鄂尔多斯盆地天然气储量和产量预测分析_王伟锋

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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)。
{ [ ]} ∑k
R=
Rmexp-
i=1
(t-tm )2 2s2

(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。
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 。
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。
0 引言
近10 多 年 来,随 着 经 济 快 速 发 展,我 国 对 油 气 的需求快 速 增 长。2000 年 我 国 原 油 对 外 依 存 度 为 24.8%,到2010年原油对 外 依 存 度 上 升 为 54.1%, 10 年 间 翻 了 一 番 ,2011 年 原 油 对 外 依 存 度 更 是 高 达 56.7% 。 原 油 对 外 依 存 度 的 快 速 攀 升 将 严 重 威 胁 我 国的能源 安 全。 加 大 我 国 含 油 气 盆 地 勘 探 开 发 力 度 ,提 高 油 气 生 产 能 力 将 提 升 我 国 能 源 安 全 ,促 进 经 济社会和谐发展。 因 此,有 必 要 进 行 未 来 中 长 期 我 国油气储量和产量 增 长 趋 势 的 预 测,从 而 了 解 和 分 析我国未来油气供应能力状况。
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 。 基 于 这 个 原 理 ,哈
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:
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
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]。
(2)
式(1)—(2)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
图1 1981—2010年鄂尔多斯盆地天然气储量增长趋势 ① Fig.1 Natural gas reserves increase trend of Ordos Basin between the year 1981to 2010
鄂尔多斯盆地天然气产量基本上呈现稳步上升 的态势:1972—1997 年 大 体 上 处 于 创 业 初 期 阶 段; 20世纪90年代末,进 入 规 模 开 发 阶 段;到 2004 年, 通过采用有效的开发配套技术,实现了气田的高效开 发,年产量突 破 70×108 m3,天 然 气 产 量 实 现 大 幅 度 提升[11-12]。2006 年 随 着 苏 里 格 气 田 的 正 式 投 产,鄂 尔多斯盆地天然气产量实现跨越式增长(图2)。
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:


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
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
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
来自百度文库
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
(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 .
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.
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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]
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