油气矿权区块定量评价方法及系统发明专利

专利名称：油气矿权区块定量评价方法及系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010482341.2

专利申请（专利权）人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
权利人地址：北京市朝阳区朝阳门北大街22号

专利发明（设计）人：王保华,陆建林,方成名,徐旭辉,宋在超,程建,赵琳洁

专利摘要：本发明实施例公开了一种油气矿权区块定量评价方法及系统。其中，油气矿权区块定量评价方法，包括：将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；建立地质单元评价模型；基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；评价油气条件概率和资源战略价值；基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。达到油气矿权区块评价详细、全面且且统一的目的。提高评区块评价的客观性和科学性。

主权利要求：
1.一种油气矿权区块定量评价方法，其特征在于，包括：将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；
基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，不同类型的所述地质评价单元采用不同的地质评价指标反映油气条件概率和资源战略价值，从而建立地质单元评价模型；
基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；
确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；
评价油气条件概率和资源战略价值；
基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价；
所述将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元，包括：基于油气勘探数据，平面上将与区块相邻区域按一级构造或二级构造区划，纵向上将区块按相似的构造沉积体系或成藏体系分层系划分，叠合区块后取与区块平面投影相交的地质单元作为该区块的地质评价单元；
所述确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度，包括：不确定因素的可信度公式为：
，D为评价结果不确定程度， ，该值越大反映评价结果不确定性越高，可信度越低；
为勘探程度指数， ；
所述评价油气条件概率和资源战略价值，包括：确定油气条件概率和资源战略价值中的指标的取值区间；
基于所述取值区间计算油气条件概率的期望 及方差 和资源战略价值的期望 及方差 ；基于油气条件概率的方差 和资源战略价值的方差 计算评价结果的不确定性系数U；
基于油气条件概率的期望 、资源战略价值的期望 和不确定性系数U确定评价结果；
所述确定油气条件概率中的指标的取值区间，包括：，
其中，Pi为油气条件概率中的指标，D为评价结果不确定程度， ；
基于所述指标Pi的取值区间计算油气条件概率的期望 及方差 ，，
，
其中， 为Pi指标的第j次随机取值，j=1…m，m为计算次数；
所述基于油气条件概率的方差 和资源战略价值的方差 计算评价结果的不确定性系数U为：。
2.根据权利要求1所述的油气矿权区块定量评价方法，其特征在于，所述基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，包括：将地质评价单元划分为常规油气、页岩油、页岩气和煤层气四种类型。
3.根据权利要求2所述的油气矿权区块定量评价方法，其特征在于，所述基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准，包括：将常规油气类型的地质评价单元标准划分为东部碎屑岩、南方碎屑岩、西部碎屑岩、海域碎屑岩、西部碳酸盐岩和南方碳酸盐岩；
将非常规油气资源按资源类型且不考虑地区差异，建立统一评价标准，所述非常规油气资源包括页岩油、页岩气和煤层气。
4.根据权利要求1所述的油气矿权区块定量评价方法，其特征在于，所述基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价，包括：使用以下公式确定油气矿权区块排队分值，
， ， ，
、 分别为第i个地质评价单元油气条件概率和资源战略价值的期望值；S及Si为区块面积及第i个地质评价单元与区块的叠合面积，P为油气条件概率，Q为资源战略价值，为第i个地质评价单元的不确定性系数，R为油气矿权区块排队分值。
5.一种用于实现权利要求1‑4中任意一项所述的油气矿权区块定量评价方法的油气矿权区块定量评价系统，其特征在于，包括：划分单元：用于将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；
