59. Сущность метода материального баланса. Задачи, решаемые методом материального баланса, уравнение материального баланса.

Этот метод применим на месторожд. со смешенным режимом работы пластов. При проявлении ВНР, РРГ.

Метод дает не точн. результаты, если режим ЖВНР или РГШ т.к. в этих случаях в процессе разраб. не происх. существенного изменения величины Р_пл.

С помощью этого метода можно решить сл. задачи:

1. Определить балансовые и извлекаемые запасы.

2. Кол-во оставшейся в пл. нефти, г. и внедрившейся воды на любой мом. времени.

3. Можно оценить влияние отборов н. и г. на величину Р_пл или наоборот.

4. Можно прогнозировать показатели разраб.

5. Очень важным явл., то что метод позволяет оценить долю каждого режима на проц. разраб. меторожд.

Метод основан на том, что в любой момент времени, суммарный объем пластовых флюидов равен объему порового пространства. Или суммарное изменение объемов нефти, газа и воды в пласте в любой мом. времени равен 0.

Для успешного применения данного метода необходимо иметь сл. исх. данные:

1. Начальное пластовое давление (P_о) и среднее пластовое давление (P) на различные моменты времени разработки залежи.

2. Накопленная добыча товарной нефти (Q_из) (в стандартных условиях) к соответствующим моментам времени разработки.

3. Накопленная добыча газа (Q_из·R_p) с вычетом его объема, закачанного обратно в пласт.

4. Относительный объем газовой шапки (Г).

5. Объемный коэффициент нефти (b_но, и b_н) и газа (B_го B_г) на начальный и ткущие моменты, а также коэффициент растворимости газа ( ) в нефти в зависимости от давления.

6. Накопленный отбор воды из пласта (W_из).

7. Количество воды, вторгшейся в продуктивный пласт (W_p) из бассейна питания (в том числе закачанной).

60. Обобщенное уравнение материального баланса.

Обобщенное ур-е мат. баланса:

Все расчеты ведутся по объемным единицам для стандартных условий.

Начальный объем нефти в пластовых условиях равен .

В результате отборов объем нефти и пластовое давление уменьшатся и к моменту времени t объем оставшейся в пласте нефти будет .

Тогда изменение объема нефти в пластовых условиях запишется как

(4)

Объем свободного газа, оставшегося в пласте к моменту времени t, можно Относительный объем свободного газа (включая объем газа в газовой шапке и объем свободного газа в нефти в виде пузырьков) можно представить в следующем виде.

(5)

Тогда начальный объем свободного газа будет равен

С учетом извлеченного газа вместе с нефтью объем свободного газа, оставшегося в пласте составит (6)

где: - средний газовый фактор извлеченной нефти, - газонасыщенность оставшейся в пласте нефти, - начальная газонасыщенность нефти.

Тогда изменение объема свободного газа будет равно

(7)

В процессе отбора воды из пласта и ее вторжения из законтурной части и (или) в результате закачки ее объем в пласте постоянно меняется. Это изменение может быть определено следующим образом

(8)

где: W – начальный объем воды в продуктивном пласте; W_p – объем вторгнувшейся воды в момент времени t из питающей области;

W_из – объем добытой из пласта вода в момент времени t;

b_в – объемный коэффициент воды.

Отбор нефти (уменьшение объема нефти в пласте) и свободного газа должны компенсироваться увеличением объема вторгнувшейся в пласт воды. Складывая соответствующие величины изменения объемов нефти, газа и воды после несложных преобразований получим

(9)

Обозначим

и (10)

(11) где: – двухфазный объемный коэффициент нефти при – двухфазный объемный коэффициент нефти при Р_о.

Используя эти обозначения, уравнение материального баланса запишется в виде:

(12)

Это уравнение называется обобщенным уравнением материального баланса и оно получено для смешанного режима. Отсюда можно получить уравнения для различных частных случаев.

1.Нет вторжения воды извне , но в самом пласте имеется свободная вода (13)

2. В залежи отсутствует начальная газовая шапка , нет свободной воды и недостаточен напор воды (14)

3. В залежи отсутствует свободный газ (Г=0) . (15)

Используя уравнения материального баланса можно решить еще несколько задач.

1. Большой интерес представляет определение относительного влияния каждого механизма нефтеотдачи при смешанном режиме работы пласта.Пирсон решил обобщенное уравнение относительно единицы и получил следующее выражение Здесь первое слагаемое – доля суммарного отбора за счет расширения начальной нефтяной зоны;

второе – за счет расширения газовой шапки; третье – за счет вторжения воды.

Последнее уравнение можно записать так DDI+SDI+WDI=1. (17)