煤层气资源储量计算共43页

煤层气储量评价方法与计算技术李明宅徐凤银（中联煤层气国家工程研究中心，北京１０００１１）（中国石油煤层气公司，北京１０００１１）摘要：煤层气独特的解吸／吸附机理决定了其储量评价方法与计算技术有别于常规天然气。

力图把煤层气、煤炭、天然气储量规范中的相关内容有机地结合起来，进一步阐述《煤层气资源／储量规范》中评价与计算探明储量的基本要求，探讨了如何确定计算条件，单元划分和计算方法，如何选取储量计算参数等方面的技术问题。

在对煤层气采收率预测方法评述的基础上，借助于已提交储量报告的研究成果，提出综合求取采收率，按气藏分别赋值的观点，以达到使储量计算结果更加合理和科学的目的。

关键词：煤层气｛参数；规范，储量；采收率；预测方法中图分类号：ＴＥｌ５文献标识码：Ａ煤层气具有特殊的吸附富集机理，不能套用常规天然气储量的评价计算方法和参数选取技术，目前国内专门对煤层气储量的研究程度还比较低，还处于摸索阶段。

在储量评价与计算参数选取、应注意的问题、采收率预测等方面需要进行深入研究。

本文就上述有关问题进行了探讨。

１煤层气资源及有关概念１．１中国的煤层气资源根据２０００年预测，我国的煤层气资源量约为３１．４６Ｘ１０１Ｚｍ，，主要分布在华北、西北、华南、东北和滇藏五大煤层气聚集区。

其中华北区的煤层气资源量约占总资源量的７０％；目前最具实际开发价值的是华北石炭纪一二叠纪和南方晚二叠世的煤层气资源，二者占总资源量的５０％以上；埋深小于１０００ｍ的煤层气资源约占总资源量的１／３，是目前考虑重点开发的资源。

