Лекція №15 розрахунок ефективності різних видів енергії в нафтогазоносному пласті

Вивчення виду і ролі діючої енергії в нафтогазо-носному пласті має велике значення при здійсненні і аналізі системи розробки пласта.

Виявлення і розрахунок ефективності різних видів енергії можна провести за допомогою формули матеріального балансу:

якщо в ній зробити припущення, що і :

Ця формула матеріального балансу виведена для покладу нафти, який мав в початковій стадії газову шапку і знаходився під напором води (тобто розглядається універсальний випадок наявності трьох основних видів енергії: напору води, тиску газової шапки і енергії розчиненого в нафті газу).

З приведеної формули можна зробити висновок, що весь об’єм пор, який зайнятий нафтою на початковій стадії і звільнився від нафти за рахунок дії всіх видів енергії (в тому числі і пружної), складає

,

а після спрощення

.

В цьому випадку доля участі різних видів енергії у витисненні нафти з пор може бути розрахована за наступними співвідношеннями.

1 Доля участі вільного газу газової шапки у витіснені нафти:

а) при відсутності видобутку газу з газової шапки:

;

б) при видобутку з газової шапки об’ємів газу (при стандартних умовах) в чисельнику формули буде:

;

в) при закачуванні в пласт об’ємів газу (при стандартних умовах) в чисельнику формули буде:

.

2 Доля участі напору води у витісненні нафти:

,

де - видобуток води (якщо він відбувся), м³;

- закачування води (якщо воно проводилося), м³.

3 Доля участі розчиненого газу в нафті у витісненні нафти

.

4 Доля участі пружної енергії у витісненні нафти:

.

При розрахунку долі участі того або іншого виду енергії у витіснені нафти з пласта початковий (балансовий) геологічний запас нафти слід визначати за формулою об’ємного методу підрахунку. Так як за даним лабораторних досліджень Леверетта та інших вчених при 20% - ному залишковому вмісті нафти в порах пласта разом з іншими флюїдами (водою і газом) фазова проникність для нафти досить мала і ця частина нафти не приймає участі у розподілі в пласті. Тому для розрахунку участі того або іншого виду енергії необхідно розрахований за формулою об’ємного методу балансовий запас нафти ( ) помножити на коефіцієнт (за формулами матеріального балансу підраховується так звана „активна” нафта, яка приймає участь у перерозподілі нафти в пласті).

Таким чином при розрахунках приймаємо .

Лекція №16 матеріальний баланс при підрахунку запасів газу

При газовому режимі роботи газових покладів виведення формул матеріального балансу може бути засновано на любому вихідному положенні методу.

Дійсно, якщо виходити з постійності об’єму пор, зайнятих газом як при тиску Р₀, так і при тиску Р, а також якщо врахувати, що при тиску Р₀ в покладі (в пластових умовах) знаходилось G₀v₀ об’ємів газу, а при тиску Р після вилучення з пласта G_н об’ємів газу там буде знаходитися (G₀-G_н)v об’ємів газу (теж у пластових умовах), то виходячи з постійності об’ємів пор покладу можна записати:

G₀v₀=(G₀-G_н)v.

В результаті елементарних перетворень рівняння може бути представлено у вигляді:

.

При пружньо-водонапірному режимі роботи газового покладу газ не тільки витискується з покладу за рахунок власних пружних сил і зміни об’ємного коефіцієнту пластового газу від величини v₀ до v, але частково витискується пластовою водою. При цьому деяка частина води може бути вилучена з пласта разом з газом.

Якщо прийняти, що за час від початку розробки до дати підрахунку запасів пластовий тиск змінився від Р₀ до Р, а об’ємний коефіцієнт пластового газу від v₀ до v, то можна відмітити наступне:

1 за рахунок видобутку G_н об’ємів газу, який займав раніше в пластових умовах об’єм G_нv₀ і деякої кількості пластової води w, яка займала в пластових умовах об’єм wλ, в пласті звільниться деякий об’єм пор V_зв, які будуть дорівнювати:

V_зв= G_нv₀+wλ.

2 у зв’язку з тим, що поклад працює як за рахунок розширення газу так і за рахунок напору води, цей звільнений об’єм пор буде заповнений частково в результаті розширення газу, що залишився в пласті, частково в результаті поступлення в межі покладу Wλ, об’ємів води. При цьому газ, що залишився в покладі (G₀-G_н) розшириться за рахунок зміни об’ємного коефіцієнта пластового газу від v₀ до v. Таким чином, об’єм пор який заповниться водою, що увійшла в пласт і газом, що залишився в пласті, буде визначатися рівнянням:

V_зап= (G₀ - G_н)(v₀ - v)+Wλ.

Враховуючи те, що об’єм пор покладу який звільнився буде дорівнювати зайнятому, можна записати:

G_нv₀+wλ=(G₀ - G_н)(v₀ - v)+Wλ.

звідси

G_нv+wλ=G₀(v₀ - v)+Wλ.

Остаточна формула буде мати такий вигляд:

.

Коли стисненість пласту води досить мала (λ=1), то формула буде мати вигляд:

.

Розрахункові параметри методом матеріального балансу для газових покладів визначаються відносно просто.

Накопичений видобуток газу G_н на любу довільну дату так або інакше повинен бути відомий по будь-якому покладі з моменту отримання першого промислового припливу газу. При цьому, щоб уникнути похибок в розрахунках необхідно (особливо в процесі випробування свердловин і на ранній стадії відбору газу з покладу) старатись вести найбільш ретельний облік видобутку газу.

Об’ємні коефіцієнти пластового газу як початковий v₀, так і поточний v, на любу довільну дату можуть бути розраховані по відповідній формулі для відповідних середньо пластових тисків. Але краще, якщо є можливість отримати значення об’ємного коефіцієнта пластового газу шляхом безпосереднього відбору і лабораторних аналізів глибинних проб пластового газу.

Найбільш складно визначити кількість води W, що увійшла в пласт.