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DZ/T 0254-2014

基本信息

标准号: DZ/T 0254-2014

中文名称:页岩气资源储量计算与评价技术规范

标准类别:地质矿产行业标准(DZ)

标准状态:现行

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相关标签: 页岩 资源 储量 计算 评价 技术规范

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DZ/T 0254-2014 页岩气资源储量计算与评价技术规范 DZ/T0254-2014 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS75.060
中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0254—2014
页岩气资源/储量计算与评价技术规范Regulation of shale gas resources/reserves estimation2014-04-17发布
中华人民共和国国土资源部
2014-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
页岩气地质储量计算
5.1储量计算应具备的条件
5.2储量计算单元划分原则
5.3地质储量计算方法
6地质储量计算参数确定
含气面积(A.)
有效厚度(h)
页岩质量密度(p)
页岩总含气量和吸附气含量(C,和C)6.5
原始页岩气体积系数(B,)
6.6储量计算参数选值
7技术可采储量计算
7.1探明技术可采储量计算
7.2控制技术可采储量计算
7.3预测技术可采储量计算
7.4未开发-开发初期页岩气技术可采储量计算7.5已开发页岩气技术可采储量计算8
经济评价和经济可采储量计算
8.1探明经济可采储量的计算
8.2探明次经济可采储量计算条件8.3控制经济可采储量计算条件
8.4控制次经济可采储量计算条件8.5经济评价方法和参数取值要求8.6经济可采储量及其价值计算
9未发现原地资源量计算
9.1未发现原地资源量
9.2未发现原地资源量计算方法
9.3未发现原地可采资源量计算
10储量综合评价
附录A(规范性附录)储量计算公式中参数名称、符号、计量单位及取值位数DZ/T0254-—2014
DZ/T0254—2014
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(规范性附录)
资源/储量分类框架图
页岩气探明地质储量勘查程度基本要求页岩气田资源/储量规模和品位等分类.
...........................
DZ/T0254—2014
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写>给出的规则起草。本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会(SAC/TC93))归口。本标准起草单位:国土资源部矿产资源储量评审中心石油天然气专业办公室、中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、陕西延长石油(集团)有限责任公司。本标准主要起草人:陈永武、王少波、韩征、王永祥、耿龙祥、各文、张延庆、乔春磊、王香增、郭齐军、张君峰、包书景、刘洪林、胡晓春。本标准由中华人民共和国国土资源部负责解释1范围
页岩气资源/储量计算与评价技术规范DZ/T0254—2014
本标准规定了页岩气资源/储量分类分级及定义、储量计算方法、储量评价的技术要求。本标准适用于页岩气资源/储量计算、评价、资源勘查、开发设计及报告编写。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T13610-2003
