Задание №1 – Подсчет запасов

Задание №1 – Подсчет запасов

Цель задания: рассчитать начальные запасы нефти в залежи, пересчитанные в стандартные условия (Qннач) с учетом процесса разгазирования нефти.

Определения

Пористость

Образец породы, способный содержать в себе флюиды (нефть, газ или воду) в основном состоит из минералов, а нефтью, газом или водой занята только лишь незначительная доля пространства между зернами породы. Отношение объема этих пустот к объему, занимаемому образцом, называют коэффициентом пористости

При этом нас интересуют только лишь соединенные между собой пустоты, что описывается коэффициентом открытой пористости . Пористость грунта измеряют в долях или процентах. Диапазон изменения пористости пород-коллекторов от 3% до 50%.

Насыщенность

Различные участки пласта в порах могут содержать нефть, воду и газ одновременно. Отношение объема каждого из насыщающих флюидов к объему пустотного пространства называется коэффициентом насыщенности пласта этим флюидом. ; ; Сумма всех насыщенностей должна быть 100%. Флюид происходит от английского fluid – жидкость.

Концепция подсчета запасов

Зная внешние геометрические параметры залежи, ее внутреннюю структуру, а также распределение пористости и нефтенасыщенности в пласте, можно подсчитать запасы нефти. Обычно модель пласта представляется совокупностью элементов (называемых кубами) с одинаковыми свойствами. Чем меньше эти кубы, тем точнее будет произведен подсчет запасов. В России принято считать запасы в единицах массы [кг] или [млн. тонн], а не объема [млрд. баррелей].

Свойства нефти

Схема, представленная на рисунке, показывает выделение растворенного газа из нефти при снижении давления от пластового до атмосферного. Левый квадратик – нефть с растворенным газом в пласте, правый квадратик – дегазированная нефть на поверхности, желтый овал – выделившийся из нефти газ. Комментарии к схеме ниже.

Газовый фактор пластовой нефти

В нефти в пластовых условиях всегда имеется растворенный газ. Часто содержание газа в нефти значительно – до 4000 м³ газа в 1 м³ нефти.

Объем газа, растворенный в 1 м³ нефти, в начальных пластовых условиях называется газовым фактором. Для рисунка выше, газовый фактор

Не путать газовый фактор нефти с насыщенность нефти газом – это разные вещи.

Объемный коэффициент

При подъеме нефти с забоя скважины на поверхность давление падает, и из нефти выделяется растворенный в ней газ. При выделении газа из нефти объем оставшейся жидкости уменьшается, иногда до 3 раз. Отношение объема жидкой нефти в пласте (в пластовых условиях, с растворенным в ней газом) к объему жидкой нефти на поверхности (после того, как газ выделился) называется объемным коэффициентом нефти.

Для рисунка выше объемный коэффициент

Поскольку изменение объема нефти в основном связано с выделением из нее газа, то и газовый фактор связан с объемным коэффициентом формулой

Так как в нефти всегда есть растворенный газ, то bн всегда больше единицы.

Давление, при котором из нефти начинает выделяться газ, называется давлением насыщения

Плотность и вязкость нефти

Плотность и вязкость нефти зависят от находящегося в ней газа. Растворенный легкий и маловязкий газ снижает плотность и вязкость нефти, в которой он содержится. При выделении легкого газа (СН₄, С₂Н₆, С₃Н₈) в жидкой нефти остаются более тяжелые компоненты (С₅₊ и выше). Таким образом, плотность и вязкость нефти на поверхности увеличиваются по сравнению с пластовыми условиями.

В качестве примера: плотность нефти в пласте , на поверхности .

Несмотря на высокое давление на глубине залегания пласта, нефть там имеет меньшую плотность, чем на поверхности.

Выполнение задания

Исходная геологическая информация

Имеется небольшая геологическая модель, состоящая из некоторого количества кубов размерами AхAх20 м.

Номер группы студента	3	4	5	6
Размер стороны куба (A)	800 м	900 м	1000 м	1100 м

Для каждого куба известны открытая пористость (m0) и начальная водонасыщенность (Sв).

Количество кубов в модели равно сумме букв в фамилии и имени студента. Водонасыщенность каждого куба определяется порядковым номером каждой буквы фамилии и имени (А=1%, Б=2%, В=3% … Я=32%). Открытая пористость каждого куба выбирается самостоятельно. Треть кубов должны иметь пористость 20%, треть – 25%, треть – 30%. Исходные данные должны быть представлены для каждого куба (например, в виде таблицы).

Плотность нефти в стандартных условиях (известна по результатам лабораторных исследований) в данном задании определяется по формуле: [кг/м³]

Газовый фактор пластовой нефти (определяется по результатам глубинных проб) задается следующим образом:

Г0 = (Количество кубов модели) ∙ 10 + 200 [м³/м³]

Расчет запасов нефти для одного куба

В расчетах для пористости и насыщенности используются не проценты, а доли единицы.

Объем нефти в кубической ячейке модели пласта [м³]

Пласт насыщен либо водой, либо нефтью, весь газ растворен в нефти.

Отсюда следует, что нефтенасыщенность

Уменьшение объема определяется объемным коэффициентом bн

Таким образом, запасы нефти для каждого куба рассчитываются по следующей формуле [кг]

Результат

Для подсчета запасов пласта в целом необходимо просуммировать запасы нефти каждого куба.

При решении задачи можно принять во внимание, что объемный коэффициент и плотность являются характеристиками нефти, а нефть в каждом из кубов одинаковая.

Даже в небольшом пласте нефти содержится много, поэтому ответ лучше давать в тыс. или млн. тонн.

Примечания

При оценке задания будет оценена аккуратность оформления и оптимизация расчетов, но, к сожалению, только для автора работы. Если работа делается на компьютере, то не советую авторам делиться исходными файлами. В понятной форме должна быть представлена вся исходная расчетная информация.

При расчетах в Excel требуется письменное пояснение каждого полученного значения.

Рукописные варианты исполнения ни в коем случае не считаются хуже печатных, однако комбинированные варианты выполнения работы недопустимы. Исправления или подпись фамилии в напечатанном тексте не допускаются.

Защита работ

На втором семинаре у Вас на столе должно лежать решенное первое задание. Это обеспечит в дальнейшем максимальный балл. На втором семинаре Вы получаете второе задание, являющееся продолжением первого.