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.