《页岩气资源/储量计算与评价技术规范》在涪陵页岩气田的应用

蔡 进，潘利生

中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院 （湖北 武汉 430223）

涪陵页岩气田是中国首个最大型整装页岩气田，截至2017年底已提交探明储量6 008×108m3，累积建成产能达百亿方，年产气量超过60×108m3，成为中国石化“气化长江经济带”行动的重要资源基础[1]。涪陵页岩气田一期产建区目前已投产井255口，有丰富的地震资料、测井资料、分析化验资料和钻井资料，为DZ/T 0254—2014《页岩气资源/储量计算与评价技术规范》（以下简称《规范》）的应用和实施提供了充分的条件[2]。基于《规范》规定的评价标准和计算方法，在涪陵页岩气田开展页岩气资源量计算工作，对该区块后续地质研究和开发部署有着重要的意义。

1 《规范》的主要内容和实施意义

《规范》主要内容包括术语和定义、地质储量计算、计算参数确定、技术可采、经济评价、经济可采和未发现原地资源量计算以及综合评价等内容。

作为我国第一个页岩气地质行业标准，《规范》的实施有利于在各大页岩气田开展页岩气资源评价工作，对我国页岩气的开发和广泛利用提供了依据，有助于页岩气产业的长远、快速、健康发展。

2 《规范》的应用

2.1 应用背景

《规范》中将页岩气勘探开发分为4个阶段：勘探阶段、评价阶段、先导性试验阶段、产能建设和生产阶段。涪陵页岩气田在先导性试验阶段对产建区进行物探实施，明确构造特征、应力分布、岩石力学参数和TOC平面分布特征，开展直井和水平井组先导性试验，并达到页岩气井产量起算表征，落实关键参数，提交探明储量。目前气田已进入产能建设和生产阶段，开展页岩气资源量/储量计算可取得比较可靠的评价结果[3]。

2.2 资源量计算方法

《规范》中指出页岩气总资源量为游离气、吸附气和溶解气的地质资源量之和。涪陵页岩气田一期产建区上部气层中不含原油，则无溶解气地质资源量，因此利用体积法和容积法分别计算吸附气和游离气的资源量，计算公式如下：

吸附气计算公式为：Gx=0.01AghρyCx/Zi

游离气资源量计算公式为：Gy＝0.01AghФSgi/Bgi

页岩气总地质储量计算公式为：Gz=Gx+Gy

式中：Gz为页岩气总地质储量，108m3；Gx为页岩气吸附气资源量，108m3；Gy为页岩气游离气资源量，108m3；Ag为含气面积，km2；h为有效厚度，m；ρy为页岩质量密度，t/m3；Cx为页岩吸附气含量，m3/t；Zi为原始气体偏差系数，无因次；Ф为有效孔隙度，f；Sgi为原始含气饱和度，f；Bgi为原始页岩气体积系数，无因次。

目前国内勘探开发程度较高的页岩气区块主要集中在四川盆地，其中涪陵页岩气田焦石坝区块JY1-JY3井区五峰—龙马溪组已于2014年提交探明储量，运用静态法计算地质储量约1 067×108m3，可采储量266×108m3。利用动态法（物质平衡法和数值模拟法）进行单井产能评价结果显示，可采储量计算结果较为可靠，可广泛运用于四川盆地及周边地区。

2.3 计算参数取值及结果汇总

1）含气面积（Ag）。《规范》中对含气面积中探明含气面积、控制含气面积和预测含气面积做了具体的定义，充分利用地震、钻井、测井和测试资料，结合研究气藏分布规律，确定气藏边界，编制构造图，圈定含气面积，依据查明的页岩气藏的各类地质边界，如断层、地层变化等确定边界。此次涪陵页岩气田资源量计算边界圈定原则为：以焦石坝区块一期产建区钻井控制的边界即为已查明的页岩气藏地质边界为界圈定面积。

2）有效厚度（h）。《规范》明确指明有效厚度为达到储量计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。涪陵页岩气田主要含气页岩段为奥陶系五峰组-志留系龙马溪组龙一段，利用区内直井评价井相关资料，以岩心分析和测井资料为基础，研究岩性、物性、电性与含气性关系，确定本区含气页岩段有效厚度。

3）页岩质量密度（ρy）。《规范》规定页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。在涪陵页岩气田，主要利用区内焦页A井对目的层段的密度分析样品，与密度测井资料建立关系图版，计算出区块内其他直井评价井目的层密度，作为计算所需的密度。

4）吸附气含量（Cx）。《规范》规定吸附气含量可通过等温吸附实验法得到，但由于国内页岩气取心现阶段多按照常规勘探取心流程，并进行浸水试验等，在这个过程中岩心暴露时间长，往往造成大量的天然气逸散，造成目前国内现场获取的含气量参数偏低，也造成利用现场含气量测试获得含气量数值计算储量偏低[4]。因此本次资源量计算含气量参数暂用测井解释成果。

5）孔隙度（Ф）。《规范》中并没有明确关于孔隙度取值的要求，因此关于计算公式孔隙度值的确定，本次计算采用岩心分析成果资料，以理论模型为基础，利用实验分析的参数值与各测井信息进行敏感性分析，充分考虑测井计算结果的精度，选用基于“经验统计法计算矿物含量和孔隙度”[5]完成本次储量研究区导眼井页岩气层孔隙度的精细解释，对单井孔隙度，利用单轴覆压孔隙度与地面孔隙度的关系式进行覆压校正，依据覆压校正结果，获取直接评价井含气页岩段孔隙度数据。

6）含气饱和度（Sgi）。《规范》中没有明确关于含气饱和度取值的要求，本次计算利用密度测井法计算含水饱和度，建立焦石坝地区全岩分析黏土矿物与实测含水饱和度模型，单元平均含气饱和度采用算术平均法和孔隙体积权衡法2种方法确定[6]。综合这2种方法，由于孔隙体积权衡法综合了各井间多参数的影响因素，更能接近气藏的实际，综合考虑，含气饱和度最终选取孔隙体积权衡法计算结果，作为计算所需的含气饱和度数据。

7）原始页岩气体积系数（Bgi）。《规范》明确了原始页岩气体积系数由公式：Bgi=PscZiT/PiTsc求得。原始地层压力（Pi）和地层温度（T）是指折算气藏中部的地层压力和底层温度，Psc指地面标准压力，Tsc指地面标准温度；原始气体偏差系数（Zi）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。涪陵页岩气田五峰组-龙马溪组页岩气藏有4口井取得高压物性资料，根据高压物性分析数据来确定气藏天然气体积系数换算因子。

2.4 资源量计算结果

在前文计算参数取值完成的基础上，利用《规范》中关于页岩气资源量计算静态法（体积法和容积法）计算公式，计算出涪陵页岩气田一期产建区五峰-龙马溪组含气页岩段地质资源量约2 800×108m3，详见表1。

3 结论

1）《规范》制定了详细的页岩气资源量/储量计算方法和评价原则，比较符合目前国内页岩气勘探开发的现状，满足了页岩气田勘探开发评价的需要，有利于页岩气的勘探开发和管理。

2）依据《规范》中对高勘探程度区资源量/储量评价和计算的原则和方法，对涪陵页岩气田一期产建区含气页岩段页岩气资源量进行计算，方法易于实施，结果比较可靠，应用效果好，有助于气田后续的开发工作。而对于中、低勘探程度区，在使用过程中可根据不同区块地质特征，采用相应的评分权值，在中、低勘探程度区提高适用性。

表1 涪陵页岩气田一期产建区五峰——龙马溪组页岩气资源量计算结果数据表