天然气的组成分析气相色谱法
GB/T19492-2004
GB/T19559—2008
DZ/T02162010
DZ/T0217—2005
SY/T5895—1993
SY/T60982010
3术语和定义
石油天然气资源/储量分类
煤层气含量测定方法
煤层气资源/储量规范
石油天然气储量计算规范
石油工业常用量和单位(勘探开发部分)天然气可采储量计算方法
下列术语和定义适用于本文件。3.1
页岩气shalegas
赋存于富含有机质的页岩层段中,以吸附气、游离气和溶解气状态储藏的天然气,主体上是自生自储成藏的连续性气藏,属于非常规天然气,可通过体积压裂改造获得商业气流。3.2
页岩层段shalelayers
富含有机质的烃源岩系,以页岩、泥石和粉砂质泥岩为主,含少量砂岩碳酸盐岩或硅质岩等夹层。夹层中的致密砂岩气或常规天然气,按照天然气储量计算规范进行计算,若达不到单独开采价值的,作为页岩气的共伴生矿产进行综合勘查、开采。3.3
脆性矿物及含量
fbrittle mineral and content页岩中的脆性矿物主要指页岩中的碳酸盐矿物和硅酸盐矿物(石英、长石和岩屑碎屑)。脆性矿物含量大小与页岩产层压裂改造的难易程度有关,要获得较好的压裂效果,员岩中的脆性矿物含量要大于30%。
4总则
4.1页岩气资源/储量分类体系采用GB/T194922004油气分类体系,分类框架图见附录B,1
DZ/T0254-2014
4.2对已发现储量的分类,立足于以气藏为基本评价单元,在励探开发各阶段结束时,在现代经济技术条件下,对气藏的地质认识程度和生产能力的实际证实程度,侧重于为勘探开发整体效益和中长期规划服务。
4.3从页岩气田发现直至气田废弃的各个勘开发阶段,应根据勘探开发阶段,依据地质、工程资料和技术经济条件的变化,分阶段适时进行储量计算、复算、核算、结算和动态更新。4.4操明和控制储量计算,原则上应包括计算地质储量、技术可采储量和经济可采储量。预测储量和资源量计算,应包括计算地质资源/储量,技术可采资源/储量。储量复算指首次向国家申报探明储量后、开发生产并完钻后3年内进行的储量计算。储量核算是指储量复算后开发生产过程中的客次储量计算,储量结算指气田废弃前的储量与产量清算,包括剩余未采出储量的核销。4.5页岩气勘探开发可分为4个阶段:勘探阶段、评价阶段、先导试验阶段、产能建设和生产阶段。勘探阶段:对有利区带,进行地球物理勘操和探井钻探,建立完整的目的层取心剖面,查明储层厚度、含气性、物性等特征,并进行压裂改造达到页岩气井产量起算标准,优选出有利的评价区,并初步了解评价区的气藏特征,可以计算资源量。评价阶段:对评价区进行地球物理勘探,查明构造形态,断层分布、储层分布、储层物性变化等地质待征。进行评价井(直井和水平井)钻探,并开展直井和水平井压裂改造达到页岩气井产量起算标准,通过评价井(直并和水平井)和地震资料基本圈定气藏范围,取全相关评价资料,查明气藏类型、储集类型、驱动类型、流体性质及分布,并优选出建产区,提交预测储量和控制储量,先导性试验阶段:对建产区进行地球物理勘操,精确查明建产区构造特征、应力分布、岩石力学参数和TOC平面分布等特征。开展直和水平井组先导性试验,拜达到页岩气井产量起算标准,落实产能和开发井距等关键开发参数,完成韧步开发设计或正式开发方案,根据井控面积的范围,提交建产区操明储量,
产能建设和生产阶段:实施开发方案,气田投入生产,补取必要的动态资料·进一步评价储量区,并进行储量复算、核算等动态管理和更新。4.6关于页岩气层的地震、钻井、测井、测试、分析化验等工作量,执行DZ/T0217一2005中有关天然气的要求。
4.7探明储量上报3年后,开始核套开发方案实施情况,并进行控制和预测储量的升级评价,5年后按照开发方案实施情况,再次确认或动态更新探明储量。页岩气地质储量计算