地质单元评价模型单元：用于基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，不同类型的所述地质评价单元采用不同的地质评价指标反映油气条件概率和资源战略价值，从而建立地质单元评价模型；
地质单元评价标准单元：用于基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；
可信度单元：用于确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；
评价单元：用于评价油气条件概率和资源战略价值；
综合评价单元：用于基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。 说明书 : 油气矿权区块定量评价方法及系统技术领域[0001] 本发明属于石油地质勘探技术领域，更具体地，涉及一种油气矿权区块定量评价方法及系统。背景技术[0002] 油气矿权区块(下称区块)不同于盆地、区带等地质单元的概念，是一个地理单元概念，一个区块可以大到包含多个盆地，也可以小到只是一个构造带上的一个局部构造[郭秋麟，米石云.油气勘探目标评价与决策分析[M].北京：石油工业出版社，2004：57‑59.]。对于油公司登记管理的多个区块经常需要评价其优劣以决定其进退，因此为进行区块的综合对比评价，建立一套完善的评价体系，“快速、定量、系统”地对多个区块目标进行统一的评价成为现代油公司高效管理和发展的迫切需要。目前，区块评价研究中常用的评价方法主要有PDSys法、十一参数法、四因素法、双因素法等类型[勘探目标评价方法[J].世界石油工业，1998，(08)：10‑14.宋建国，张光亚]。就地质评价而言，这些方法均将区块视为一个单一的评价对象，其中前三类在评价方法应用统一模型，考虑了不同地区差异建立相对应的评价标准，而后者根据各矿权区块勘探程度的差异，建立不同勘探程度下针对矿权区块的地质评价模型[武明辉，徐旭辉，程喆等.区块评价双因素法及其在东秦岭‑大别造山带北侧区块的应用[J].地质通报，2009，28(06)：776‑779.]。上述现有方法存在以下问题：①由于区块属地理单元，区块内可能包含多个成藏体系，因此针对区块单元开展地质评价忽视了各成藏体系的差异，难以获取更加详细的信息。②现有的评价方法中(前述3类)采用多个地质参数指标构建统一评价模型，对不同地区或领域采用差异性评价标准，最终获得地质单元含油气概率，未能反映地质单元内油气战略价值，且未考虑不同勘探程度下地质资料的可信程度，因此在实际操作中评价结果反映不全面。③地质“双因素”评价采用油气条件概率(P)、资源战略价值(Q)两个维度评价区块，针对区块建立了勘探程度划分标准，针对不同勘探程度建立评价模型及评价标准，虽然勘探程度的区分一定程度上定性反映了评价结果的可信程度，但不同勘探程度下由于计算地质单元含油气条件概率(P)指标数量存在差异，导致同一区块内不同勘探程度的地质单元计算的P值无可比性，难以实现地质单元及区块的统一排队。发明内容[0003] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种油气矿权区块定量评价方法及系统，至少解决现有技术中油气矿权区块评价不详细、不全面且不统一的问题。[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种油气矿权区块定量评价方法，包括：[0005] 将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；[0006] 基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，不同类型的所述地质评价单元采用不同的地质评价指标反映油气条件概率和资源战略价值，从而建立地质单元评价模型；[0007] 基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；[0008] 确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；[0009] 评价油气条件概率和资源战略价值；[0010] 基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。[0011] 可选的，所述将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元，包括：[0012] 基于油气勘探数据，平面上将与区块相邻区域按一级构造或二级构造区划，纵向上将区块按相似的构造沉积体系或成藏体系分层系划分，叠合区块后取与区块平面投影相交的地质单元作为该区块的地质评价单元。[0013] 可选的，所述基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，包括：[0014] 将地质评价单元划分为常规油气、页岩油、页岩气和煤层气四种类型。