現(xiàn)的雙重地質(zhì)風(fēng)險。這4項成藏條件可以看成是相互獨立的，因此根據(jù)概率論原理，勘探目標的含油氣概率為：

Pg=Pt×Pf×Pr×Pp

(2)

式中：Pg為含油氣概率(油氣成藏地質(zhì)風(fēng)險)，Pt為圈閉概率，Pf為充注概率，Pr為儲層概率，Pp為保存概率。

地質(zhì)風(fēng)險鉆后評估就是根據(jù)勘探目標鉆后成功與否，對比分析鉆前對勘探目標成藏條件的估計和預(yù)測是否合理，找出影響鉆探失敗的主要因素。

2.1 成功井概率分析

成功井概率分析主要是在不同風(fēng)險區(qū)間內(nèi)，看鉆探表現(xiàn)是否和預(yù)計的成功率一致。其主要作用是用于分析圈閉鉆探成功率。圈閉鉆探成功率是指一組圈閉中鉆探成功的圈閉所占鉆探圈閉的總比例，是用來衡量一個地區(qū)圈閉總體鉆探情況的評價參數(shù)。在某一區(qū)域首批探井完鉆的基礎(chǔ)上，根據(jù)鉆探結(jié)果對獲得油氣發(fā)現(xiàn)的鉆井各項參數(shù)進行分析，并與該井鉆前預(yù)測結(jié)果進行比較，然后對比分析哪個含油氣概率區(qū)間預(yù)測結(jié)果與實際鉆探結(jié)果比較吻合，哪個含油氣概率區(qū)間預(yù)測結(jié)果與實際鉆探結(jié)果偏差較大，并對偏差較大區(qū)間的成藏條件進行分析，找出主要影響因素。根據(jù)分析結(jié)果，對其他未鉆探圈閉的含油氣性進行重新評價，并根據(jù)評價結(jié)果對其他部署井做出調(diào)整。

圖2為某油田公司鉆后成功井概率分析圖，圖中所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)是鉆后各勘探目標預(yù)測概率分布范圍內(nèi)成功井和失敗井的個數(shù)及其對應(yīng)的比例，玫紅色為成功井?dāng)?shù)，藍色為失敗井?dāng)?shù)，紅色虛線為某一概率區(qū)間內(nèi)成功井?dāng)?shù)除以總井?dāng)?shù)的比例。對比結(jié)果顯示，在預(yù)測結(jié)果含油氣概率較低的區(qū)間，實際鉆探后其成功率也是比較低的；在預(yù)測結(jié)果含油氣較高的區(qū)間，實際鉆探結(jié)果成功率也相對較高，因此總體的預(yù)測效果是比較理想的。

圖2 某油田公司鉆井實際鉆探成功概率與預(yù)測結(jié)果對比

2.2 失利井分析

勘探失利井的分析已經(jīng)成為油氣勘探的組成部分，據(jù)了解，因油氣地質(zhì)條件不明而導(dǎo)致的失利占據(jù)多數(shù)[15]。失利井分析主要是對已鉆探的干井進行分析，通過分析對比鉆后干井鉆前與鉆后評價參數(shù)和評價依據(jù)的變化，為其他相關(guān)的部署井和評價單元提供信息，從而為其他部署井和評價單元的鉆后調(diào)整提供依據(jù)[16]。失利井分析需要分析失利原因，找出各項地質(zhì)風(fēng)險因子中的主要風(fēng)險，并對其準確率大小進行評價。失利井分析統(tǒng)計的是所有失利井的每一項地質(zhì)因子總個數(shù)和鉆后實際地質(zhì)因子概率與預(yù)測地質(zhì)因子概率符合的個數(shù)，由此分析失利原因中的主要風(fēng)險。

圖3為中國石化某油田第一、二批10口失利預(yù)探井地質(zhì)因子概率分析圖，統(tǒng)計鉆前預(yù)測的這10口井的地質(zhì)風(fēng)險因子概率，其中圈閉概率為50%(地質(zhì)風(fēng)險因子概率為50%，表明該項因子不確定性程度較高，下同)的有3個，充注概率為50%的有4個，儲層概率為50%的有6個，保存概率為50%的有2個；實際鉆探后，10口失利井中有2口井是圈閉條件不利，有4口井是儲層條件不利，3口井是充注條件不利，1口井是保存條件較差。

圖3 某油田失敗井地質(zhì)風(fēng)險因子鉆前/鉆后統(tǒng)計

分析結(jié)果表明，這10口井的儲層條件鉆前預(yù)測較為成功，而對于充注條件來說，鉆前預(yù)測和鉆后實際發(fā)現(xiàn)有較大的出入，因此，對于具有相似地質(zhì)條件或處于相鄰區(qū)域的勘探目標，在分析其成藏條件時應(yīng)注意加強充注條件(包括油源、運移等)的研究。

