（计算机应用技术专业论文）大港油田已探明未动用储量灰色决策评价模型研究与实现.pdf

摘要 灰色系统是一个系统内部结构特征部分已知、部分未知的系统。灰色系统理 论就是研究本征性灰色系统的量化问题，是研究系统的建模、预测、分析、评估、 决策和控制的理论。 灰关联聚类分析是基于灰数白化权函数将一些观测指标或观测对象聚集成 若干个可定义类别的方法。它主要用于检查观测对象是否属于事先设定的不同类 别，以便区别对待。本文成功地将灰色聚类分析应用于对未动用储量区块开发优 劣的类别划分，为储量动用决策提供了一个科学、有效的方法。 本文首先分析了大港油田地质特征与勘探、开发概况。在此基础上，结合中 石油已探明未动用储量评价的行业标准和大港油田实际，确定了大港油田未动用 储量的评价标准，根据可动用开发的程度将未动用储量区块划分成四个类别。利 用灰色系统理论对已探明未动用储量进行决策评价的可行性进行论证。依据评价 标准和灰色聚类方法，建立了大港油田已探明未动用储量灰色决策评价模型，并 对大港油田部分已动用储量区块进行了评价，检验了模型的可靠性和可信度。完 成大港油田已探明未动用储量区块建立灰色模型和数据采集，利用灰色决策评价 模型对这些区块进行了评价，划分了类别，对油田生产决策提供了可靠的依据。 最后对大港油田已探明未动用储量的评价研究提出了前瞻性的建议。 关键词：灰色系统理论 灰色聚类分析白化权函数 未动用储量决策评价灰类 a b s t r a c t t h eg r a ys y s t e mi sas y s t e mw h i c hp a r t i a li n t e r n a ls 1 舭n l r ec h a r a c t e r i s t i ck n o w n a n do t h e ru n k n o w n t h eg r a ys y s t e mt h e o r yr e s e a r c ht h eq u a n t i t yp r o b l e m so f o r i g i n a l c h a r a c t e r i s t i cg r a ys y s t e m , i sat h e o r y o fs t u d y i n gt os e tu pam o d e l ， p r e d i c t i o n ，a n a l y z e ，e v a l u a t i o n ，d e c i s i o n m a k i n ga n d c o n t r o lo ft h es y s t e m t h eg r a yc o - c l u s t e r i n ga n a l y s i sm a k es o m eo b s e r v a t i o ni n d e xo ro b s e r v e do b j e c t sg a t h e r e d i n t od e f i n a b l em e t h o d sb a s i n go nw h i t ep o w e rf u n c t i o n i tm a i n l yu s e dt oc h e e ko b s e r v e do b j e c t w h e t h e rb e l o n gt o p r e s e tc a t e g o r y , f o rt h ep u r p o s e o fd i f f e r e n t i a lt r e a t m e n t t h i sp a p e r s u c c e s s f u l l yu s eg r a yc o c l u s t e r i n ga n a l y s i si ni d e n t i f i c a t i o nd e v e l o p i n ge f f e c to fp r o v e d n o n p r o d u c i n gr e s e r v e s ，p r o v i d ea s c i e n c ea n dv a l i dm e t h o dt or e s e r v e sd e v e l o p m e n t d e c i s i o n - m a k i n g f i r s t l y , t h i sp a p