[0015] 可选的，所述基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准，包括：[0016] 将常规油气类型的地质评价单元标准划分为东部碎屑岩、南方碎屑岩、西部碎屑岩、海域碎屑岩、西部碳酸盐岩和南方碳酸盐岩；[0017] 将非常规油气资源按资源类型且不考虑地区差异，建立统一评价标准，所述非常规油气资源包括页岩油、页岩气和煤层气。[0018] 可选的，所述确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度，包括：[0019] 不确定因素的可信度公式为：[0020] D为评价结果不确定程度，0≤D≤1，该值越大反映评价结果不确定性越高，可信度越低；[0021] Ied为勘探程度指数，0≤Ied≤1。[0022] 可选的，所述评价油气条件概率和资源战略价值，包括：[0023] 确定油气条件概率和资源战略价值中的指标的取值区间；[0024] 基于所述取值区间计算油气条件概率的期望PE及方差Pδ和资源战略价值的期望QE及方差Qδ；[0025] 基于油气条件概率的方差Pδ和资源战略价值的方差Qδ计算评价结果的不确定性系数U；[0026] 基于油气条件概率的期望PE、资源战略价值的期望QE和不确定性系数U确定评价结果。[0027] 可选的，所述确定油气条件概率中的指标的取值区间，包括：[0028] Pi取值 当[0029] 其中，Pi为油气条件概率中的指标，D为评价结果不确定程度，0≤D≤1；[0030] 基于所述指标Pi的取值区间计算油气条件概率的期望PE及方差Pδ，[0031][0032][0033] 其中，bij为Pi指标的第j次随机取值，j＝1...m，m为计算次数。[0034] 可选的，所述基于油气条件概率的方差Pδ和资源战略价值的方差Qδ计算评价结果的不确定性系数U为：[0035][0036] 可选的，所述基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价，包括：[0037] 使用以下公式确定油气矿权区块排队分值，[0038][0039] PEi、QEi分别为第i个地质评价单元油气条件概率和资源战略价值的期望值；S及Si为区块面积及第i个地质评价单元与区块的叠合面积，P为油气条件概率，Q为资源战略价值，Ui为第i个地质评价单元的不确定性系数，R为油气矿权区块排队分值。[0040] 第二方面，本发明实施例还提供了一种油气矿权区块定量评价系统，包括：[0041] 划分单元：用于将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；[0042] 地质单元评价模型单元：用于基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，不同类型的所述地质评价单元采用不同的地质评价指标反映油气条件概率和资源战略价值，从而建立地质单元评价模型；[0043] 地质单元评价标准单元：用于基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；[0044] 可信度单元：用于确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；[0045] 评价单元：用于评价油气条件概率和资源战略价值；[0046] 综合评价单元：用于基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。[0047] 本发明通过将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元，建立地质单元评价模型、建立地质单元评价标准、确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度、评价油气条件概率和资源战略价值，并基于地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。以达到油气矿权区块评价详细、全面且且统一的目的。提高评区块评价的客观性和科学性。[0048] 本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明[0049] 通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。[0050] 图1示出了本发明的一个实施例的油气矿权区块定量评价方法的流程图；[0051] 图2示出了本发明的一个实施例的地质单元与区块叠置关示意图；[0052] 图3示出了本发明的一个实施例的地质单元双因素评价结果分类模板示意图。具体实施方式[0053] 下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。