鄂尔多斯盆地天然气储量和产量预测分析_王伟锋

２ 天 然 气 资 源 储 量 、产 量 增 长 趋 势
鄂尔 多 斯 盆 地 发 育 下 古 生 界、上 古 生 界 和 中 生 界 多 套 烃 源 岩 ，烃 源 岩 发 育 层 位 多 ，油 气 分 布 相 对 分
散 ，油 气 勘 探 领 域 多 。 从 勘 探 历 史 来 看 ，盆 地 勘 探 具 有长期性和复杂性的特点［１２］，储 量 增 长 一 般 呈 多 峰 形态。伴随着天然气地质储量增长的起伏和油气田 开发技术的进步，天 然 气 产 量 的 增 长 也 往 往 呈 现 多 峰的特点；但是随着 近 年 来 致 密 气 勘 探 与 开 发 技 术 的突破，鄂尔多斯盆 地 天 然 气 产 量 呈 现 持 续 增 长 的 趋势。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｗｆ＿ｕｐｃ＠１６３．ｃｏｍ． 通 讯 作 者 ：刘 鹏 （１９８７－），男 ，山 东 潍 坊 人 ，博 士 研 究 生 ，主 要 从 事 油 气 资 源 评 价 研 究 ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｐｕｐｃ１９８７＠１６３．ｃｏｍ．
１４８４
天 然 气 地 球 科 学
Ｖｏｌ．２５
盆 地 是 以 地 层 、岩 性 圈 闭 为 主 ，构 造 圈 闭 为 辅 的 含 油 气盆地。盆地油气 资 源 分 布 集 中 性 不 强，勘 探 领 域 分 散 ，每 个 领 域 的 突 破 都 会 带 来 储 量 的 明 显 增 长 ，油 气储量、产量增 长 的 多 峰 性 十 分 突 出。 据 新 一 轮 全 国油气资源评价和全国油气资源动态评价结 果 ，截 ［９－１０］ 至 ２０１０ 年 底，鄂 尔 多 斯 盆 地 累 计 探 明 天 然气地质储 量 为 ２．７×１０１２ ｍ３，待 探 明 地 质 资 源 量 为１２．５×１０１２ ｍ３，探 明 程 度 为 １７．８％，属 于 勘 探 早 期阶段 。 ［９］
伯特模型被广泛应用于预测油气田的油气地质储量 或产量的发展趋势 。 ［１５］
单旋回哈伯特模型可以表示为：
Ｑ
＝
２Ｑｍ １＋ｃｏｓｈ［ｂ（ｔ－ｔｍ ）］
（１）
多旋回哈伯特模型就是多个哈伯特旋回通过叠
加 的 方 式 进 行 数 据 的 拟 合 与 预 测 ，表 示 为 ：
∑ Ｑ ＝
ｋ ｉ＝１
２（Ｑｍ ）ｉ ｛１＋ｃｏｓｈ［ｂ（ｔ－ｔｍ ）］｝ｉ
｛ ［ ］｝ ∑ｋ
Ｒ＝
Ｒｍｅｘｐ－
ｉ＝１
（ｔ－ｔｍ ）２ ２ｓ２
ｉ
（４）
式（３）—（４）中：ｋ 为 高 斯 旋 回 总 数；Ｒｍ 为 储 量 高 峰
值，×１０４ｔ；ｔ为时间，ａ；ｔｍ 为储量高峰年份；ｓ为 标 准 差；ｅｘｐ表示以自然常数ｅ为 底 的 指 数 函 数。 式 （４） 也适用油气资源的 产 量 预 测，只 需 将 储 量 参 数 换 成 产量参数即可。
第２５卷 第９期 ２０１４ 年 ９ 月
天然气资源与经济
天然气地球科学
Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．９
ＮＡＴＵＲＡＬ ＧＡＳ ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥ
Ｓｅｐ． ２０１４
ｄｏｉ：１０．１１７６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１９２６．２０１４．０９．１４８３
鄂尔多斯盆地天然气储量和产量预测分析
王伟锋，刘 鹏，郑 玲，周晓光，姜 帅
