Министерство  образования РФ

Казанский федеральный университет

Геологический факультет

Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 
 

На тему: «Материальный  метод подсчета запасов» 
 
 
 
 

                                                Выполнила: Удачина  И. С.

                                                Проверил: Вафин Р. Ф. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Казань-2010

ВВЕДЕНИЕ.

Подсчет запасов – важная и ответственная  стадия разведки месторождения. Перед  работниками нефтяной и газовой  промышленности, а также геологической  службой страны  стоит ответственная задача по наращиванию запасов углеводородного сырья – нефти, газа и конденсата.

Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти, газа и конденсата – это комплекс научных исследований, основывающийся на детальном изучении недр и синтезируют в себе все сведения, полученные в процессе поисков, разведки и разработки залежей: данные изучения минералогических и петрографических особенностей пород, физики пласта и физико-химических свойств флюидов, результаты полевых и промыслово-геофизических исследований, сведения об условиях формирования залежей нефти, газа и конденсата, о закономерностях размещения их  в недрах и т.д., данные петрофизического изучения нефтегазоносных толщ, опробования и испытания скважин, опытно-промышленных работ и разработки залежей, результаты промыслово-геологического изучения залежей и процессов, протекающих при их разработке.

Решение этих задач в значительной мере зависит  от достоверности осуществляемых подсчетов  запасов месторождений и перспективных  ресурсов, а также оценок прогнозных ресурсов нефти, газа, конденсата и  содержащихся в них компонентов.

До того момента, пока скважина не вскрыла пласт  или горизонт можно лишь предполагать возможность обнаружения в нем  залежи на основе аналогии с соседними  залежами той же структурно-фациальной зоны. Когда скважины прошли этот пласт  или горизонт, наличие в нем залежи устанавливается опробыванием или с помощью промыслово-геофизических исследований. Факт установления продуктивности горизонтов и пластов, т. е. факт выявления залежей, является границей, отделяющей запасы от ресурсов.

Запасы  нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентах подразделяются на две группы:

 -балансовые запасы – вовлечение которых в разработку в настоящее время целесообразно

- забалансовые  запасы - вовлечение которых в  разработку в настоящее время  экономически нецелесообразно или технически либо технологически невозможно, но которые в дальнейшем могут быть переведены в балансовые.

Извлекаемые запасы - часть балансовых, которые могут быть извлечены из недр при рациональном использовании современных технических средств и технологии добычи с учетом допустимого уровня затрат и соблюдением требований по охране недр и окружающей среды.

Основным  графическим документом при подсчете запасов является подсчетный план, который составляется на основе структурной  карты по кровле продуктивных пластов-коллекторов или же хорошо прослеживающегося ближайшего репера.

Подсчет запасов нефти, газа, газоконденсата и содержащихся в них компонентов  проводится раздельно для газовой, нефтяной, газонефтяной, водонефтяной и газонефтеводяной зон по типам коллекторов для каждого пласта залежи и месторождения в целом с обязательной оценкой перспектив всего месторождения.

Запасы  месторождений и перспективные ресурсы нефти и газа подсчитываются и учитываются в государственном балансе запасов полезных ископаемых РФ по результатам геологоразведочных работ и разработки месторождений.  

Запасы  нефти, конденсата, этана, пропана, бутана, серы и металлов подсчитываются в  тысячах тонн, газа – в миллионах  кубических метров, гелия и аргона – в тысячах кубических метров.

     МЕТОДЫ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ НЕФТИ И ГАЗА

подразделяются  при подсчете запасов нефти на: 1) объемный; 2) отдача с 1 га или с 1 м²; 3) объемно-генетический; 4) кривых эксплуатации, или статистический; 5) материальных балансов; 6) карт изобар; при подсчете запасов газа на: 1) объемный; 2) по падению давления; 3) материальных балансов; 4) карт изобар. Основным метдом подсчета запасов является объемный. Им могут быть подсчитаны абсолютные начальные (геологические) и промышленные (балансовые) запасы нефти и газа, содержащиеся в недрах. Практически из этих запасов удается добыть только некоторую их часть. Поэтому существенно подсчитать извлекаемые при современных технико-экономических условиях нефть и газ, ввиду чего в формулу подсчета запасов нефти включается коэффициент отдачи.

Далее представлено краткое описание основных методов, использующихся про подсчете запасов нефти, газа и газоконденсата:

Метод подсчета запасов  нефти объемный основан на геометрических представлениях о нефтеносном пласте и на данных его пористости, нефтенасыщенности и отдачи нефти. Объем пласта определяется как произведение нефтеносной площади на эффективную мощность пласта. Затем в подсчеты вводят коэффициент пористости нефтесодержащих пород, насыщения пласта нефтью, отдачи, усадки и удельного веса нефти. Определение численных значений коэффициента, особенно насыщения и отдачи, часто весьма затруднительно и требует специального отбора кернов и тщательного исследования их в лаборатории. Основной недостаток метода - неопределенность в отношении данных о возможном отборе запасов во времени. Кроме того, подсчитанные цифры запасов не характеризуют возможной дебитности скважин.

Метод подсчета прогнозных запасов нефти  объемно-статистический в его основе лежит средняя продуктивность 1 км³ осадочных отложений в тоннах извлекаемой нефти или ее первоначально подсчитанных геологических запасов. Продуктивность выводится статистическим методом как средняя величина для группы промышленных нефтеносных бассейнов каждого геотектонического типа (платформенных, передовых прогибов, межгорных впадин) и затем экстраполируются для подсчета прогнозных запасов в новых бассейнах аналогичного строения. Метод впервые применен Л. Уиксом в 1950 г., подсчитавшим, что в 1 км³ осадочных пород содержание извлекаемой нефти колеблется от 195-260 т в Кентукки и Индиане и до 6500 т в Калифорнии.