按照GB/T19492一2004划分的,探明的、控制的、预测的地质储量及有关规定,结合页岩气勘探开发特点进行储量计算。
5.1储量计算应具备的条件
5.1.1储量起算标准
储量起算标准如下:
试采6个月的单井平均产气量下限标准见表1。其中,试采6个月的单井平均产气量下限是ay
进行储量计算应达到的最低经济条件,各地区可根据当地价格和成本等测算求得只回收开发并投资的试采6个月的单井平均产气量下限;也可用平均的操作费和气价求得平均井深的试采6个月的单井平均产气量下限,再根据实际井深求得不同并深的试采6个月的单井平均产气量下限。
气凝理深
≤500
>500~≤1000
>1000~≤2000
>2000≤3000
表1试采6个月的单井平均产气量下限标准直井产气量
10tm/d
注:试采看个月的单井平均产气盘指试采前6个月获得的单井平均日产气量。b)
含气量下限标准见表2。
表2含气量下限标准
页岩有效厚度
总有机碳含量(TOC)下限标准:TOC1%镜质体反射率(R。)下限标准:R。≥0.7%。页岩中脆性矿物含量下限标准:脆性矿物含量≥30%。DZ/T0254-—2014
水平井产气量
10%m/d
含气量
勘查程度和地质认识程度要求(见表3)是进行储量计算的地质可靠程度的基本条件。表3页岩气各级地质储量勘查程度和认识程度要求储量分级
勘查程度
操明地质储量
控制地质储量
预测地质储量
1.关于页岩气层的地震、钻井、测井等工作量,按照DZ/T0217一2005中有关天然气的要求执行2.要有一定数量的满足储量计算要求的页岩气参数井:页岩气参数并页岩层段全部取心,建立完整的取心剖面,收获率为80%以上:进行了地球物理测井,查明储层爱缝发育情况。在钻井资料控制下,精确解释储层含气量、TOC.地应力方向等参数;通过实验和测试获得分析化验资料,TOC、矿物成分、物性、含水饱和度等关键参数分析化验资料1块/m含气量参数规定见6.4
2.已钻页岩气参数井,根据需
要进行了页岩气层取心和测
并,并获得了关于地应力方
向,岩性、含气量、气水性质、页岩气层物性、压力等资料
2.关键部位有参数井,页岩气
层已有取心资料,进行了岩心
分析、地化分析、含气量、气水性质,压力等分析,获得了相
关资料
DZ/T0254-2014
储量分级
探明地质储量
3.页岩气层已进行了小型直井井网和水平井组开发实验,如果评价井取心资料与压裂效果较好的井对比类似,则该评价并可不压裂,直接侧结为水平井;通过试果6个月以上已经取得了关于气井压力,产气量等动态勘查程度
认识程度
资料:在建产区完成三维地霞(受地表条件限制,无法完成三维地震地区,需进行高密度测网二维地震),确查明建产区构造形态和单元,断层发育、岩石力学参数和TOC平面分布等特征:应有一定数量的试采井,气瓶地质条件一致的条件下,可以借用试采或生产成果
储层的构造形态清楚,查明断层发疗情况,顶底地层岩性和水层分布、端层厚度,TOC、压力系数、R。、孔酬度、渗透率、含水饱和度、脆性矿物、岩石力学参数、地应力分布、矿物成分等分布变化情况清楚,储量参数研究深人,选值可靠:经过试采取得了生产曲线,获得了气井产能认识,完成了初步开发设计或正式开发方案确定了合理的开发井型、并距、适用的钻井压裂工艺技术和单井合理产量,有五年开发计划,经济可采储量经济评价后开发是经济的
5.1.2探明地质储量
表3(续)
控制地质储量
页君气层构造形态、厚度
TOC、R。产层物性、脆性矿物
含量等情况基本清楚,进行了
储量参数研究,选值基本可
靠:经过试采取得了生产曲
线,基本了解了气井产能:进
行了初步经济评价或开发评
价,完成了开发概念设计,开
发是经济的或次经济的
预测地质储量
初步变明了页岩气层构造形
态、厚度、TOC、R。产层物性、脆性矿物含量等公布变化;由
气田钻井合理推测或少数参
数井初步确定了储量参数:未
进行试采,通过类比求得气井
产能:只进行了地质评价
