Modelul geologic

Modelul geologic are ca scop obtinerea unor imagini clare ale zacamantului si a pozitiei li in cadrul structurii, permitand posibilitatea determinarii rezervelor, amplasarea sondelor si stabilirea contactului apa-titei.

Intocmirea hartii structurale a zacamantului

Un zacamant de hidrocarburi fluide ocupa un volum bine determinat in scoarta terestra. El este delimitat in culcus si acoperis de strate impermeabile iar lateral de accidente tectonice - falii si/sau litologice.

Pe baza datelor de geofizica de sonda se construieste harta structural cu izobate.

Harta cu izobate reprezinta proiectia in plan orizontal a punctelor de egala cota izobatica. Ca plan izobatic se ia de obicei intrarea in strat, adica acoperisul stratului productive.

Planul izobatic reprezinta un plan orizontal masurat fta de un plan de referinta, de regula nivelul marii.

Harta izobatica este prezentata in Anexa 1.

Realizarea sectiunilor geologice

Sectiunile geologice sunt reprezentari in plan vertical. Cele mai adecvate sunt sectiunile transversal, deoarece ne ofera o imagine mult mai realista asupra inclinarii stratului decat sectiunile longitudinale.

In acelasi timp sectiunile transversal evidentiaza limita hidrocarburi - apa si/sau titei - apa.

Intrarile in stratul productive (limitele dintre stratul productiv si culcus), precum si limita titei - apa si/sau titei - gaze se determina din diagrafiile geofizice ale sondelor. Adancimile reperelor respective citite pe diagrafiile geofizice sunt in cote absolute masurate fata de gaura de sonda. Avand in vedere ca la suprafata sondele pot fi situate la nivele diferite, este necesar ca reperele masurate in sonde diferite sa fie raportate la un reper unic, care dupa cum s-a mai aratat se ia de obicei la nivelul marii. Astfel din cotele absolute se scade elevatia sondei si se obtin cotele izobatice. Atat la construirea sectiunilor geologice cat si a hartii structural se utilizeaza cotele izobatice si nu cele absolute.

Cotele determinate pe diagrafii nu coincide cu cele reale din sonda, abaterea fiind in functie de tipul dispozitivului utilizat, de grosimea stratului poros, de marimea rezistivitatii. La construirea sectiunilor geologice un rol important il are determinarea grosimii colectorului si separarea acestuia in substrate, cu determinarea intercalatiilor impermeabile.

Determinarea grosimii stratului productive se face cu ajutorul geofizicii de sonda, grosimea totala a stratului intr-o anumita sonda se calculeaza astfel:

h_t=H_c-H_a

In calcularea de prevedere dar si in evaluarea rezervelor de hidrocarburi se opereaza cu grosimea efectiva care se obtine scazand din grosimea totala a stratului, grosimea insumata a eventualelor intercalatii argilo-impermeabile.

Din diagrafiile geofizice (Anexele 2, 3) au rezultat urmatoarele:

Sectiunile transversal sunt prezentate in Anexele 4, 5, 6.

Stabilirea pozitiei initiale a contactului titei - apa

Limita hidrocarburi - apa se determina din diagrafii geofizice  dupa care se proiecteaza pe sectiunile geologice si apoi pe harta structural.

In ceea ce priveste limita titei - apa , in realitatea nu exista un plan de separare intre cele doua fluide, totusi pentru simplificare se admite existent unui plan orizontal care separa diversele fluide existente in zacamant.

Exista o zona de tranzitie titei - apa, a carei grosime este in functie de structura spatiului de pori si de diferenta de masa specifica.

Limita titei - apa prezinta doua contacte cu stratul productiv: un contact pe acoperis si unul pe culcus. Proiectia acestor doua planuri, a celor doua contacte pe harta structural reprezinta la randul lor doua contururi: un contur interior - pe culcus - si unul exterior - pe acoperis -. Intre cele doua contururi se gaseste asa numita zona de contact.