Метод подсчета запасов нефти (и газа) объемно-генетический основан на количественной оценке масштаба нефтегазообразования на нефтяных площадях. С его помощью производится подсчет прогнозных запасов (категория D) в областях и районах, слабо изученных и с еще недоказанной промышленной нефтегазоносностью. Исходные данные для подсчета величины удельной плотности запасов (в т/км² площади) или величины коэффициента продуктивности (К_пр в т/м³ осадочных отложений) могут быть получены соответственно двумя методами: объемно-генетическим - на основе геолого-битуминологического изучения пород прогнозируемого района, области, бассейна, и принятого по аналогии К_ак (коэффициента аккумуляции) и объемно-статистическим - на основе использования средних мировых данных для седиментационных бассейнов. аналогичного типа по величине К_пр (в т/км³ осадочных отложений). 

МАТЕРИАЛЬНЫЙ МЕТОД ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ

Материальный  баланс в геологии - это простейшая форма динамической модели нефтяного или газового месторождения. Это простая концепция, подчиняющаяся закону сохранения масс, согласно которому извлечённый объём равен сумме изменения первоначального и привнесённого объёмов (в пласте, например).

V_{извлечённый} = ΔV_{первоначальный} + V_{привнесённый} некорректно оперировать объёмами, так как мы имеем дело со сжимаемой средой, лучше перейти к массам

Любое гидродинамическое моделирование должно поддерживаться проверкой с использованием материального баланса

данные необходимые для расчёта материального баланса

• давление (замеры пластового давления),
• объёмы флюидов,
• свойства флюидов,
• свойства породы.

  Ограничения материального баланса

• одномерная  модель коллектора, не учитывающая распространение флюидов в пространстве,
• не учитывается время,
• чувствительность к качеству данных.

Применение материального баланса

• подсчёт балансовых запасов нефти и газа,
• расчёт размеров газовой шапки,
• диагностика и расчёт притока воды,
• расчёт параметров (характеристик) притока воды,
• подтверждение механизма добычи (нефтеотдачи),
• расчёт зависимости закачки/извлечения нефти.

Обозначения

• N - балансовые запасы нефти (м³),
• N_p (oil production) - накопленная добыча нефти (м³),
• W_p (water production) - накопленная добыча воды (м³),
• W_inj (water injection) - накопленная закачка воды (м³),
• W_e (aquifer) - приток воды из-за контура (аквифера) (м³),
• G_p (gas production) - накопленная добыча газа (м³),
• B_o, B_w, B_g - объёмные коэффициенты воды, нефти, газа (м³/м³),
• C_o, C_w, C_f - сжимаемость воды, нефти, породы,
• S_o, S_w - насыщенность нефтью, водой,
• S_wir - связанная вода,
• R_s - содержание растворённого газа в нефти,
• R_p - накопленное газосодержание,
• ΔP - изменение давления от начального пластового (атм),
• V_o, V_w, V_f - объёмы нефти, воды, пор (м³),

подстрочный индекс "i" обозначает начальные условия.

Вывод уравнения материального баланса

При добыче из пласта нефти (N_p×B_o) при давлении в пласте (P_r) ниже первоначального (P_ri) на ΔP, но выше давления насыщения (P_b), имеем недонасыщенный пласт P_ri > P_r > P_b. При условии отсутствия притока воды имеем 
N_p×B_o = V_{извлечённый} = ΔV_{первоначальный} = ΔV_w + ΔV_o + ΔV_f

N_p×B_o = ΔV_w + ΔV_o + ΔV_f, то есть, накопленная добыча нефти равна сумме изменений объёмов воды, нефти и пор 
V_fi = V_oi / S_oi = V_wi / S_wi = V_o / S_o = V_w / S_w 

Изменение объёма воды (ΔV_w) равно произведению объёма воды (V_w) на сжимаемость воды (C_w) и на изменение давления (ΔP): 
ΔV_w = V_w × C_w × ΔP.

Объём воды V_w равен произведению начального объёма воды V_wi на коэффициент изменения насыщенности воды S_w / S_wi : 

Метод материального  баланса

один из методов  подсчета запасов нефти, основан  на изучении изменения физических параметров жидкости и газа, содержащихся в пласте в зависимости от изменения давления в процессе разработки. Является динамическим, и его применение требует тщательного изучения пласта с самого начала разработки (систематические замеры пластовых давлений в скважинах глубинными манометрами, учет точного отбора нефти, газа и воды, исследования кернов и глубинных проб нефти). 

Методы материального  баланса и натурального моделирования  применяются для подсчета оставшихся запасов газа и нефти при разработке месторождений. 
 

Подсчет запасов нефти и газа лежит в основе проектирования разработки нефтяных месторождений. Он необходим для правильного объема и направления капитального строительства на каждом нефтяном промысле.

Запасы нефти  объемным методом рассчитываются по формуле

Q = Vm k_н η_пδ / b,

 
где Q - промышленные запасы, т; 
V - объем нефтенасыщенных пород, м³; 
k_н - коэффициент нефтенасыщенности, доли единицы; 
 η_п - коэффициент извлечения нефти, доли единицы; 
δ - плотность разгазированной (товарной) нефти, т/м³;