另外，据２００４年国土资源部全国新一轮煤层气资源评价结果，中国的煤层气资源量为３６．８Ｘ１０１２ｍ３，可采资源量为１１．０Ｘ１０１２ｍ３。

可以看出，我国煤层气资源丰富，勘探开发前景广阔；但这仅仅说明了资源的存在状态。

还需要经过勘探，把资源量变成探明储量和可采储量后，变成资产，产生效益。

１．２．１基本定义煤层气，是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体【１１。

煤层储量的计算方法小结- [笔记]目前我实现过三种方法：1，根据等值线数据，用每条等值线的“走势”区分其所在柱体的体积的正负。

所谓趋势是指柱体位于“谷”还是“峰”上。

这种方法不能处理煤体中有空洞的情况，比如同一标高有数条等值线，有的勾勒的是煤体轮廓，有的勾勒的是煤体内部的岩体的轮廓。

2，根据等值线数据，用等值线面积的正负剔除每一梯级的无效面积。

对每一梯级按台体模型计算体积。

等值线的面积正负由其被包围圈数决定：偶数为正，奇数为负。

这种方法能处理空洞，但目前的实现的效率不高，判断两个等值线的包含关系很费时，一条等值线很容易有近千个顶点。

利用等值线数据计算体积的一个致命缺点是：没法处理边界上的未闭合等值线。

看过国外一个人的做法是人为在原始数据点周围增加一圈伪数据点。

3，根据三角网数据，把上表面为三角网、下表面为水平面的实体分解为一系列三角柱体（顶部一般是斜的）。

这种方法既快又好。

以上方法都受限于数据源：离散点坐标->三角网->等值线。

4，商业软件Surfer是先把数据点网格化，在网格数据的基础上进行包括体积在内各种统计。

网格数据有很多好处：1，可以生成相对平滑的等值线。

从三角网得用等值线是大尺度的折线，要拟合成平滑的曲线并不是件容易的事。

从网格数据得到的等值线最然也是折线，但尺度要小得多。

2，可以计算上下两个表面都是曲面的实体的体积。

如果用三角网，不易处理上下两个表面相交的情况。

3，生成剖面很容易。

§2 矿藏储量计算1.Бауман方法假定有一张矿藏的等高线图，高程差是h，地图上所表示的一圈，实际上便是一定高程的矿体的截面积.我们来估计两张这样的平面之间的矿藏的体积.这两张平面之间的距离便是高程差h.我们以A，B各表示下、上两个等高线圈所包围的截面(见图1，它们的面积亦记为A，B).Бауман建议用来估算这两个高程间的一片的体积υ，此处T(A，B)是用以下方法所画出的图形的面积，称它为Бауман改正数.如图2中，从制高点O出发，作放射线OP，这放射线在地图上A，B之间的长度是l.另作图3，取一点O′，与OP同方向取O′P′=l.当P 延着A的周界走一圈时，P′也得一图形，这图形的面积就称为Бауман改正数.因为它依赖于两截面A与B，所以我们用T(A，B)来表示它.把算出来的矿体体积一片一片地加起来，就得到矿藏的体积V.换言之，设矿体的等高线图的n+1条等高线所围成的面积依次为S0，S1，…，S n，则矿体的体积V由下式来近似计算：此处h为高程差(图4).定理①(Бауман)已知物体的下底A与上底B 其面积亦记为A，B)均为平面，且A平行于B，h为它们之间的高，O为B上一点，若用任意通过O而垂直于B的平面来截物体，所得的截面都是四边形，则物体的体积υ恰如(1)式所示.证以O为中心，引进极坐标(见图5).命高度为z的等高线的极坐标方程为ρ=ρ(z，θ)(O≤θ≤2π)，其中，ρ(z，O)=ρ(z，2π).今后我们常假定ρ(z，θ)(O≤θ≤2π，O≤z≤h)是连续的，我们不妨假定A，B的高程各为O及h.并且记ρ1(θ)=ρ(O，θ)，ρ2(θ)=ρ(h，θ).