In problemele de evaluare a rezervelor de hidrocarburi, de urmarire a deplasarii limitei titei - apa si in timpul exploatarii se opreaza cu un contur mediu numit contur de lucru sau contur de calcul.

Deci zona productive va fi delimitate in plan orizontal de inchidere de falii laterale si de conturul titei - apa sau gaze - titei.

In cazul zacamintelor de tip anticlinal lipseste planul orizontal de inchidere, iar in cazul zacamintelor de forma circulara zona productiva este delimitate numai de conturul titei - apa.

In plan vertical, zona productiva este delimitata de stratele impermeabile din acoperis si din culcus si limita hidrocarburi - apa.

Conturul exterior (acoperis) este parallel cu izobata, iar cel interior (culcusul) poate intersecta izobatele.

Adancimea la care se afla contactul titei - apa este de 1408m.

Contactul titei - apa este prezent in Anexele 1, 3, 4.

Determinarea grosimilor efective

Grosimile efective se determina prin interpretarea diagrafiilor electrice.

h_i- grosimea efectiva totala a stratului productive dintr-o singura sonda;

A_i-aria zonei adiacente unei singure sonde.

h_{ef zac} = 26,27m

Calculul volumului brut

A_zac- aria intregului zacamant;

h_zac-grosimea zacamantului.

Capitolul 2

2.1. calculul marimilor medii ale parametrilor fizici caracteristici colectorului la nivelul fiecarei sonde

Unde:

m_ef-porozitatea efectiva la nivel de sonda;

m_i, S_{ai i,} k_{v i,} k_{h i}-parametrii masurati in sonda;

h_i-grosimea probelor luate din sonda;

S_aief-saturatia in apa interstitiala efectiva la nivel de sonda;

k_{v,h ef}-permeabilitatea efectiva masurata in sonda paralela sau perpendiculara pe stratificatie;

K-permeabilitatea medie;

A-aria adiacenta fiecarei sonde.

2.2. Calculul marimilor medii ale parametrilor fizici caracteristici colectorului la nivelul zacamantului

Se va face o medie ponderata a parametrilor cu aria, parametrii medii la nivel de sonda considerandu-se ca se pastreaza constant.

Ariile pe care acesti parametrii se presupun constanti, parametrii medii, sunt delimitate in anexa 7.

Valorile medii ale aparametrilor fizici pe intreg zacamantul sunt:

unde:

m_zac- porozitatea zacamantului;

S_{ai zac}-saturatia zacamantului;

K_zac-permeaabilitatea zacamantului;

m_sonda,S_{ai sonda}, K_sonda-valorile proprietatilor medii pe fiecare sonda;

A_sonda-aria fiecarei sonde.

2.3. calculul volumului de pori ai rezervorului

, unde:

V_p-volumul de pori ai rezervorului;

V_b-volumul brut al rezervorului;

m-porozitatea medie pe collector.

2.4. calculul resursei de gaze si de titei a rezervorului

, unde:

N-resursa de titei in conditii de suprafata;

V_p-volumul de pori ai rezervorului;

S_t=1-S_ai- saturatia in titei a rezervorului;

m-porozitatea rezervorului;

h-grosimea rezervorului;

b_t-factorul de volum al titeiului.

, unde:

G-resursa de gaze in conditii de suprafata;

N-resursa de titei in conitii de suprafata;

r_s-ratia de gaze dizolvate in solutie.

Capitolul 3

3.1. proprietatile sistemului de hidrocarburi in conditii de zacamant

Sunt date in cerinte:

H=1480msnm

P_initiala=148 at

T=56,3sC

γ_g=0,813

API=35

P_s=134,4at

Pentru calculul proprietatilor sistemului de hidrocarburi in conditii de zacamant am utilizat urmatoarele corelatii:

Pentru ratia de gaze in solutie Standing;

Pentru factorul de volum Standing;

Pentru factorul de compresibilitate Vasquez and Beggs;

Pentru viscozitate Beggs and Robinson.