[0054] 一种油气矿权区块定量评价方法，包括：[0055] 将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元；[0056] 基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，不同类型的所述地质评价单元采用不同的地质评价指标反映油气条件概率和资源战略价值，从而建立地质单元评价模型；[0057] 基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准；[0058] 确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度；[0059] 评价油气条件概率和资源战略价值；[0060] 基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价。[0061] 可选的，所述将油气矿权区块划分为多个空间上叠置的地质评价单元，包括：[0062] 基于油气勘探数据，平面上将与区块相邻区域按一级构造或二级构造区划，纵向上将区块按相似的构造沉积体系或成藏体系分层系划分，叠合区块后取与区块平面投影相交的地质单元作为该区块的地质评价单元。[0063] 可选的，所述基于油气勘探数据按照地质评价单元内勘探的油气资源类型对所述地质评价单元的类型进行划分，包括：[0064] 将地质评价单元划分为常规油气、页岩油、页岩气和煤层气四种类型。[0065] 可选的，所述基于所述地质单元评价模型建立地质单元评价标准，包括：[0066] 将常规油气类型的地质评价单元标准划分为东部碎屑岩、南方碎屑岩、西部碎屑岩、海域碎屑岩、西部碳酸盐岩和南方碳酸盐岩；[0067] 将非常规油气资源按资源类型且不考虑地区差异，建立统一评价标准，所述非常规油气资源包括页岩油、页岩气和煤层气。[0068] 可选的，所述确定地质单元评价标准中的不确定因素的可信度，包括：[0069] 不确定因素的可信度公式为：[0070] D为评价结果不确定程度，0≤D≤1，该值越大反映评价结果不确定性越高，可信度越低；[0071] Ied为勘探程度指数，0≤Ied≤1。[0072] 可选的，所述评价油气条件概率和资源战略价值，包括：[0073] 确定油气条件概率和资源战略价值中的指标的取值区间；[0074] 基于所述取值区间计算油气条件概率的期望PE及方差Pδ和资源战略价值的期望QE及方差Qδ；[0075] 基于油气条件概率的方差Pδ和资源战略价值的方差Qδ计算评价结果的不确定性系数U；[0076] 基于油气条件概率的期望PE、资源战略价值的期望QE和不确定性系数U确定评价结果。[0077] 可选的，所述确定油气条件概率中的指标的取值区间，包括：[0078] Pi取值 当[0079] 其中，Pi为油气条件概率中的指标，D为评价结果不确定程度，0≤D≤1；[0080] 基于所述指标Pi的取值区间计算油气条件概率的期望PE及方差Pδ，[0081][0082][0083] 其中，bij为Pi指标的第j次随机取值，j＝1...m，m为计算次数。[0084] 可选的，所述基于油气条件概率的方差Pδ和资源战略价值的方差Qδ计算评价结果的不确定性系数U为：[0085][0086] 可选的，所述基于所述地质单元评价标准、地质单元评价标准中的不确定因素的可信度和油气条件概率和资源战略价值的评价结果对油气矿权区块综合评价，包括：[0087] 使用以下公式确定油气矿权区块排队分值，[0088][0089] PEi、QEi分别为第i个地质评价单元油气条件概率和资源战略价值的期望值；S及Si为区块面积及第i个地质评价单元与区块的叠合面积，P为油气条件概率，Q为资源战略价值，Ui为第i个地质评价单元的不确定性系数，R为油气矿权区块排队分值。[0090] 实施例一：[0091] 针对某一区块，首先通过地质研究，划分地质评价单元，再根据各地质单元油气勘探类型确定地质评价模型(P、Q值计算指标)，根据该单元所属地区、领域确定评价标准，根据地质单元勘探程度(资料程度及资源发现程度)确定评价指标赋值不确定程度，采用地质“双因素”评价模型计算各地质单元含油气条件概率(P)、资源战略价值(Q)及各单元的评价结果类型，考虑各地质单元占区块的面积、评价结果类型、PQ值、评价结果不确定系数，综合确定区块地质分类及分值，结合各单元平面位置还可提出区块进、退(包括削减)建议，是区块评价优选工作的有效支撑如图1所示。[0092] 具体实施方式：[0093] (1)地质单元划分：根据研究区资料实际情况，平面上将与区块相邻区域按一级构造或二级构造区划(若有)，纵向上按相似的构造沉积体系或成藏体系(若有)分层系划分平面地质单元，叠合区块后取与区块平面投影相交的地质单元作为该区块的待评价单元，一个区块可划分多个空间上叠置的地质评价单元如图2所示。[0094] (2)地质单元评价模型建立：根据目前油气勘探情况，按各地质单元内勘探的油气资源类型将地质单元划分为常规油气、页岩油、页岩气、煤层气四种类型，不同类型采用不同的地质评价指标反映油气条件概率(P)、资源战略价值(Q)如表。