e rg e n e r a l l ya n a l y z e dg e o l o g yc h a r a c t e r i s t i c ，e x p l o r a t i o na n d d e v e l o p m e n to fd ag a n go i l f i e l d o nt h eb a s eo fc n p ce v a l u a t i o nc r i t e r i o nf o r p r o v e dn o n p r o d u c i n gr e s e r v e sa n dd ag a n go i l - f i e l dg e o l o g y , g e tt h ee v a l u a t i o n c r i t e r i o nf o rd e v e l o p m e n td ag a n go i l f i e l dn o n - p r o d u c i n gr e s e r v e s ，a n dd i v i d ei t i n t of o u rc a t e g o r i e sa c c o r d i n gt ot h ed e g r e eo fd e v e l o p m e n t s e c o n d l y , u s eo fg r a y s y s t e mt h e o r i e st oe v a l u a t et h ed e v e l o p m e n tf e a s i b i l i t yo fp r o v e dn o n p r o d u c i n g r e s e r v e s a c c o r d i n gt oe v a l u a t i o ns t a n d a r da n dg r a yg a t h e r i n gm e t h o d ，b u i l tu pt h e e v a l u a t i o nm o d e lo fd ag a n go i l f i e l dp r o v e dn o n - p r o d u c i n gr e s e r v e s ，a n dh a v e u s e dt h em o d e lt oe v a l u a t es o m ep r o d u c e dr e s e r v e si nd ag a n go i l f i e l d ，t op r o v et h e m o d e lr e l i a b i l i t yo fc r e d i b i l i t y t h i r d l y , h a v eb u i l tu pg r a ym o d e l sf o rd ag a n g o i l f i e l dp r o v e dn o n p r o d u c i n gr e s e r v e sa n dd a t ac o l l e c t i o n ，u s et h eg r a ye v a l u a t i o n m o d e lt od i v i d ec a t e g o r ya n de v a l u a t i o nt h ee 任e c to ft h er e s e r v e s p r o v i d er e l i a b l e b a s ef o ro i l f i e l dd e v e l o p m e n td e c i s i o n - m a k i n g f i n a l l yp r o p o s e ds u g g e s t i o n sf o rp r o v e dn o n p r o d u c i n gr e s e r v e sd e v e l o p m e n t e v a l u a t i o n si nd ag a n go i l f i e l d k e yw o r d s ：g r a ys y s t e mt h e o r y ，g r a yc o c l u s t e r i n ga n a l y s i s ，w h i t ep o w e r f u n c t i o n ，n o