3 資源量鉆后評估

勘探目標資源量的對比分析，是在目標鉆探后，根據(jù)取得的新資料調(diào)整資源量計算參數(shù)，進而估算鉆探目標的資源量。通過對比分析不同階段的資源量估算結(jié)果，查明資源量估算結(jié)果發(fā)生變化的原因(高估或低估)，從而在以后的工作中，在相似的地質(zhì)條件下進行勘探目標評價時借鑒這些經(jīng)驗。

勘探目標資源量的對比分析有以下兩方面[17]：(1)資源量結(jié)果對比，將鉆后評價單元進行鉆前預(yù)測結(jié)果和鉆后估算資源規(guī)模對比；(2)資源量計算參數(shù)對比，將鉆后重新估算資源量的參數(shù)和鉆前預(yù)測資源量的參數(shù)放在同一圖中進行對比分析。

資源量(或參數(shù))比對分析圖是以勘探目標鉆前預(yù)測資源量(或參數(shù))為橫軸、鉆后驗證實際資源量(或參數(shù))為縱軸，將資評對象投放到雙對數(shù)坐標圖中，根據(jù)資評對象在圖中的位置分析比對資評對象的資源量(或參數(shù))估算結(jié)果。

圖4為渤海灣盆地某二級構(gòu)造帶上A，B，C，D，E，F(xiàn) 等6個勘探目標的資源量計算參數(shù)及資源量鉆前預(yù)測與鉆后實際估算結(jié)果對比。

圖4 渤海灣盆地某二級構(gòu)造帶上勘探目標的資源量計算參數(shù)及資源量鉆前預(yù)測與鉆后實際估算對比

位于對角線Y=X以上區(qū)域內(nèi)的目標，鉆前估算的資源量均小于鉆后驗證重新估算的資源量，說明鉆前對該圈閉的資源量估計過于保守。該區(qū)域內(nèi)，偏離對角線越遠、越靠上的位置，實際值比鉆前估算的值越大，鉆前估算越保守。例如勘探目標B預(yù)測資源量為255.2×104t，鉆后重新估算其資源量為749.49×104t，其主要原因在于儲層厚度經(jīng)鉆探證實比預(yù)測的大(鉆前預(yù)測儲層厚度為10.7 m，實際厚度約為22 m)，鉆前估算較為保守。

位于對角線Y=X以下區(qū)域內(nèi)的勘探目標，鉆前估算的資源量或計算參數(shù)均大于鉆后驗證重新估算結(jié)果，說明鉆前對勘探目標的資源量和計算參數(shù)預(yù)測過于樂觀；該區(qū)域內(nèi)，偏離對角線越遠、越靠下的位置，實際值比鉆前估算的值越小，如目標C、D。

位于對角線Y=X附近的勘探目標，其鉆前預(yù)測的結(jié)果和鉆后驗證結(jié)果符合較好，預(yù)測準確度較高，例如目標A、E、F。

鉆后評估用于檢驗?zāi)繕嗽u價人員的預(yù)測效果，而且鉆后評估開展得越及時對勘探的幫助越大；鉆后評估可以采用多種方法進行，對干井的分析有助于將每個勘探目標的失敗狀況匯編，比較分析其最小地質(zhì)概率因子；另外，鉆后評估帶來的分析數(shù)據(jù)有助于在技術(shù)調(diào)整方面做出更多信息化的未來決策。

4 結(jié)論

(1)勘探目標鉆后評估是一項重要的檢驗工作，在于檢驗前期評價的準確性，分析前期評價中各參數(shù)的偏差，及時發(fā)現(xiàn)總結(jié)特定地區(qū)的勘探目標評價模式及經(jīng)驗教訓(xùn)，有助于其他勘探目標借鑒。

(2)鉆后評估反饋分析的關(guān)鍵點在于分析所評價的目標在鉆探后是否獲得油氣發(fā)現(xiàn)，以及前期預(yù)測的結(jié)果與鉆探后重新估算的結(jié)果是否吻合。勘探目標鉆后評估可以用于分析地質(zhì)風(fēng)險評價和資源量評價過程中影響評價結(jié)果的關(guān)鍵因素，加強對主控因素的把控。

(3)由于風(fēng)險評估提供連續(xù)、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)用于鉆井決策，鉆后評價能夠帶來有效的分析結(jié)果，有助于在技術(shù)調(diào)整、劃時代事件及未來授權(quán)等方面做出更多信息化的未來決策。一個完整的勘探評價周期包括從計劃實施風(fēng)險分析、勘探目標評估到針對鉆后審核估計衡量計算結(jié)果、分析結(jié)果模式以及從結(jié)果中學(xué)習(xí)帶來必要的調(diào)整工作。