查明了页岩气藏的地质特征、页岩气层及其含气性的分布规律和开采技术条件(在钻井、测井、测试、录井及各种化验分析测试资料基础上,查明了储集类型、页岩气层物性、压力系统、天然气性质、气体流动能力等):通过实施水平井和直井小井网的页岩气层试验或开发井网证实了勘探范围内的页岩气资源及可采性,单井稳定产气量达到了储量起算要求。勘探开发程度和地质认识程度符合表3中的要求。页岩气储量的可靠程度很高,储量的可信度大于80%。5.1.3控制地质储量
基本查明了页岩气藏的地质特征和页岩含气性的分布规律,开采技术条件基本得到了控制,并通过单井试验和参数值模拟,基本查明典型地质背景下页岩气地面钻井的单井产能情况、含气范围内的单井试气产量达到了储量起算要求,或相邻探明区(层)以外可能含气的范围。但因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4
措施,因此页岩气资源可靠程度中等,储量的可信度约50%。5.1.4预测地质储量
DZ/T0254—2014
初步查明了构造形态,页岩气层情况,初步认识了页岩气资源的分布规律,获得了页岩气藏中典型构造环境下的页岩气层参数,大部分贝岩气层参数条件是推测得到的,预探井试气产量达到储量起算要求或已获得气流,或钻遇了气层,或紧邻在探明储量(或控制储量)之外预测有气层的存在,经综合分析有进一步评价勘探的价值。页岩气资源的可靠程度较低,储量的可信度为10%~20%。5.2储量计算单元划分原则
储量计算单元(简称计算单元)划分应充分考虑构造、页岩气层非均质性等地质条件,结合井控等情况综合确定。
a)计算单元平面上般按井区确定。1)面积很大的气藏,视不同情况可细分单元;2)当气藏类型、页岩气层类型相似,且含气连片或叠置时,可合并为一个计算单元。b)计算单元织向上一股按含气页岩层段,结合含气量、孔原度、脆性矿物含量、总有机碳含量和压裂技术(纵向压裂缝长)等因素确定计算单元。一般单个计算单元不超过100m。5.3地质储量计算方法
页岩气以吸附气、游离气和溶解气三种状态储藏在页岩层段中,页岩气总地质储量为游离气、吸附气和溶解气的地质储量之和:当页岩层段中不含原油时则无溶解气地质储量。根据含气页岩层段储层情况确定页岩气地质储量计算方法,计算主要采用静态法:根据气藏情况或资料情况也可采用动态法,可采用确定性方法,也可采用概率法。储量计算公式中符号名称和计量单位见附录A,符合SY/T6895一1993。5.3.1静态法
静态法包括体积法和容积法,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。吸气地质储量采用体积法计算,游离气和溶解气地质储量采用容积法计算。a)吸附气地质储量计算方法
计算页岩层段中吸附在泥页岩粘土矿物和有机质表面的吸附气地质储量时,采用体积法,见式(1):Gr=0.01A.hp,C/z
式(1)中C,为页岩层段中的吸附气含量,测定方法见6.4.2。b)游离气地质储量计算方法
.....(1)
计算页岩层段中储集在页岩基质孔隙和夹层孔隙中的游离气地质储量时,采用容积法,见式(2):G,=0.01AhpS./B.
式(2)中B,为原始页岩气体积系数,用式(3)求得:B-P.Z.T/PT
c)溶解气地质储量计算方法
(2)
当页岩层段含有原油时,采用容积法计算溶解气地质储量,计算方法与常规油气相同,见DZ/T0217—2005的5.3.1。计算公式如下:G,=10*NR
d)页岩气总地质储量计算方法
(4)
1)将上述式(1)、式(2和式(4)计算的吸附气、游离气和溶解气地质储量相加,即为页岩气总地质储量,公式如下:
DZ/TO254—2014
G,-G+G,+G.
(5)
2)当页岩层段不含原油时,不计算溶解气地质储量,将上述式(1)和式(2)计算的吸附气利游离气地质储量相加,即为页岩气总地质储量,公式如下:G,=G,+G,
.........