n - p r o d u c i n gr e s e r v e s ，d e c i s i o n - m a k i n ge v a l u t i o n , g r e yt y p e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位做作者签名：套冲 签字吼矽7 年6 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞蠢鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 葛讳 l 签字日期：2 卯弦多月 导师签名： 匙钗 ，p 签字日期：2 伊7 年月7 日 第一章引言 1 1 课题的提出 第一章引言 已探明未动用储量是指已经探明或已经发现的用现代技术可能开采的油气 数量。由于地质条件的复杂性，各个区块在开采的程度上存在很大差距，反映在 经济上原油成本的变化是非常大的，直接影响经济效益。 大港油田经过四十多年的开发，主力油田都已进入开发的中、后期，开发难 度不断加大，老油田调整的潜力越来越小，自“八五”以来一直面临着储采不平 衡的矛盾，9 1 9 8 年共生产原油3 3 2 9 5 l o a t ，而阶段新增可采储量只有2 0 5 8 x 1 0 4 t ，资源投入产出比仅0 6 1 8 ：l 。储采不平衡的矛盾日益突出，油田发展后劲 不足，急需新资源补充，但由于新探明储量品位低，大部分属难采储量，可动用 程度低，致使油田新区产能建设处于非常被动的局面。这种情况，严重影响了油 田的产量稳定和可持续发展。因此，要保持油田的高产稳产，就必须花大力气向 已探明未动用储量要产量。 但客观情况是：随着勘探程度的提高，新增探明储量发现的规模越来越小且 品位低，可动用程度低。处于经济效益的考虑，一些已探明储量未投入开发，造 成新增探明储量大量积压。截止到9 8 年底，大港油田共有未动用储量3 6 4 4 0 1 0 4 t ，大部分都是8 8 年以后探明的。如何盘活这些未动用储量，使它们得到合理 有效动用，它直接关系到油田的生存与发展，是摆在油田决策者面前的一个首要 问题。 对已探明未动用区块的开发既要考虑经济效益，又要考虑油田发展的需要。 如何将经济效益和社会效益有机地结合起来，将未动区块按开发的价值的优劣进 行排序，进行科学决策评价，以保证油田可持续性发展，是油田科技工作要解决 的一个十分现实的问题。因此，进行己探明未动用储量决策评价方法研究显得尤 为迫切和必要。 1 2 未动用储量决策评价的现状 未动用储量决策评价是建立在勘探阶段评价、开发评价和产能建设评价基础 之上的综合评价。勘探阶段评价、开发评价和产能建设评价历来都是油田工作者 第一章引言 研究的重点，目前已经形成了较为成熟的技术和方法。而未动用储量区块优选评 价是其中最为薄弱的环节，至今尚无成型的方法，主要体现在以下几个方面： 反映未动用储量基本地质情况指标的获取还存在着不确定性 与已开发区块相比，未动用储量区块具有一定的特殊性，由于受到种种客观 条件的限制，对于描述油藏基本地质情况，以及进行油藏工程设计所需的一些重 要的地质指标，往往难以取得。通常的做法是根据专家的经验，借用邻区或地质 条件相似区块的资料。这样获取的地质指标往往存在着不确定性，使用常规的方 法评价的结果的可信度大大降低。 未动用储量经济评价方法和参数设计还不完备 关于未动用储量经济评价方法和参数，一般都按照石油总公司的规定执行。 但对于未动用储量经济评价结果，目前仅仅采用内部收益率( 内部盈利率，i i 淑) 一项指标对未动用储量进行经济评价分类，事实证明，这样的分类结果具有很大 的片面性和局限性，用于指导未动用储量开发决策是远远不够的。 未动用储量开发决策评价的方法还缺乏科学性 目前油田对于未动用储量区块的优选及未动用储量开发决策评价缺乏科学 的决策方法和与之配套的有效的评价手段。在方法上以主观经验为主。人为因素 带来的影响很大。在评价手段上，还基本停留在手工作业阶段，不仅工作量大， 效率低下，而且评价结果可信度较差。 本文成功地将灰色系统理论的灰色聚类分析方法应用于对未动用储量的决 策评价，实现了由定性分析到定量分析的跨跃，拓宽了评价视野，提高了可信程 度，为决策者提供了一个行之有效的、科学的评价方法，直接为油田生产服务。 1 3 论文工作与组织 本文首先分析了大港油田地质特征与勘探、开发概况。