由假定可知因此物体的体积为，．定理证完.2.Бауман公式，截锥公式与梯形公式的关系假定物体的下底A与上底B均为平面，且A平行于B，h为它们之间的高，O为B上一点，除Бауман公式外，常用下面两公式来近似计算物体的体积：式(4).定理1 不等式υ≤υ1≤υ2(5)恒成立，当且仅当物体为截锥，且此锥体的顶点至底面A的垂线通过点O时，υ=υ1，当且仅当A=B时，υ1=υ2.证如Бауман定理中的假定.由Бауман公式及Буняков-cкий-Schwarz不等式可知当且仅当ρ1(θ)=cρ2(θ)(0≤θ≤2π，c为常数)时，即当这物体为一截头锥体，而此锥体的顶点至底面A的垂线通过点O时，才会取等号(图6).又由于所以，υ1≤υ2当且仅当A=B时取等值，定理证完.关于这三个公式的比较问题，我们认为主要应该从量纲来看，面的量纲为2.所以把面的量纲考虑为1所得出的公式，局限性往往是比较大的.梯形公式是把中间截面看成上底与下底的算术平均而得到的，所以把面的量纲当作1.Бауман公式则是将中间截面作为量纲2来考虑的.详言之它假定了ρ(z，θ)，为ρ(0，θ)，与ρ(h，θ)关于z的线性_到的(见1).截锥公式亦是将中间截面的量纲考虑为2.但比Бауман公式还多假定了ρ(0，θ)=cρ(h，θ)(0≤θ≤2π)，此处c为一常数.因此我们认为Бауман公式更具有普遍性，所以用它来近似计算物体的体积，一般说来，应该比较精确，但这并不排斥对于某些个别物体，用其他两个公式更恰当些的可能性.例如有一梯形，其上底与下底的宽度相等(如图7所示).用梯形公式反而能获得它的真正体积，而用Бауман公式与截锥公式来计算，结果就偏低了.不过，我们注意此时这梯形的截面的量纲为1(由于沿y轴未变).相对于Бауман公式，我们还可以估计用梯形公式与截锥公的相对偏差.对于Бауман公式算出的结果的相对偏差为_因为T(A，B)≤A-B 即此不等式显然成立)，所以3.建议一个计算矿藏储量的公式Бауман公式是假定ρ(z，θ)为ρ(0，θ)与ρ(h，θ)关于z的线性关系而得到的.如果我们将两相邻分层放在一起估计，即已知相邻三等高线ρ(0，θ)，ρ(h，θ)与ρ(2h，θ).我们用通过ρ(0，θ)，ρ(h，θ)与ρ(2h，θ)的抛物线所形成的曲面ρ=ρ(z，θ)来逼近矿体这两分层的表面，因此我们建议用如下的计算方法.命A，B，C分别表示连续三等高线所围成的截面(面积亦记为A，B，C)，A与B及B与C之间的距离都是h，则这两片在一起的体积可用以下公式来近似计算+2T(B，C)-T(A，C)).(6)如果不计(6)式中的第二项，就是熟知的(Соболевский公式.把二片二片的体积总加起来，就得到矿藏的总体积V的近似公式.换言之，设矿藏的等高线图的2n+1条等高线所围成的面积依次为S0，S1，…，S2n，而高程差为h，则矿藏的体积V由下式来近似计算注意：如果等高线图含有偶数条等高线，则最上面一片可以单独估计，其余的用公式(7).定理2 已知物体的上底C与下底A均为平面，B为中间截面(面积亦分别记为C，A，B)，且A，C都与B平行，A与B之间及B与C间的距离都是h，O为C上一点(图8).若用任意通过O而垂直于C的平面截物体，所得的截面的周界均由两条直线及两条抛物线所构成，则物体的体积υ3恰如(6)式所示.证以O为中心，引进极坐标，命高度为z的等高线的极坐标方程为ρ=ρ(z，θ)(O≤θ≤2π，ρ(z，O)=ρ(z，2π)).不妨假定A，B，C的高程分别为0，h，2h，并且记ρ1(θ)=ρ(O，θ)，ρ2(θ)=ρ(h，θ)，ρ3(θ)=ρ(2h，θ)由假定可知因此物体的体积υ3为定理证完.。