也可用下式计算页岩层段中吸附气与游离气之和,方法为体积法,公式如下:G,-0.01 A,hp,C
其中式(7)中C,为员岩层段中的总含气量,测定方法见6.4.1,......C6)
..(7)
e)当气藏中总非烃类气含量大手15%或单项非烃类气含量大于以下要求者,烃类气和非烃类气地质储量应分别计算:硫化氢含量大于0.5为,二氧化碳含量大于5%,氮气含量大于0.1%。5.3.2动态法
当贝岩气勘探开发阶段已取得较丰富的生产资料时,可采用动态法计算,根据产量、压力数据的可靠程度,划分探明地质储量和控制地质储量。a)气戴主要采用物质平衡法,弹性二相法和产量递减法计算页岩气地质储量。物质平衡法:采用物质平衡法的压降图(视地层压力与累积产量关系图)直线外推法,废弃1
规地层压力为零时的累积产量即为页岩气地质储量(见SY/T6098一2010的6.1)。弹性二相法:采用井底流动压力与开井生产时间的压降曲线图直线段外推法,废弃相对压2)
力为零时可计算单井控制的页岩气地质储量(见SY/T6098-2010的6.2)。产量递减法:对于处于递减阶段生产的气藏,可采用产量与时间的统计资料计算页岩气地3)
质储量(见SY/T6098—2010的6.3)b)气藏也可根据驱动类型和开发方式等选择合理的计算方法(SY/T60982010),计算页岩气可采储量和选取采收率,由此求得页岩气地质储量。5.3.3概率法www.bzxz.net
5.3.3.1根据构造、储层、地层与岩性边界、气藏类型等,确定含气面积的变化范围。5.3.3.2根据地质条件、下限标准、测并解释等,分别确定有效厚度和单储系数的变化范围。5.3.3.3根据储量计算参数的变化范围,求得储量累积概率曲线,按规定概率值计算各类地质储量。6地质储量计算参数确定
6.1含气面积(A,)
充分利用地震、钻井、测井和测试(含试气和试采,下同)等资料,综合研究气藏分布规律,确定气藏边界,编制反映气藏(储集体)顶(底)面形态的海拔高度等值线图,圈定含气面积。储量计算单元的边界,由查明的页岩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)等边界确定:若未查明含气边界,主要由达到储量起算下限(单井平均产气量下限、含气量下限等)的页岩气井圈定,也可以由矿权区边界,自然地理边界或人为划定的储量计算线等圈定。不同级别的地质储量,含气面积圈定要求不同。6.1.1探明含气面积
页岩储层的认识程度应达到表3要求。含气面积边界圈定原则如下:)依锯测试资料证实的流体界面圈定的含气面积b)钻井和测井、地震综合确定的页岩气戴边界(即断层、尖灭、剥蚀等地质边界》,达到储量起算标准(单井平均产气量下限、含气量下限等)的下限边界。6
DZ/T0254—2014
C)当地质边界或含气边界未查明时,沿边部页岩气井(达到产气量下限标准)外推。探明面积边界外推距离不大于开发井距的1~1.5倍,可分以下几种情况:1)1口并达到产气量下限值时,以此井为中心外推1~1.5倍开发井距;在有多口相邻井达到产气量下限值时,若其中有两口相邻井井间距离超过3倍开发井距,2)
可分别以这两口井为中心外推1~1.5倍开发井距;在有多口相邻井达到产气量下限值时,若其中有两口相邻井井间距离超过2倍开发井距,3)
但小于3倍开发井距时,井间所有面积都计为探明面积,同时可以这2口井为中心外推1~1.5倍开发井距作为探明面积边界;4)在有多口相邻井达到产气量下限值,且井间距离都不超过两个开发井距时,探明面积边界可以边缘井为中心外推1~1.5倍开发井距;由于特殊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5)
积边界距离边部页岩气井(达到产气量下限标准)不大于1~1.5倍开发井距。6.1.2控制含气面积
页岩储层的认识程度应达到表3要求。含气面积边界圈定原则如下:依据钻遇的,或测井解释的、或预测的流体界面圈定的含气面积。a)