在此基础上，结合中 石油公司已探明未动用储量评价的行业标准和大港油区实际，甄选了进行灰色决 策评价的地质参数、油藏工程指标和经济指标。然后提出了这些指标的获取途径 和方法，确定了大港油田未动用储量的评价标准，根据可动用开发的程度将未动 用储量区块划分了四个类别。依据评价标准，建立了影响未动用储量区块决策评 价的各指标的白化权函数，利用灰色聚类方法建立了大港油田已探明未动用储量 灰色决策评价模型，并对大港油田部分已动用储量区块进行评价，以检验模型的 可靠性和可信度。完成了所选大港油田已探明未动用储量区块建立灰色模型的数 据采集。利用灰色决策评价模型对这些区块进行评价，划分了类别，对油田生产 决策提供了可靠的依据，得到专家的肯定。 第一章引言 最后总结了今后的研究方向。具体内容将在以下几章分别予以详细的分析与 研究： 第二章讲述了大港油田地质特征与勘探、开发概况。 第三章建立了大港油田已探明未动用储量决策评价标准研究。 第四章依据评价标准，建立了影响未动用储量区块决策评价的各指标的白化 权函数，利用灰色聚类方法建立了大港油田已探明未动用储量灰色决策评价模 型。 第五章在己建模型的基础上完成了软件系统的编制，以及评价应用。 第六章是结论与展望，确定了今后的研究方向。 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 黄骅裂谷盆地在区域地质结构上属渤海湾含油气区的一部分，位于渤海湾含 油气区西部，燕山褶皱带的南侧，包括仓县、埕宁两个隆起，总勘探面积约 1 8 0 0 0 k m 2 ，大港油田是黄骅裂谷盆地发现的油气田的总称【1 1 。 2 1 大港油田的地质特征 2 1 1 叠置型的生油凹陷，油气资源丰富 黄骅裂谷盆地已发现的生油凹陷有南堡、北塘、板桥、歧口、沧东和南皮， 由于断块活动的多期性，每个生油凹陷都经历了多期的生油环境，因而形成了多 套生油层系，如歧口、南堡凹陷，生油层有4 套( e s 3 、e s 2 、e s 】、e d ) ，板桥凹 陷有3 套( e s 3 、e s z 、e s l ) ，沧东、南皮凹陷3 套( e k 3 、e k l 、e s 3 ) ，北塘凹陷 推断亦有3 套( e s 3 、e s l 、e d ) 。生油层厚，一般为1 0 0 0 - - - ，2 0 0 0 m ，有机质丰度 高，有机碳一般为1 1 6 5 o ，转化条件好，总烃含量为1 0 0 0 - - - 2 0 0 0 m g l ， 油气资源丰富。根据氯仿沥青“a ”推算，本区下第三系总生油量为2 5 8 3 4 1 0 8 t ， 总生气量为3 8 6 3 3 8 1 0 8 m 3 。 2 1 2 储层发育，类型较多，沉积物以重力流沙体为主要形式 古生代沉积了巨厚的碳酸盐岩建造和海陆交互地层，中生代沉积了以中、下 侏罗统代表的河流相和河湖沼泽相地层，发育套基性火山碎屑岩建造，白垩系 为大陆洪积相沉积。经燕山运动华北地台解体后，新生代是黄骅裂谷盆地主要发 育期，早第三纪为湖相沉积砂体，晚第三纪为河流相砂体，早第三纪砂体因受块 断运动、古气候条件及古地形影响，其成因类型主要为重力流砂体：包括河流冲 积扇、水下扇、湖底水道砂、深水浊积扇以及河流三角洲砂岩。在空间上形成了 多种沉积体系，发育多种类型的砂体，为油气储集提供了良好的空间，粒屑灰岩、 灰岩的发育和火山岩的存在，组成了黄骅裂谷盆地以碎屑为主，粒屑灰岩、火山 岩为辅的三大储集岩类，其中碎屑岩中储集的已探明的石油地质储量占总探明储 量9 3 ，粒屑灰岩占5 ，火山岩占2 。 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 2 1 3 油气藏类型及其展布 受块断活动和沉积作用控制，本区具有多种圈闭类型，形成了多种类型油气 藏，大体分为构造油气藏、地层岩性油气藏及古潜山油气藏三大类共1 8 种类型 ( 表l 1 ) 【2 】。 