① 全国矿产资源储量通报．１９７２—２０１０．
Ｎｏ．９ 王伟锋等：鄂尔多斯盆地天然气储量和产量预测分析 １ ４８ ５
革新引起生命结构 发 生 变 化，就 有 可 能 从 变 化 的 时
间 点 开 始 ，重 新 进 入 成 长 发 展 期 。 ）中：Ｑ 为 油 田 产 量，×１０４ｔ；Ｑｍ 为 油 田 年
产量 高 峰 值，×１０４ｔ；ｂ 为 模 型 参 数；ｔ 为 投 产 后 年
份；ｔｍ为产量高峰年份；ｋ 为 哈 伯 特 旋 回 总 数；ｉ为 哈
伯特旋回个 数；ｃｏｓｈ 为 双 曲 余 弦 函 数。 式 （２）也 适
用油气资源的产量 预 测，只 需 将 产 量 参 数 换 成 储 量
３ 天 然 气 资 源 储 量 、产 量 预 测
３．１ 天 然 气 储 量 、产 量 预 测 模 型 ３．１．１ 多 旋 回 哈 伯 特 模 型
哈伯特模型是生长曲线模型的一种类型。生长 曲线的变化过程是 从 生 命 渐 增 期 开 始，经 过 成 长 发 展期后达到稳定期。如果在这个过程中有重大技术
（中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 ２６６５８０）
摘 要 ：鄂 尔 多 斯 盆 地 的 天 然 气 地 质 储 量 发 现 和 产 量 增 长 的 过 程 具 有 一 定 的 多 峰 特 征 ，通 过 分 析 盆 地 天然气资源禀赋、天然气储量和产量的增长历史，并在考虑 天 然 气 储 量、产 量 预 测 影 响 因 素 的 基 础 上，选用多峰高斯模型对鄂尔多斯盆地天然气储量、产量进行 预 测，开 展 天 然 气 供 应 能 力 评 价 和 潜 力 分 析 。 预 测 结 果 表 明 ：鄂 尔 多 斯 盆 地 天 然 气 年 探 明 地 质 储 量 在 未 来 ２０ 年 内 总 体 上 呈 现 先 快 速 上 升后缓慢下降趋势，累计探明天然气地质储量约为 １３×１０１２ ｍ３；天然气产量在未来 ２０ 年内呈 现 快 速增长趋势，年均产量约为１ ６４０×１０８ ｍ３。 未 来 ２０ 年 鄂 尔 多 斯 盆 地 天 然 气 产 量 将 占 全 国 天 然 气 总产量的２０％以上，随着非常规天然 气 资 源 的 成 功 勘 探 与 开 发，鄂 尔 多 斯 盆 地 对 我 国 油 气 资 源 的 供 应 能 力 将 逐 步 增 大 。 在 相 当 长 的 时 间 内 ，鄂 尔 多 斯 盆 地 的 天 然 气 勘 探 开 发 将 具 有 广 阔 的 前 景 。 关 键 词 ：鄂 尔 多 斯 盆 地 ；多 峰 高 斯 ；储 量 预 测 ；产 量 预 测 ；供 应 能 力 中 图 分 类 号 ：ＴＥ１５ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２－１９２６（２０１４）０９－１４８３－０８ 引 用格式：Ｗａｎｇ Ｗｅｉｆｅｎｇ，Ｌｉｕ Ｐｅｎｇ，Ｚｈｅｎｇ Ｌｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｅｄｉｃ－ ｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｄｏｓ Ｂａｓｉｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１４，２５（９）：１４８３－１４９０．［王 伟 锋 ，刘 鹏 ，郑 玲 ，等 ． 鄂 尔 多 斯 盆 地 天 然 气 储 量 和 产 量 预 测 分 析 ［Ｊ］．天 然 气 地 球 科 学 ，２０１４，２５（９）：１４８３－１４９０．］