煤炭储量可开采量计算公式煤炭是世界上最重要的能源资源之一，它在工业生产、生活和交通运输中起着重要作用。

煤炭的储量和可开采量是煤炭资源开发利用的重要指标，对于煤炭资源的合理开发和利用具有重要意义。

在煤炭资源的评价和规划中，需要对煤炭储量和可开采量进行科学的评估和计算。

煤炭储量和可开采量的计算是一个复杂的过程，需要考虑到许多因素，包括地质条件、矿床类型、矿床规模、采矿技术和经济条件等。

在这些因素的影响下，煤炭储量和可开采量的计算公式也会有所不同。

下面我们将介绍一种常用的煤炭储量可开采量计算公式。

煤炭储量可开采量计算公式一般可以分为两个部分，煤炭储量的计算和可开采量的计算。

首先，我们来看一下煤炭储量的计算公式。

煤炭储量一般通过勘探和测量来确定，其计算公式为：煤炭储量 = 煤层面积×煤层厚度×煤层平均密度。

其中，煤层面积是指煤矿的面积，煤层厚度是指煤层的厚度，煤层平均密度是指煤层的平均密度。

这个公式是一个简化的计算公式，实际的煤炭储量计算可能会考虑到更多的因素，比如煤层的倾角、断层和构造等。

接下来，我们来看一下煤炭可开采量的计算公式。

煤炭可开采量是指在煤炭储量中可以被开采出来的部分，其计算公式为：煤炭可开采量 = 煤炭储量×开采率。

其中，开采率是指在煤炭储量中可以被开采出来的比例，其数值一般在0.5-0.8之间。

开采率的大小受到煤炭的品位、矿床的地质条件和采矿技术等因素的影响。

除了上述的计算公式外，还有一些其他的因素也会对煤炭储量和可开采量的计算产生影响，比如煤层的赋存形式、煤的品位、矿床的地质构造、采矿技术和经济条件等。

因此，在实际的煤炭资源评价和规划中，需要综合考虑这些因素，采用适当的方法和模型进行煤炭储量和可开采量的计算。

总之，煤炭储量和可开采量的计算是一个复杂的过程，需要充分考虑到煤炭资源的地质特征、矿床规模、采矿技术和经济条件等因素。

只有通过科学的评估和计算，才能更好地指导煤炭资源的合理开发和利用，为社会经济的可持续发展做出贡献。

煤层气资源/储量规范 (DZ/T0216-2002)目次前言 691 范围 702 规范性引用文件 703 总则 704 定义 704.1 煤层气 704.2 煤层气资源 704.3 煤层气勘查 714.4 煤层气开辟 715 煤层气资源/储量的分类与分级 715.1 分类分级原则 715.2 分类 725.3 分级 725.4 煤层气资源/储量分类、分级体系 726 煤层气资源/储量计算 726.1 储量起算条件和计算单元 726.2 储量计算方法 757 煤层气资源/储量计算参数的选用和取值 77 7.1 体积法参数确定 777.2 数值摹拟法和产量递减法参数的确定 797.3 储量计算参数取值 798 煤层气储量评价 798.1 地质综合评价 798.2 经济评价 818.3 储量报告 81附录 A (规范性附录)煤层气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定 82附录 B (规范性附录)煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井(孔)控要求 84附录 C (资料性附录)煤层气探明储量报告的编写要求 85C.1 报告正文 85C.2 报告附图表 85C.3 报告附件 85 国土资源部 2002-12-17 发布 2003-03-01 实施----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------煤层气资源/储量规范 (DZ/T0216-2002)--------------------------------------------------------------------------------前言煤层气是重要的洁净新能源，制定一个适合我国国情并与国际(油气)准则相衔接的煤层气储量计算、评价和管理规范，可以促进煤层气资源的合理利用。

煤炭储量计算方法之储量计算的根本参数煤炭储量计算方法二、储量计算的根本参数(一)计算面积确实定根据储量计算一般要求与通用公式，计算储量时所使用的面积有如下几种：(1)当煤层倾角小于15。

时，可以直接采用在煤层底板等高线图上测定的水平面积;(2)当煤层倾角在15。

~60。

时，就需要将煤层底板等高线图上所测定的水平面积换算成真面积，换算公式为S = S’/cosa式中，S为真面积;S’为在煤层底板等高线图上测定的水平面积;a为煤层倾角。

(3)当煤层倾角大于60。

时就需要将煤层立面图(即立面投影图)上量得的立面面积换算成真面积，换算公式为：S = S〞 / sina式中，S为真面积;S〞为在煤层立面投影图上测定的立面面积;a为煤层倾角。

(4)急倾斜煤层，其产状沿走向、倾向变化很大，直立倒转频繁，这就需要编制煤层立面展开图，在其上测定的面积，可直接用于储量计算。

以上种种方法均需要从图纸上测定面积，如何测定，以下介绍几种常用的方法。

(1)求积仪法。

利用求积仪测定面积是煤炭储量计算中最常用的一种方法。

过去经常使用的求积仪一种是带有可变臂杆的定极求积仪，一种是固定臂杆的定极求积仪。

而现在又有了精度更高，使用更为方便的求积仪。

每一种求积仪都带有详细的说明书，对其原理和使用说明不再赘述。

(2)透明纸格法。

先将绘有间隔1cm平行线的透明纸蒙在待测的平面图形上，如图2-8-5，整个欲测图形的面积即等于假如干小梯形面积之和，每一条被欲测图形所截的横线长度，为梯形的横中线，其高为1。

整个欲测图形面积实际等于被截的每一横线长度之和。

被截的每一横线的长度，可用尺子直接量得，也可用曲线仪测得。

这样求得的面积，再根据平面图的比例尺换算成实际面积。

图2-8-5用曲线仪和透明方格纸测量面积使用本方法要注意两个问题：其一，在用透明格纸蒙欲测图形时，必须注意使图形两端的条带宽度接近或等于0.5cm;其二，为了检查测定结果，可变换透明格纸的位置，再测定一次，两次测定值的误差不超过2%时，取两次测定结果的平均值。

煤炭储量计算方法之储量计算的基本参数煤炭储量计算方法二、储量计算的基本参数(一)计算面积的确定根据储量计算一般要求及通用公式.计算储量时所使用的面积有如下几种：(1)当煤层倾角小于15。

时.可以直接采用在煤层底板等高线图上测定的水平面积;(2)当煤层倾角在15。

~60。

时.就需要将煤层底板等高线图上所测定的水平面积换算成真面积.换算公式为S = S’/cosa式中.S为真面积;S’为在煤层底板等高线图上测定的水平面积;a为煤层倾角。

(3)当煤层倾角大于60。

时就需要将煤层立面图(即立面投影图)上量得的立面面积换算成真面积.换算公式为：S = S” / sina式中.S为真面积;S”为在煤层立面投影图上测定的立面面积;a为煤层倾角。