类 亚类序号种类实例 1 逆牵引背斜油气藏港东、羊二庄、马西深层、板中东、官1 、官3 2披覆背斜油气藏港两、王徐庄、羊三木、孔店 构背斜油气藏 3 挤压背斜油气藏板桥、乌马营 造4滑塌背斜油气藏沈家铺、枣园、长芦 油5拱升背斜油气藏塘沽 气 鼻状构造油气藏 6 断层遮挡的鼻状构造油气藏唐家河、六问房、周清庄、友谊、小集 藏7 地垒断块油气藏官8 0 、枣南、自来屯 断块油气藏 8 抬斜断块油气藏滨南 9 交叉断层断块油气藏歧5 0 、歧1 5 地1 0砂岩上倾尖灭油气藏大张坨、滨北、联盟 岩性油气藏 层l l孤立砂岩油气藏 板深5 6 岩1 2 凹陷中心浊积岩体油气藏港深3 2 - 3 3 砂岩体 性1 3 地层超覆油气藏歧2 6 油地层油气藏 气1 4 地层不整合油气藏歧6 4 7 簸 古新生型潜山1 5新生中储潜山油气藏官1 4 2 ( j ) 、风化店( j ) 潜油气藏1 6新生古储潜山油气藏太1 4 ( o ) 、扣村( p ) 、千米桥( 0 ) 山 1 7 古生中储潜山油气藏孔古4 ( k ) 油古生型潜山 气 油气藏1 8古生古储潜山油气藏孔吉3 ( 0 ) 藏 受成因条件的制约。各类油气藏无论在时间上和空间上均按一定的规律展 布，空问上不同类型油气藏分布在特定的区域构造位置上，逆牵引背斜油气藏主 要分布在同生断层下降盘，有时呈珠状分布。披覆背斜油气藏主要分布在被上第 三系地层所覆盖的基岩隆起上；挤压背斜油气藏主要分布在边界断层及主断层之 间凹陷中由双向挤压造成；滑塌背斜油气藏多分布在主断裂的下降盘，依次滑塌 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 形成；拱升背斜油气藏分布在继承性基岩局部隆起带上；鼻状构造油气藏多分布 在边界断层或盆地内部大断裂带的下降盘；岩性油气藏多分布在盆地的斜坡带 上，地层油气藏多与地层超覆和不整合有关；古潜山油气藏与多位于被生油岩所 包围的基岩隆起上，并有良好的储盖组合。 通过综合研究发现，各类油气藏的形成分布不是孤立存在的，在时空上是由 单个油气藏形成复合群体，即复式油气聚集带。通过勘探，黄骅裂谷盆地发现了 多个复式油气聚集带。 2 1 4 多种运移方式，多期油气聚散 前述本区具有多套生油层系，多种储集岩体，多期块断活动，形成多种生一 储一圈组合序列和广阔的油气运移途径，其运移方式有垂向、侧向和混合式三种， 各种方式具有一定的分布规律：垂向运移一般分布在构造的陡翼，大断裂的两侧， 运移的途径为大断裂及其派生的张性复式地垫，运移的距离与断裂断开的高度有 关，一般为2 - - - 3 k m ，常形成上第三系次生油气藏；侧向运移一般分布在构造带 的缓翼，凹陷的斜坡，其运移途径为不整合面、储层内部及地层层理面，运移距 离最大超过l o k m ：混合式运移，包括先侧向后垂向，先垂向后侧向两种运移方 式非常广泛，运移距离也很远，最大距离可达2 0 - - 3 0 k m ，如羊三木油田。 由于各生油层系的热演历史不同和块断活动的多期性，油气大规模的运移， 也具有多期性。本区已确定的有东营期、明下段末期、明上段末期三次主要油气 运移期，油气运移的方向受下第三系古静压分布的控制，主要指向凹陷中的隆起 带和凹陷的斜坡带。 2 1 5 具有多期火山喷发和较高地温场 火山岩主要沿深大断裂喷出。钻探证实盆地除中生界发现安山岩玄武岩体 外，整个第三系地层中均有火山岩存在。形成本区较高的地温场。盆地内第三纪 的沉陷区和地幔隆起区呈现镜向对应的特点，证明地幔隆起较高，地壳较薄，活 动性强，最大地热流值为正常值的1 3 一- - 1 7 倍，其盖层地温梯度为3 6 4 3 l o o m 。高于正常地温梯度，说明地壳内部确有上地幔物质涌升后所产生的强烈 的热对流活动。地壳深部热量向上释放对黄骅盆地油气生成、运移、聚集都是十 分有利的条件。 总之，黄骅盆地经历中生代的拱生、裂陷，于第三纪形成南、北两大主要生 油凹陷，石油总聚集量为2 5 6 4 x1 0 8 t ，天然气聚集量4 5 1 2 x1 0 8 m 3 , 为该区油气富 集成藏提供了雄厚的物质基础；长期发育的大型断裂背斜构造，由于块断活动的 差异性，形成多种圈闭类型，为油气聚集提供了多种场所；构造运动的旋回性形 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 成了多种沉积体系及多套储盖组合，为油气富集提供了良好的储集空间；多种油 气运移方式，形成多套含油层系，控制油气藏的广泛分布。 2 2 大港油田的勘探现状 大港油区大部分油田自1 9 5 5 年开始，至今勘探已有四十多年的历史，其经 历了区域普查，区域钻探，勘察开发北、南大港，全面发展勘探，钻探潜山评价 深层，展开复式油气藏以及深化陆地，加快滩海等七个阶段。 