Chapter 6 Reservoir Engineering ( 油層工程 ) ---Formation Evaluation and Reserves Estimates— ( 油層評估及蘊藏量分析 )

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1 Chapter 6 Reservoir Engineering ( 油層工程 ) ---Formation Evaluation and Reserves Estimates— ( 油層評估及蘊藏量分析 )

2 2 礦區狀態時期與礦區生產量之關係圖 ABCDEF 未鑽井期 第一口 井完井 生產運作 開發期生產期 遞 降 期 棄井 礦區狀態 累積生產量 生產率 生產圖 生產率生產率 累積生產量累積生產量 時間

3 油層工程的主要工作 油層評估的主要目的 : (1) 獲取地層裡石油或天然氣生產性質 。 (1) 獲取地層裡石油或天然氣生產性質 。 (2) 獲取 / 估算地層的地質及工程參數。 (2) 獲取 / 估算地層的地質及工程參數。 ( 可供蘊藏量估算 / 分析之用 ; 油層工程工作 ) ( 可供蘊藏量估算 / 分析之用 ; 油層工程工作 ) 蘊藏量分析的目的 : (1) 估算石油（含天然氣）礦區的資源量及蘊藏 (1) 估算石油（含天然氣）礦區的資源量及蘊藏 量 。 量 。 (2) 估算 / 預測未來生產率隨時間之變化。 (2) 估算 / 預測未來生產率隨時間之變化。 ( 可供經濟分析之用 ) ( 可供經濟分析之用 )

4 4 油層評估及蘊藏量分析時機 在石油或天然氣探勘 - 開發 - 生產的各時期裡， 都需要作例行性的石油或天然氣地層測試 ( 油氣層評估測試 ) ，再加上新有的生產資料， 可以作油氣層評估分析，以及資源量及蘊 藏量估算。

5 5 資源量及蘊藏量估算 未鑽井期 資源量 及 蘊藏量 估算 開發 - 生產 - 遞降期 儲油氣層 測試及評估 生產資料 鑽探期

6 6 儲油層測試及評估主要方法 地層學測試及分析 (Stratigraphic test and analysis) 電測及分析 (Well logging and analysis) 井壓測試及分析 (Well testing and analysis) 採樣及分析 (Coring and analysis)

7 7 地層學測試及分析 由鑽井及取岩樣而獲得地層岩石資料。 可作為區域地質解釋的依據，進行地層對比工 作。判斷儲油或儲氣層之延伸範圍。 可得地層厚度變化、儲油層邊界等資料。

8 8 電測及分析 利用各種物理原理而設計探針 (probe) ，測出井 孔周圍的地層電阻、電位差、放射性強度、對放 射線的反應、聲波的速度 … 等。 分析上述的電測資料可以判斷地層岩性、計算地 層電阻、厚度、孔隙率、含石油或天然氣的飽和 度、 … 等資料。

9 Geophysical Well Logging 井下電測是在井孔中 測定地層電阻、自然 電位差、聲波速度以 及地層放射線強度等 特性。

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16 16 井眼 (wellbore) 剖繪圖

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22 22 井壓測試及分析 當電測及鑽井資料顯示地層中含有石油或 天然氣時，可以使該井噴流，並紀錄井底 壓力隨時間之變化。 經分析後，可以估算該井的生產能力之參 數 ( 例如，地層壓力、滲透率、膚表因子等 ) 。 若測試時間夠長時，也可以估算以測試井 與儲油或儲氣地層之邊界距離。

23 23 Drillstem Test

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25 25 採樣及分析 採樣之樣品包括岩心及流體 ( 天然氣、石油 或地層水 ) 。 由岩心樣品分析可得孔隙率、滲透率，有 時，也可測得得含氣或石油之含量 ( 飽和度 ) 。 由流體樣品分析可得氣或石油之流動性質 ( 例如，密度、黏度、相變化等 ) 。

26 26 儲油層評估結果 判斷地層是否含有石油或天然氣。 估算地層的地質及工程參數，可供蘊藏量 分析之用。

27 資源量及蘊藏量定義 資源量 (Petroleum Resources ， 或 Resources ， 或 Total Petroleum in place) (Petroleum Resources ， 或 Resources ， 或 Total Petroleum in place) 在一區域或礦區所存在的石油（含天然氣）之總量，稱為 資源量。包含 Reserves 及其他資源（例如： Contingent resources 、以及 Prospective resources ）。 在一區域或礦區所存在的石油（含天然氣）之總量，稱為 資源量。包含 Reserves 及其他資源（例如： Contingent resources 、以及 Prospective resources ）。 蘊藏量 (Petroleum Reserves ，或 Reserves ) 在一已知區域或礦區中，自某一時間點開始，依據當時的 經濟條件 (E) 、工程技術 (F) 、及地質條件 (G) 下，在可預 見的未來所能採收的石油（含天然氣）之量稱為蘊藏量， 或最終採收量。 在一已知區域或礦區中，自某一時間點開始，依據當時的 經濟條件 (E) 、工程技術 (F) 、及地質條件 (G) 下，在可預 見的未來所能採收的石油（含天然氣）之量稱為蘊藏量， 或最終採收量。