(4)急倾斜煤层.其产状沿走向、倾向变化很大.直立倒转频繁.这就需要编制煤层立面展开图.在其上测定的面积.可直接用于储量计算。

以上种种方法均需要从图纸上测定面积.如何测定.以下介绍几种常用的方法。

(1)求积仪法。

利用求积仪测定面积是煤炭储量计算中最常用的一种方法。

过去经常使用的求积仪一种是带有可变臂杆的定极求积仪.一种是固定臂杆的定极求积仪。

而现在又有了精度更高.使用更为方便的求积仪。

每一种求积仪都带有详细的说明书.对其原理和使用说明不再赘述。

(2)透明纸格法。

先将绘有间隔1cm平行线的透明纸蒙在待测的平面图形上.如图2-8-5.整个欲测图形的面积即等于若干小梯形面积之和.每一条被欲测图形所截的横线长度.为梯形的横中线.其高为1。

整个欲测图形面积实际等于被截的每一横线长度之和。

被截的每一横线的长度.可用尺子直接量得.也可用曲线仪测得。

这样求得的面积.再根据平面图的比例尺换算成实际面积。

图2-8-5用曲线仪和透明方格纸测量面积使用本方法要注意两个问题：其一.在用透明格纸蒙欲测图形时.必须注意使图形两端的条带宽度接近或等于0.5cm;其二.为了检查测定结果.可变换透明格纸的位置.再测定一次.两次测定值的误差不超过2%时.取两次测定结果的平均值。

储量起算标准
储量起算标准因资源类型和地区而异。

以煤层气和石油为例：
1. 煤层气储量计算以单井产量下限为起算标准，即只有在煤层气井产气量达到产量下限的地区才可以计算探明储量。

根据国内平均条件，所确定的单井平均产量下限值是进行储量估算应达到的最低经济条件。

2. 石油和天然气的单井日产量下限是储量起算标准，这是进行储量估算应达到的最低经济条件。

各地区可根据当地价格和成本等测算求得只回收开发井投资的单井日产量下限；也可用平均的操作费和油价求得平均井深的单井日产量下限，再根据实际井深求得不同井深的单井日产量下限。

总的来说，储量起算标准是进行储量估算应达到的最低经济条件，具体标准会根据资源类型和地区特性而有所不同。

煤层气资源／储量规范.doc 煤层气资源/储量规范目录引言煤层气资源与储量的定义资源/储量分类地质勘探与评估储量计算方法技术与经济评价法规与标准环境与社会影响风险管理信息披露与报告附录1. 引言1.1 背景介绍煤层气资源的重要性以及制定规范的必要性。

1.2 目的阐述制定煤层气资源/储量规范的目的和意义。

1.3 范围明确本规范的适用范围和对象。

2. 煤层气资源与储量的定义2.1 煤层气的定义解释煤层气的概念及其特性。

2.2 资源与储量的区别阐述煤层气资源和储量的区别及联系。

3. 资源/储量分类3.1 国际分类标准介绍国际通用的煤层气资源/储量分类体系。

3.2 国内分类标准概述国内煤层气资源/储量的分类标准。

3.3 分类标准的应用讨论分类标准在实际工作中的应用。

4. 地质勘探与评估4.1 勘探技术介绍煤层气勘探的技术和方法。

4.2 地质评估讨论煤层气地质评估的步骤和要点。

4.3 数据收集与管理说明勘探数据的收集、管理和保密要求。

5. 储量计算方法5.1 计算原则阐述煤层气储量计算的基本原则。

5.2 计算模型介绍常用的煤层气储量计算模型。

5.3 计算参数讨论储量计算中的关键参数及其确定方法。

6. 技术与经济评价6.1 技术可行性分析讨论煤层气开发技术可行性的评估。

6.2 经济效益分析分析煤层气开发的经济效益。

6.3 风险评估评估煤层气开发过程中可能面临的风险。

7. 法规与标准7.1 相关法律法规列出与煤层气资源/储量管理相关的法律法规。

7.2 行业标准介绍煤层气行业的标准和规范。

7.3 合规性要求讨论企业在煤层气资源/储量管理中的合规性要求。

8. 环境与社会影响8.1 环境影响评估分析煤层气开发对环境的潜在影响。

8.2 社会责任讨论企业在煤层气开发中的社会责任。

8.3 社区参与说明社区参与在煤层气资源管理中的重要性。

9. 风险管理9.1 风险识别识别煤层气资源/储量管理过程中可能遇到的风险。

9.2 风险预防与控制讨论风险预防和控制的策略。