[0095] 表1、不同资源类型地质单元双因素评价指标构成：[0096][0097] (3)地质单元评价标准建立：根据地质单元应用的评价的模型，考虑地区及领域差异，分别采用相应的评价标准，由于目前常规油气总体勘探程度相对较高，认识程度也较高，因此本方案将常规油气地质单元评价标准划分为东部碎屑岩、南方碎屑岩、西部碎屑岩、海域碎屑岩、西部碳酸盐岩、南方碳酸盐岩6类，分别建立相应评价标准，非常规油气资源(页岩油、页岩气、煤层气)按资源类型暂不考虑地区差异，建立统一评价标准。(指标评价赋值标准用于指导各评价指标定量赋值，具体各类型标准格式同表2，具体不做赘述，应用中可按实际地质情况丰富完善)。[0098] 表2、常规油气类型某地区某领域油气条件概率赋值标准：[0099][0100][0101][0102][0103] (4)评价指标不确定性确定：针对一个具体的地质单元，其勘探程度越高则对该地区的地质指标的赋值越接近实际情况，不确定性越小，反之则赋值不确定性越大，因此一个地区的勘探程度直接反应了地质赋值的可信度，也决定了评价结果不确定性的大小，评价结果不确定性采用公式1计算：[0104][0105] D：评价结果不确定程度(0≤D≤1)，该值越大反映评价结果不确定性越高，可信度越低；[0106] Ied：勘探程度指数(0≤Ied≤1)。[0107] (5)地质单元“双因素”不确定性评价：以油气条件概率(P)值计算为例(Q值计算过程类似，不做赘述)，假设P值计算包括n个指标(P1，P2...Pn)，(b1，b2...bn)为各指标初始赋值，则采用以下步骤计算地质单元P、Q值及评价结果不确定性[0108] ①采用公式2确定指标Pi取值区间[0109] Pi取值 当[0110] ②采用公式3‑4计算P值期望PE及方差Pδ，假设计算此时为m次，bij为Pi指标的第j次随机取值(j＝1...m)，则：[0111][0112][0113] QE和Qδ采用相似算法计算；[0114] ③采用公式5计算评价结果的不确定性系数U，改值指示地质单元评价的不确定程度，值越小表明评价结果越接近实际值：[0115][0116] ④采用图3所示的图版，确定地质单元的评价结果类型：将PE和QE投入图3所示的图版中，确定相应评价结果类型。[0117] (6)区块综合评价：在计算各地质单元上述值基础上确定区块评价分类、排队值，包括以下两步[0118] ①区块地质评价分类结果确定：根据(5)④步骤中确定的各地质单元地质评价分类结果，按就高原则确定区块综合评价分类结果，其中评价结果分类中I＞II1＞II2＞III。[0119] ②区块排队分值确定：假设某区块包含k个地质单元，采用公式6计算区块综合评价分值[0120][0121][0122][0123] 其中，PEi、QEi分别为(5)②步骤中确定的第i个地质评价单元的期望值，S及Si值为区块面积及第i个地质评价单元与区块的叠合面积，Ui为步骤(5)③确定的第i个地质评价单元评价结果的不确定系数。[0124] (7)结合各地质单元的几何边界与区块边界叠合关系，可以建议III区域削减，I类区域加强投入，II1及II2类区加强研究。[0125] 实施例二：[0126] 针对南方探区3个投入不足区块开展地质评价，区块面积合计11996Km2，这些区块共划分为9个地质评价单元，涉及常规油气地质单元5个、页岩气地质单元4个，合计面积16744Km2，通过评价I类地质单元2个，面积595Km2，不确定系数0.24，评价结果与实际地质情况接近；II1类3个，面积8978Km2，不确定系数0.56，评价结果与实际地质情况较接近；II2类2个，面积4664Km2，不确定系数0.2，评价结果与实际地质情况接近；III类2个，面积2507Km2，不确定系数0.74，评价结果与实际地质情况接近程度一般；各地质单元评价结果评价不确定程度0.45，整体评价结果与实际地质情况较接近。评价获得I类区块2个，面积10789Km2，II1类区块1个，面积7384Km2，其中区块2综合分值最高，显示较好的勘探潜力，区块3评价分类虽为I类综合，但综合分值最低，可通过区块削边等策略进一步优化矿权。如表3所示。[0127] 表3、南方探区3个投入不足区块综合评价结果：[0128][0129][0130] 本实施例效果：[0131] (1)区块综合评价方案，以地质单元为基本评价对象，开展地质单元‑区块的两级评价，考虑了不同地区、领域类型确定评价模型及评价标准，且能够反映评价结果不确定程度的区块综合评价方法，较现有方法更为科学、客观。[0132] (2)在南方3个区块开展相关9个地质单元开展评价显示：本方法可有效开展不同地区、不同领域、不同勘探程度下的地质单元、区块的评价分类、排队，通过该方法计算的结果可为区块进退及勘探部署提供科学参考。[0133] 以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

专利地区：北京

专利申请日期：2020-05-29

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113743696B