Diagrama PVT este de forma:

3.2. proprietatile fizice ale gazelor in conditii de zacamant

Ne sunt date aceleasi date ca la punctual 3.1.

Proprietatile sunt prezentate in urmatorul tabel:

Ps	Z	µg	bg	βg	rg
at		cP	cf/scf	bar-1	kg/m3

Pentru calculul proprietatilor gazelor in conditii de zacamant am utilizat urmatoarele corelatii:

Pentru factorul de neidealitate Beggs and Brill;

Pentru factorul de volum o corelatie interna a programului KAPPA;

Pentru factorul de compresibilitate Dranchuk;

Pentru viscozitate Lee et all.

3.3 proprietatile apei de zacamant

Salinitatea apei este de 4,5ppm, restul datelor sunt identice cu cele de la punctele de mai sus.

Proprietatile sunt prezentate in urmatorul tabel:

Pentru calculul proprietatilor apei in conditii de zacamant am utilizat urmatoarele corelatii:

Pentru ratia de apa din solutieKatz;

Pentru factorul de volum Gould;

Pentru factorul de compresibilitate Dodson and Standing;

Pentru viscozitate Van-Wingen +Frick.

Capitolul 4

4.1. amplasarea sondelor

In prima etapa se amplaseaza sirul 2 la 200m fata de falia F2.

In a doua etapa determinam distanta dintre sirurile intermediare. De precizat faptul ca pentru distanta dintre siruri se ia in calcul limita titei - apa din culcusul stratului.

, unde:

d-distanta de la falia F2 la limita titei-apa;

k-numarul de siruri.

In a treia etapa determinam raza redusa a sondelor necesara calcularii razei de influenta a sondei.

, unde:

r_s-raza sondei cu care se sapa ultima coloana ;

l-lungimea perforaturii;

n-numarul de perforaturi pe metro liniar;

d-diametrul orificiului perforat

Raza de influenta a sondei o citim din anexa 8 cunoscand ca si numarul de siruri, s=143,5m.

Distanta dintre sonde se calculeaza cu formula: , de unde rezulta ca n=4,09.

Pentru sirul 1 :

Pentru sirul 2:

Apoi sunt amplasate sondele pe cele doua siruri dupa cum urmeaza in anexa 9.

Capitolul 5 proiectarea exploatarii in regim elastic

5.1. proiectarea exploatarii prin dinamica debitului

La timpul t₁ intra in productie sondele: 766, 589, 586, 514.

Debitul la timpul t₁ este egal cu suma debitelor celor 4 sonde puse in exploatare.

, unde:

q-debitul unei sonde;

k-permeabilitatea sondei;

h-grosimea stratului in sonda;

DP-diferenta de presiune intre strat si sonda;

µ-viscozitatea titeiului;

b-factorul de volum al titeiului;

r_c-raza conturului de alimentare;

r_s-raza gaurii de sonda.

Debitul zacamantului va fi: Q=1737m³/d

unde:

t₁ -timpul cat au mers cele 4 sonde;

Q-debitul zacamantului la timpul t₁.

Etapa 1:

Determinarea timpului la care

, unde:

b_t-factorul de volum al titeiului;

-cumulativul de titei produs;

V_p- volumul de pori al rezervorului;

β^*=β_a+β_rf;

β_a-factorul de compresibilitate al apei de zacamant;

β_rf-factorul de compresibilitate al sistemului roca-fluid(este citit in anexa 10)

P₀-presiunea initiala;

P₁- o presiune oarecare mai mare decat P_s;

V_acv- volumul acviferului

Etapa 2:

Se determina timpul la care

Pentru aceasta se pun in exploatare pe langa sondele initiale inca doua sonde R si O. Debitul sondelor se calculeaza cu formula de mai sus.

, unde datele sunt identice cu cele de sus cu exceptia lui P₂ care este trebuie sa fie egal cu P_s.

Cumulativul produs in regim elastic este