探明含气边界到预测含气边界之间隔定的含气面积。当地质边界或含气边界未查明时,边部页岩气井(达到产气量下限标准)外推,具体外推距离视页岩气层稳定程度和构造复杂程度确定,一般为探明储量外推距离的2倍。6.1.3预测含气面积
页岩储层的认识程度应达到表3要求,含气面积边界圈定原则如下:依据预测的流体界面或圈闭溢出点圈定的含气面积。a)
控制含气边界到预测含气边界之间圈定的含气面积。c)
当地质边界或含气边界未查明时,沿边部页岩气井(达到产气量下限标准)外推,具体外推距离视页岩气层稳定程度和构造复杂程度确定,一般为控制储量外推距离的2倍。6.2有效厚度(h)
气层有效厚度(简称有效厚度),指达到储量起算标准的含气页岩层段中具有产气能力的那部分储层厚度。不同级别的地质储量,有效厚度确定要求不同。6.2.1探明储量的有效厚度
6,2.1.1有效厚度确定要求
6.2.1.1.1应制定气层划分标准。6.2.1.1.2应以岩心分析资料和测井解释资料为基础,以测试资料为依据,在研究岩性、物性、电性与含气性关系后,确定其有效厚度划分的岩性、物性、电性、页岩含气量、总有机碳含量、镜质体反射率、脆性矿物含量等下限标准
6.2.1.1.3有效厚度应主要根据钻井取心、测井、试气试采等资料划定,井斜过大时应进行井斜和厚度校正。
6.2.1.2有效厚度划分
6.2.1.2.1以测并解释资料划分有效厚度时,应对有关测井曲线进行必要的井筒环境(如并径变化等)7
DZ/T0254—2014
校正和不同测并系列的归一化处理。6.2.1.2.2以岩心分析资料划分有效厚度时,气层段应取全岩心,收获率不低于80%。6.2.2控制储量的有效厚度
控制地质储量的有效厚度,可根据已出气层类比划分,也可选择邻区类似气蔽的下限标准划分。6.2.3预测储量的有效厚度
预测地质储量的有效厚度,可用测井、录并等资料推测确定,无井区块可用邻区块资料类比确定。6.3页岩质量密度(p,)
贞岩质量密度为视页岩质量密度,可由取心实验测定方法获得,6.4页岩总含气量和吸附气含量(C,和C)6.4.1总含气量(C,)
总含气量主要由解析法、保压岩心法的分析方法得到。具体方法如下:解析法是测量页岩含气量的最直接方法,通常在取心现场完成。钻井取心过程中,待岩心提上a)
井口后迅速将其装人密封的样品罐,在模拟地层温度条件下测量页岩中天然气的释放总量。b)
保压岩心法是在钻孔内采用保压岩心罐取心,这就使得所有贞岩气都保存在岩样中,通过解析直接测得含气量,无须再计算逸散气。这种方法可准确、全面测定含气量,特别是取心时间长,气体散失量大的深孔。
6.4.2吸附气含量(C.)
吸附气含量可通过等温吸附实验法得到等温吸实验法,通过页岩样品的等温吸附实验来模拟样品的吸过程及吸附量,通常采用兰格绣尔模型描述其吸附特征。根据该实验得到的等温吸附曲线可以获得不同样品在不同压力(深度)下的最大吸附含气量,也可通过实验确定该页岩样品的兰格缪尔方程计算参数。6.4.3采样要求
含气量测定应采用行业标准,采样间隔:页岩厚度30m以内,每1m取1个样:页岩厚度30m以上,均匀分布取30个样以上(取样间隔最高2m)。以往测定的含气量可参考应用,但应进行校正。页岩气成分测定执行GB/T13610—2003。页岩气储量应根据气体成分的不同分类计算。一般情况下,参与储量计算的页岩含气量测定值中应剔除浓度超过10%的非烃气体成分。6.5原始页岩气体积系数(B。)原始页岩气体积系数由式(3)求得原始地层压力和原始气体偏差系数如下:a)原始地层压力(P)和地层温度(T)是指折算气藏中部的地层压力和地层温度:b)原始气体偏差系数(Z.)可由实验室气体样品测定,也可根据页岩气组分和相对密度求得。6.6储量计算参数选值
a)应用多种方法(或多种资料)求得的储量计算参数,选用一种有代表性的参数值。计算单元的各项储量计算参数选值:b3
1)有效厚度、页岩气含量采用等值线面积权衡法,也可采用井点控制面积或均勾网格面积on
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