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29 29 Petroleum

30 30 Resources Classification Framework 或許有的 有希望的 ; 將來的

31 31 Project Maturity Sub-Classes

32 3232 石油資源 (Petroleum Resources) 分類敘述

33 33 Reserves

34 34

35 35 On Producton

36 36 Approved for Development aaa

37 37 Justified for Develpment aaa

38 38 Contingent Resources aaa

39 39 Development Pending aaa

40 40 Development Unclarified or on Hold aaa

41 41 Development not Viable aaa

42 42 Prospective Resources aaa

43 43 Prospect aaa

44 44 Lead aaa

45 45 Play aaa

46 46 Developed Reserves aaa

47 47 Undeveloped Reserves aaa

48 48 Proved Reserves aaa

49 49 Probable Reserves aaa

50 50 Possible Reserves aaa

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52 52 石油資源分類圖 ( CCOP ) CCOP Coordinating Committee for Geoscience Programmes In East and Southeast Asia 假設性推測性 潛在性

53 53 石油資源類別移動圖 潛在性 假設性 推測性

54 54 蘊藏量 / 資源量的三軸關係圖 Reconnaissance ( 偵查、搜索 ) Prospecting ( 探勘、有希望、 展望 ) Exploration ( 探險、踏勘、 查勘、精查 ) 本質上； 真正的

55 石油或天然氣礦區狀態 探勘時期 ( 未鑽井期 ) 探勘時期 ( 未鑽井期 ) 生產開發時期 ( 開發期 ) 生產開發時期 ( 開發期 ) 生產高峰時期 ( 生產期 ) 生產高峰時期 ( 生產期 ) 生產遞降時期 ( 遞降期 ) 生產遞降時期 ( 遞降期 )

56 礦區狀態時期與礦區生產量之關係圖 ABCDEF 未鑽井期 第一口 井完井 生產運作 開發期生產期 遞 降 期 棄井 礦區狀態 累積生產量 生產率 生產圖 生產率生產率 累積生產量累積生產量 時間

57 資源量及蘊藏量估算法 類比法 (Analog method) 體積法 (Volumetric method) 油層模擬法 (Simulation method) 物質平衡法 (Material balance method) 生產遞降法 (Decline trend analysis)

58 礦區狀態與蘊藏量 ( 或資源量 ) 估算法 估算方法 類比法 體積法 動態分析 模擬法 物質平衡法 遞降法 ABCDEF 未鑽井期 第一口 井完井 生產運作 開發期生產期遞 降 期 棄井 礦區狀態 累積生產量 生產率 生產圖 生產率生產率 累積生產量累積生產量 時間

59 類比法 類比法適用於礦區未開始鑽探的探勘時期 ( 缺乏地質及工程資料 ) 。 利用礦區鄰近的其他礦區已完井的相關資 料，而估算出該礦區的資源量 / 蘊藏量。 由於缺乏資料，所以估算出來的蘊藏量的 估計值不確定性相當大，不同評估者之間 所得之結果差異性會很大。

60 體積法 利用所獲得的礦區地質及工程上的資料 ( 包 括面積、油層厚度、孔隙率、含水飽和度 及採收率等 ) ，計算含石油及天然氣的體積， 估計油氣礦區的資源量 / 蘊藏量。 其準確度依所使用的參數可靠性而定。

61 體積法計算蘊藏量 (Reserves) OOIP = [A*h* Ф*(1-Sw)]/Bo OOIP = [A*h* Ф*(1-Sw)]/Bo where where OOIP = 石油現地總量 (Original oil in place,OOIP) OOIP = 石油現地總量 (Original oil in place,OOIP) A = 面積 A = 面積 h = 油層厚度 h = 油層厚度 Ф = 孔隙率 Ф = 孔隙率 Sw = 含水飽和度 Sw = 含水飽和度 Bo = 地層體積因子 Bo = 地層體積因子 Reserves = OOIP*Rf Reserves = OOIP*Rf where where Reserves = 蘊藏量 Reserves = 蘊藏量 Rf = 採收率 Rf = 採收率

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63 63 初級採油 – Solution Gas Drive

64 Characteristics of a dissolved gas drive oil reservoir

65 65 初級採油 Gas Cap drive

66 Characteristics of a gas cap expansion oil reservoir

67 67 初級採油 – Water Drive

68 Characteristics of a water drive oil reservoir

69 69 Comparisons of Pressure Decline for Each Drive Mechanism 20 40 60 80 100 Oil produced-percent of original oil in place Reservoir pressure- percent of original Dissolued gas drive Gas cap drive Water drive

70 70 Comparisons of Gas-oil Ratio for Each Drive Mechanism 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 Oil produced-percent of original oil in place Gas-oil ratio mcf/Bbl Gas cap drive Dissolued gas drive