收 稿 日 期 ：２０１３－０９－０９；修 回 日 期 ：２０１４－０３－２３． 基金项目：国土资源部“十二·五”重点项目“油气与煤炭资源综合评价与区划”（编号：１２１２０１１３０９２４００）；重要矿产资源保障能力 综 合 评 价
（编 号 ：１２１２０１１０８８０１５）联 合 资 助 ． 作 者 简 介 ：王 伟 锋 （１９５８－），男 ，山 东 莘 县 人 ，教 授 ，博 士 生 导 师 ，主 要 从 事 含 油 气 盆 地 分 析 、油 气 地 质 工 程 等 领 域 的 研 究 和 教 学 工 作 ．
１ 天然气资源概况
鄂尔 多 斯 盆 地 是 我 国 中 部 大 型 叠 合 盆 地，油 气 资源禀赋巨大，是我 国 未 来 油 气 储 量 和 产 量 增 长 潜 力最 大 的 盆 地 之 一，天 然 气 地 质 资 源 量 为 １５．２× １０１２ ｍ３，可采资源量为８．９３×１０１２ ｍ３［９－１０］。鄂尔多 斯
参数即可。
３．１．２ 多 峰 高 斯 模 型 高斯模型也是油气资源储量与产量预测的重要
方法之一［１２］，原理也是基于 生 命 旋 回 增 长 曲 线。 其
模型的建立原理和多旋回哈伯特模型一样。
用于预测储量增长的单峰高斯模型表达式为：
［ ］ Ｒ
＝ Ｒｍｅｘｐ
－
（ｔ－ｔｍ ）２ ２ｓ２
（３）
多峰高斯模型可表示为：
目前 有 关 油 气 地 质 储 量、产 量 的 预 测 模 型 有 很 多种类［１－８］，主要有哈伯特模型、高斯模型、逻 辑 斯 谛 模型和翁氏旋回模 型 等，最 常 用 的 ２ 种 多 旋 回 模 型
为多旋回哈伯特模型和多峰高斯模型。本文在分析 鄂尔多斯盆地油气 资 源 潜 力 和 储 量、产 量 增 长 历 史 的基础上，综合考 虑 油 气 储 量、产 量 预 测 影 响 因 素， 结合鄂尔多斯盆地 地 质 特 征，选 用 多 峰 高 斯 模 型 对 盆 地 开 展 油 气 储 量 、产 量 预 测 研 究 。 以 此 为 基 础 ，运 用多旋回哈伯特模型和多峰高斯模型对我国主要含 油气盆地进行储量、产 量 预 测，分 析 未 来 ２０ 年 内 鄂 尔多斯盆地油气产量在全国油气总产量中的比重变 化 趋 势 ，并 开 展 其 供 应 能 力 评 价 及 潜 力 分 析 。
鄂尔多斯盆 地 天 然 气 的 勘 探 历 程 主 要 经 历 了 ４ 个阶段［１３－１４］：①２０世纪８０年代中期天然气勘 探主战 场 由 盆 地 周 边 向 盆 地 腹 部 转 移 ，发 现 了 以 镇 川 堡 气 田 为代表的多 个 上 古 生 界 气 藏；②８０ 年 代 末 勘 探 思 路 从 构 造 圈 闭 向 地 层 — 岩 性 圈 闭 转 变 ，短 期 内 发 现 并 探 明了靖边奥 陶 系 古 风 化 壳 气 田；③９０ 年 代 中 期 将 勘 探重点从下古生界向上古生界碎屑岩岩性圈闭转变， 发现了乌审旗和榆林２个含气区，进入了盆地天然气 勘 探 重 要 发 展 阶 段 ；④９０ 年 代 以 来 ，向 上 古 生 界 砂 岩 致密气勘探转变，发现了苏里格、神木、大牛地、乌 审 旗 地 等 ４ 个 探 明 储 量 超 过 千 亿 立 方 米 的 致 密 气 田 ，迎 来了盆地天然气勘探的大发展（图１）。
另外，鄂尔多 斯 盆 地 煤 层 气、页 岩 气、致 密 砂 岩 气等非常规油气资源丰富。盆地煤层气地质资源量 为９．８６×１０１２ ｍ３，可 采 资 源 量 为 １．７９×１０１２ ｍ３；页 岩气地 质 资 源 量 为 （３．４～５．３）×１０１２ ｍ３，致 密 砂 岩 气地质 资 源 量 为 （６～８）×１０１２ ｍ３，可 采 资 源 量 为 （３ ～４）×１０１２ ｍ３［１１］。