根据总公司的“积极向上、发愤图强、有所作为，抓住发展机遇、立足大港 探区、瞄准大场面、寻求大突破、建设大油田、实现大发展、再作新贡献”的勘 探精神，制定了遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨，抓住发展机遇，立足 大港探区，瞄准大场面，寻求大突破，老区硬稳定，滩海快发展，陆上新区作保 证，天然气业务作补充，保持油气储量、产量的稳定较快增长的“十一五”勘探 开发总体工作目标。为了实现总体工作目标，努力把大港油田建设成大油气田， 近期工作具体分“三步走”：第一步，2 0 0 6 - - 2 0 0 7 年，通过强基固本、积蓄后劲， 全力确保原油产量稳中有升，产量规模整体稳定在5 0 0 万吨油气当量以上：第二 步，2 0 0 8 - - 2 0 1 0 年，通过稳定陆上、加快滩海，油气当量达到6 0 0 万吨，在建 设大油田的征程上迈出最坚实的一步；第三步，再用5 - - 8 年时间，通过拓展领 域、加快发展，把大港油田建设成大油气田。 2 3 大港油田的开发现状 2 3 1 油田基本情况 截止2 0 0 6 年1 2 月底，大港油区动用石油地质储量7 2 6 9 9 5 1 0 4 t ，可采储量 1 8 6 9 1 0 6 1 0 4 t 。当年新增动用石油地质储量1 0 4 4 0 6 x1 0 4 t ，新增可采储量4 5 3 3 7 1 0 4 t ，其中，自营区已有1 7 个油气田投入开发，动用石油地质储量6 6 9 5 5 2 2 1 0 4 t ，可采储量1 7 3 0 1 4 3 1 0 4 t ，当年新增动用石油地质储量9 7 7 2 0 1 0 4 t ，新 增可采储量4 3 7 5 2 1 0 4 t ；合作区已经开发赵东、段南、长芦和塘沽四个油田， 共动用石油地质储量5 7 7 4 4 1 0 4 t ，可采储量1 3 8 9x1 0 4 t 。 目前共投产油气水井4 7 3 5 口，其中采油井3 2 8 7 口( 含采气井6 0 口) ，注水 井1 4 4 8 口。油气井开井2 4 5 1 口，日产油水平1 4 0 0 9 t ，油田综合含水8 7 1 5 ， 年产油5 31 0 7 5 5 1 0 4 t ，累计产油1 3 7 6 3 1 71 1 0 4 t ，地质储量采油速度o 7 5 ， 采出程度1 9 4 4 ，可采储量采油速度2 9 5 ，可采储量采出程度7 6 5 7 ，剩余 第二章大港油田地质特征与勘探、开发概况 可采储量采油速度1 1 2 ；注水井开井1 0 3 81 2 1 ，总日注水平9 7 4 6 3 m 3 ，月注采比 o 7 5 ，年注水3 3 8 3 2 4 1 0 4 m 3 ，累计注水5 8 9 8 4 0 5 1 0 4 m 3 ，累计注采比0 7 。 2 3 2 油田开发水平分级 根据中石油股份公司颁发的各类油藏开发水平分类指标界限，结合2 0 0 6 年 油田的开发状况，对2 5 个油田进行了开发水平评价。 i 类开发水平油藏 i 类开发水平油田共3 个，分别是港西、羊二庄和王徐庄油田，三个油田可 采储量4 3 0 6 2 2 1 0 4 t ，占大港总可采储量的2 5 9 8 ；2 0 0 6 年生产原油9 0 6 1 0 4 t ， 占大港油田已开发区总量的2 3 6 。 i i 类开发水平油藏 i i 类开发水平油田共有1 6 个，主要是羊三木、小集、港东、港中、唐家河、 风化店开发区、王官屯和板桥油田等，这1 6 个油田可采储量1 1 0 6 4 1 1 0 4 t ，占 大港油田可采储量的6 6 7 ，2 0 0 6 年年产量2 7 7 6 1 0 4 t ，占自营区产量的7 2 2 。 m 类开发水平油藏 i 类开发水平油田共6 个，包括马西深层、联盟深层、六间房油田、扣村油 田等。这6 个油田可采储量5 0 9 4 1 0 4 t ，占自营区可采储量的3 0 7 。2 0 0 6 年 原油产量4 3 3x1 0 4 t ，占自营区产量的1 1 2 。 第三章大港油田已探明未动用储量决策评价标准研究 第三章大港油田已探明未动用储量决策评价标准研究 3 1 已探明未动用储量评价的行业标准 石油地质划分为探明储量、控制储量和预测储量三级，其中探明储量按照勘 探开发程度和油藏复杂程度又进一步划分为已开发探明储量、已探明未动用储量 和基本探明储量。已探明未动用储量是指已经探明或已经发现的用现代技术可能 开采的油气数量。 