Метод материального баланса

Метод материального баланса основан на изучении изменения фи­зических параметров жидкости и газа, содержащихся в пласте, в за­висимости от изменения давления в процессе разработки. В процессе извлечения жидкости (нефти и воды), а также газа из пласта в нем происходит непрерывное перераспределение нефти, воды и газа вследствие изменения пластового давления.

Указанные изменения в распределении нефти, газа и воды в пределах пласта и связанные с этим изменения физического состояния газа и нефти используются при подсчете запасов нефти по уравнения материального баланса.

Следует иметь в виду, что имевшееся в начальной стадии раз­работки равновесное состояние в пласте в процессе разработки нарушается, особенно при наличии в нем значительных фациальных изменений. Это затрудняет возможность точного определения сред­него пластового давления, при котором определяется значение всех входящих в формулу коэффициентов. Поэтому при применении метода материального баланса следует на дату расчета строить карту изобар, по которой более точно можно подсчитать среднее арифметически взвешенное по площади (или по объему пласта) пластовое давление. Это среднее пластовое давление и является исходным для определения всех параметров, зависящих от пластового давления.

Совершенно очевидно, что в отдельных случаях при больших аномалиях в распределении пластовых давлений подсчет среднего пластового давления является менее точным, что может значительно снижать точность определения отдельных параметров.

Применение метода материального баланса требует тщательного изучения пласта с самого начала разработки. Для этого необходимо проводить систематические замеры пластовых давлений в скважинах глубинными манометрами, вести точный отбор нефти, газа и воды, подробно исследовать керны и глубинные пробы нефти.

Все геолого-промысловые исследования должны проводиться систематически и с максимальной точностью.

Вывод уравнений материального баланса основан или на изуче­нии баланса между первоначально содержащимися в недрах угле­водородами и количеством углеводородов, добытых и оставшихся в недрах, или на определении освобожденного объема в пласте в про­цессе добычи нефти, воды и газа. В соответствии с этим выводы урав­нений материального баланса можно базировать на одном из двух следующих положений: 1) на сохранении материи (т. е. на постоян­стве суммы добытых и оставшихся в недрах углеводородов, выражен­ных в весовых или объемных единицах) или 2) на постоянстве объема пор, первоначально занятых нефтью и газом.

В первом случае, если в пласте в начальных условиях содержа­лось некоторое количество нефти и газа, то и после извлечения части их общее количество углеводородов, оставшихся в недрах и извле­ченных на поверхность, должно быть равно тому количеству их, которое первоначально содержалось в недрах.

Постоянство объема пор сохраняется во все периоды разработки пласта, хотя часть этого объема (первоначально занятая нефтью и газом) может быть в дальнейшем занята наступающей краевой водой. Роль связанной воды при этом не учитывается, так как пред­полагается, что эта вода плотно связана с частицами породы и в пе­рераспределении нефти, газа и краевой воды не принимает сколько-нибудь существенного участия. При выводе формул для простоты расчетов не учитываются упругие свойства породы и флюидов.

Метод материального баланса является динамическим, при его применении состояние пласта рассматривается в зависимости от отбора жидкости, газа и падения пластового давления. Как уже указывалось, при подсчете запасов пользуются некоторыми сред­ними параметрами, определенными для данного среднего пластового давления. В связи с этим необходимо тщательное их определение в лаборатории на промыслах в соответствии с величиной среднего пластового давления, определенного на дату расчета.