Метод матеріального балансу

Метод матеріального балансу заснований на вивченні зміни фізичних параметрів рідини газу, які вміщуються в пласті, в залежності від зміни тиску при розробці. В процесі видобутку з пласта рідини (нафти, води) і газу в ньому відбувається безперервний перерозподіл нафти, води і газу внаслідок зміни пластового тиску.

Вказані зміни в розподілі нафти, газу і води в межах пласта і пов’язане з цим зміни фізичного стану газу і нафти використовуються при підрахунку запасів нафти за рівнянням матеріального балансу.

Необхідно мати на увазі, що рівновага стану в пласті, яка існувала на початковій стадії розробки в процесі розробки порушуються, особливо при наявності в ньому значних фаціальних змін. Це утруднює точне визначення середнього пластового тиску для якого знаходяться значення всіх коефіцієнтів, які входять в формулу. Тому при застосуванні методу матеріального балансу необхідно на дату підрахунку будувати карту ізобар, по якій можливо підрахувати більш точно середньозважений по площі (або по об’єму пласта) пластовий тиск. Цей середній пластовий тиск і є вихідним при визначенні всіх параметрів, які залежать від пластового тиску.

Цілком очевидно, що в окремих випадках при значних аномаліях в розподілі пластових тисків підрахунок середнього пластового тиску буде менш точним, а це в свою чергу знижує точність визначення окремих параметрів.

Використання методу матеріального балансу вимагає ретельного вивчення пласта з самого початку розробки. Для цього необхідно систематично проводити виміри пластових тисків в свердловинах глибинними манометрами, вести ретельний облік відбору нафти, газу і води, ретельно досліджувати керни і глибинні проби нафти.

Всі геолого–промислові дослідження необхідно вести систематично і з максимальною точністю.

Виведення рівняння матеріального балансу засновано на вивченні балансу між початковим об’ємом вуглеводнів, які вміщуються в надрах і кількістю вуглеводнів, які видобуті і залишилися в надрах, або на визначенні об’єму пор в пласті, який звільнився в процесі видобутку нафти, води і газу. У відповідності з цим виведення рівняння матеріального балансу можна базувати на одному з двох положень: 1) на збереженні матерії (тобто на постійності суми видобутих і тих що залишилися в надрах вуглеводнів, які можна представити у вагових або об’ємних одиницях) або 2) на постійності об’єму опор, які первісно були зайняті нафтою і газом.

При виведенні формул для спрощення розрахунків не враховують пружні властивості породи і флюїдів, маючи на увазі досить невелике значення цих властивостей в загальному енергетичному балансі природного колектора, який вміщує нафту і газ.

При застосуванні методу матеріального балансу стан пласта розглядається в динаміці – в залежності від відбору рідини, газу і падіння пластового тиску.

Як вже вказувалось при підрахунку запасів методом матеріального балансу користуються деякими середніми параметрами, які визначаються для даного середнього пластового тиску.

При всіх виведеннях рівнянь матеріального балансу прийнято наступні позначення:

метод матеріального балансу - student2.ru - балансовий (початковий) запас нафти в об’ємних одиницях при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - накопичений видобуток нафти в об’ємних одиницях на дату складання рівняння балансу при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - число об’ємів газу, розчиненого в одному об’ємі нафти при середньому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru (на дату складання рівняння балансу), заміряне при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - число об’ємів газу, розчиненого в одному об’ємі нафти при середньому початковому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru заміряне при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - об’ємний коефіцієнт однофазної пластової нафти на дату підрахунку (при розчиненні в нафті метод матеріального балансу - student2.ru об’ємів газу при середньому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru на дату підрахунку);

метод матеріального балансу - student2.ru - об’ємний коефіцієнт однофазної пластової нафти на початок розробки (при розчиненні в нафті метод матеріального балансу - student2.ru об’ємів газу при середньому початковому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru );

метод матеріального балансу - student2.ru - об’ємний коефіцієнт пластового газу при середньому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru на дату підрахунку

метод матеріального балансу - student2.ru Z;

метод матеріального балансу - student2.ru - об’ємний коефіцієнт пластового газу при середньому початковому пластовому тиску метод матеріального балансу - student2.ru на початкову дату підрахунку

метод матеріального балансу - student2.ru Z;

метод матеріального балансу - student2.ru - середній газовий фактор за період видобутку метод матеріального балансу - student2.ru об’ємів нафти (тобто за період падіння тиску від метод матеріального балансу - student2.ru до метод матеріального балансу - student2.ru ), віднесений до стандартних умов і визначається як частка від ділення накопиченого видобутку газу на накопичений видобуток нафти на дату підрахунку;

метод матеріального балансу - student2.ru - первісний запас вільного газу в газовій шапці в об’ємних одиницях при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - відношення об’єму пласта, який вміщує газ в газовій шапці ( в пластових умовах) до об’єму пласта, який вміщує нафту з розчиненим в ній газом (теж в пластових умовах). При постійній потужності пласта це відношення буде рівним частки від ділення площі, обмеженої контуром газоносності, до площі нафтоносності, розміщеної між контурами водоносності і газоносності:

метод матеріального балансу - student2.ru ,

або можна написати

метод матеріального балансу - student2.ru ,

Звідки, первісний запас вільного газу в газовій шапці можна визначити за наступною формулою:

метод матеріального балансу - student2.ru ;

метод матеріального балансу - student2.ru - кількість води, що ввійшла в пласт, в об’ємних одиницях за період падіння пластового тиску від метод матеріального балансу - student2.ru до метод матеріального балансу - student2.ru , заміряна при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - кількість видобутої води в об’ємних одиницях за період падіння пластового тиску від метод матеріального балансу - student2.ru до метод матеріального балансу - student2.ru , заміряна при стандартних умовах;

метод матеріального балансу - student2.ru - об’ємний коефіцієнт двофазової суміші пластової нафти і газу (нафтогазової суміші), який враховує зміну одиниці об’єму нафти при контактному методі її використання шляхом зниження пластового тиску від метод матеріального балансу - student2.ru до метод матеріального балансу - student2.ru . В цьому випадку при зниженні пластового тиску від метод матеріального балансу - student2.ru до метод матеріального балансу - student2.ru з нафти виділяється метод матеріального балансу - student2.ru об’ємів газу, який при тиску метод матеріального балансу - student2.ru знаходився в контакті з нафтою, займав об’єм ( метод матеріального балансу - student2.ru ) метод матеріального балансу - student2.ru тоді коефіцієнт двохфазової суміші отримає наступній вираз:

метод матеріального балансу - student2.ru ,

звідки

метод матеріального балансу - student2.ru .

В зв’язку з вище вказаними визначеннями об’ємних коефіцієнтів пластової нафти необхідно мати на увазі, що коефіцієнт метод матеріального балансу - student2.ru змінюється прямо пропорційно зміні пластового тиску, а коефіцієнт метод матеріального балансу - student2.ru обернено пропорційно (внаслідок наявності газової фази), тобто з збільшенням тиску зменшується і з зменшенням пластового тиску відповідно збільшується.

Наши рекомендации