目前，已探明未动用储量评价大都采用根据石油地质学和技术经济学的有机 结合，按照未动用储量的落实程度，以内部收益率为主要指标，将已探明未动用 储量的评价分为不确定性经济评价和确定性经济评价【1 8 1 。 3 1 1 已探明未动用储量的不确定，陛经济评价 已探明未动用储量不确定性评价的对象是油田开发早期阶段，经济分析面临 的问题是如何确定参数的不确定性以及如何反映这些不确定性，比如受市场和管 理因素影响的产品价格、投资额和成本；影响原油产量的地质因素：渗流能力、 储层物性、含油面积和厚度等等，我们对这些变量的可能变化范围以及概率分布 加以确定，用蒙特卡罗法模拟计算出衡量风险程度的指标、期望值和标准差【2 】。 3 1 2 已探明未动用储量的确定性经济评价 已探明未动用储量确定性经济评价的目的是在现有的后备储量资源中找出 在目前油价和生产成本下开采能够获得效益的油藏，把投资风险降到最低。 油田开发中的风险因素包括： 地质风险( 勘探上交的地质储量中能够动用和采出的油量) 市场风险( 油价、通货膨胀) 技术风险( 研究水平和工艺水平) 经营风险( 开采时间长，未来有许多不可预见的风险) 而在油田开发后期，后备资源的品位一般不是很好，有效动用的难度大，能 动用的部分中有一定的风险，投资效果在盈利与不盈利之间，因此，在经济评价 中的风险是显而易见的。过去用产量递减程度和简单开发方式预测投入产出，评 价的经济指标可信度低，为此，现今的已探明未动用储量评价建立在科学的程度 第三章大港油田已探明未动用储鼍决策评价标准研究 上，用加大地质研究力度和用经济评价详细估算的方法来提高工作质量，降低投 资风险。 具体做法是，将已探明未动用储量评价分为三个阶段：地质分析阶段、油藏 工程分析阶段和经济评价阶段，逐步筛选，逐步细化。例如参加评价的区块有 2 0 个，经过地质阶段筛选后留下9 个。这样从2 0 个区块减少到了9 个区块，经 济评价的工作量大幅度减少。对9 个区块进行初步的油藏工程方案，分析内容共 计八项：井网、压力、开采方式、采收率稳产年限，递减率、产能及十年产量预 测，提高经济效益措施，细化到每一个区块都有一个相适应的初步的油藏开发方 案，只有逐步筛选缩小评价范围才能做到，只有在这样的基础上作经济评价才有 意义。 3 1 3 已探明未动用储量评价指标和分类标准 由于地质条件的复杂性，各个区块在开采的程度上存在很大差距，反映在经 济上原油成本的变化是非常大的，中国石油天然气总公司曾经就六个指标( 储量 丰度、千米井深产量、每米产能、采收率、投资回收期、原油成本) 对未动用储 量划分成五类，见表3 1 【15 1 。 表3 1 已探明未动用储量的类别 指标储量丰度千米井深产每米产能采收率投资回收期原油成本 类别 1 0 t k m 量t 1 0 0 0 m t m ( 年)( 元吨) i 2 0 0 1 0 2 5 3 5 82 1 0 i i1 0 0 2 0 06 1 01 5 2 52 5 3 58 1 52 1 0 3 5 0 i l l5 0 1 0 03 5 61 o 1 52 0 3 0 1 03 5 0 4 5 0 5 0 1 0 01 5 3 50 5 1 02 0 3 0 1 0 1 5 4 5 0 5 5 0 v 5 0 1 5 5 5 0 在表3 - 1 中： i 类储量地质条件很好、品位高，油井实际稳产能力强，经济效益好，随时 可投入开发。 i i 类储量为地质条件较好、品位较高，储量质量相对较可靠，产能较大且较 稳定，经济效益好，动用前只要略加部分补充工作即可投入开发。 类储量地质条件较差，储量品位和产能较低，油层物性和原油性质较差， 经济效益相对较低，开采难度较大，但只要事先做好补充工作( 如钻探评价井、 扩大试油试采面、补作三维地震、加强稠油工艺攻关和储层研究等先导性试验) ， 仍可进行开发，建立产能。 类储量为地质条件较差、储量品位和产能很低，经济效益极差，开发难度 第三章大港油田已探明未动用储最决策评价标准研究 很大，但只要做好补充工作，并在部分难度大的区块采取特殊工艺和高科技手段， 仍可进行开发。 v 类储量为地质情况不清，储量品位极低且落实程度很差，当前常规工艺技 术无法开采，一般无经济效益，暂无法动用。 以上六个评价指标可以分成三类：一类指标是由地质因素构成，如储量丰度、 千米井深产量、每米产能；二类是技术因素指标，即采收率；三类是经济因素构 成，如投资回收期、原油成本。第一类指标是不以人们的意志而变化的，第二类 指标受技术水平的影响，第三类指标原油生产成本和销售价格是关键因素，随着 社会主义市场经济的发展，原油成本和销售价格将根据市场需求变化而浮动。 上述评价指标和分类标准在大港油田使用多年，在实践中人们逐渐认识到， 所涉及的部分指标在现实中难以采集，如千米井深产量和每米产能，有的指标波 动太大( 如原油成本) ，往往影响评价的持续性。依据该标准作出的评价与大港 油田的开发实际存在着较大的偏差，因此必须建立适合大港油田实际的评价指标 和分类标准。 3 2 大港油田已探明未动用储量决策评价标准 结合大港油田目前未动用储量综合评价现状及存在的问题，开展了有针对性 的未动用储量综合评价方法研究工作，建立了大港油田已探明未动用储量综合评 价的标准。 3 2 1 评价指标参数的确定 在结合专家经验的基础上，通过对大港油田已开发区块进行认真的分析，以 及借鉴用其他方法进行评价的指标选取标准，从众多地质参数、油藏工程指标和 经济指标中筛选了一组标集，做为未动用储量决策评价的指标，其各项指标及其 相应的权重见表3 - 2 。 表3 2 储量评价指标及权重分配表 序号指标权重 l 储量丰度 0 1 0 2 有效厚度 0 0 8 3 孔隙度 o 1 2 4 流度 0 1 5 5油层埋深0 0 5 第三章大港油田已探明未动用储量决策评价标准研究 6 采收率 o 1 6 7投资回收期0 1 4 8 内部收益率 o 2 0 表中的储量丰度、有效厚度、孔隙度、流度和油层埋深为地质参数，采收率 为油藏工程指标，投资回收期和内部收益率为经济指标f 1 3 】【1 9 1 1 2 0 。 3 2 2 评价指标参数的获取 3 2 2 1 储量丰度 储量丰度是指油藏单位含油面积范围内的地质储量( 单位：油1 0 4 t k m 2 ) 。 油田储量丰度分为：高丰度( 3 0 0 ) 、中丰度( 1 0 0 - 3 0 0 ) 、低丰度( 5 0 - - 1 0 0 ) 、特 低丰度( 3 0 01 0 0 3 0 05 0 1 0 0 4 02 0 4 01 0 2 0 2 52 0 2 51 5 2 0 5 03 0 5 01 0 3 0 3 52 5 3 51 5 2 5 3 0 2 0 3 0 1 2 2 0 1 2 说明：投资回收期和内部收益率的类别界限是在原油价格为1 5 0 0 元吨的基 础上划分的。 第四章大港油田已探明未动用储量灰色决策评价模型研究 第四章大港油田已探明未动用储量灰色决策评价模型研究 通过前面的分析我们了解了大港油田的地质特征与勘探、开发现状，建立了 大港油田已探明未动用储量的评价标准，它们是我们研究已探明未动用储量灰色 决策评价模型的基础。由于大港油区油藏类型多而复杂，不确定的因素较多，而 历史开发数据的收集又不完备，这些正是灰色系统理论优于其他理论进行建模研 究的前提条件。因此本文主要利用灰色系统理论来研究大港油田已探明未动用储 量灰色决策评价模型。 4 1 用灰色理论建立已探明未动用储量灰色决策评价模型的可行性 4 1 1 灰色理论简介 灰色系统理论是一门横断面大、渗透性强的新兴边缘科学，是横断学科群中 升起的一颗新星。灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授于1 9 8 2 年创立的。 新理论刚一诞生就受到国内外学术界和广大实际工作者的极大关注，不少专家、 学者对灰色系统理论给予充分肯定和支持。它的应用范围及其广泛，几乎包括了 所有的学科，如社会、经济、农业、生物、生态、医学、石油开采等方面。好多 成果已转化为生产力，发挥出巨大的经济效益。 什么是灰色系统，控制论学者艾什比用黑箱( b l o c kb o x ) 形容内容信息缺 乏的对象和系统。为此我们用“黑”表示信息缺乏，“白 表示信息完全。信息 不充分、不完全称为“灰”。信息不完全的系统，称为灰色系统( g r a ys y s t e m ) 。 也就是说灰色系统是一个系统内部结构特征部分已知部分未知的系统。灰色系统 理论就是研究本征性灰色系统的量化问题，是研究系统的建模、预测、分析、评 估、决策和控制的理论【3 1 1 4 1 。 4 1 2 可行性分析 石油工业中所研究的系统大都是灰色系统。在进行油气藏或油气井的动态分 析中，由于进行勘探、探井、取芯分析，经过一段时间的适采及历史资料的分析， 那么油气藏或油气井的一些物质物性参数、流体性质等某些方面可以已知，这样 就