К оглавлению

УДК 553.982:542.8

Факторы, влияющие на точность определения средних величин параметров нефти по залежи

И.М. АМЕРХАНОВ, И.И. АМЕРХАНОВ (ТатНИПИнефть)

Для повышения надежности установления пространственного распределения параметров нефти и газа, подсчета их запасов и проектирования разработки и обустройства нефтяных месторождений необходима точность определения исходных данных.

При подсчете запасов нефти и газа и проектировании обычно используют средние величины параметров пластовых нефтей по залежи или отдельного ее участка. Средняя величина этих параметров по залежи зависит от нескольких факторов, основными из которых являются: 1) точность замеров параметров нефти и газа в измерительных приборах; 2) изменчивость их по залежи; 3) степень изученности залежи нефти.

Погрешности единичных замеров параметров постоянны при применении одних и тех же приборов и методик изучения нефтей и газов. По результатам теоретических расчетов и лабораторных исследований была определена их точность, на которую влияют более десятка различных факторов. Расчеты были выполнены для аппаратуры, используемой при лабораторных исследованиях пластовых нефтей. Погрешность (%) определения параметров нефти и газа при оптимальных условиях с учетом всех указанных факторов следующая: давление насыщения- 6,7, газосодержание - 1,70, объемный коэффициент - 0,8, вязкость нефти - 11,3, плотность нефти - 0,7, молекулярная масса - 4,9, плотность газа - 1,1, плотность дегазированной нефти - 0,2, вязкость дегазированной нефти - 5. По составу газа погрешность выглядит так: N₂ - 0,16, С₁-0,26, С₂ -0,64, С₃ -0,85, i-C₄-0,19, n-C₄-1,50, i-C₅-5,26, n-C₅-1,31, С₆+высш.-2,09; по нефти С₂-0,05, С₃- 0,09, i-C₄-6,25, n-C₄-1,75, i-C₅-1,83, n-C₅-2,12, C₆-3,58, С₇+высш.-0,05.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что свойства пластовой нефти в пределах залежи не остаются постоянными, а изменяются в значительных пределах. Обычно максимальные величины давления насыщения, газосодержания и минимальные - вязкости, плотности приходятся на центральный участок залежи или несколько смещенный от него по направлению движения пластовых вод. Свойства нефтей изменяются и по вертикали в пределах одной залежи, причем особенно заметно вблизи ВНК, в частности, с приближением к ВНК плотность и вязкость нефти возрастают, а газосодержание падает. При увеличении расстояния от ВНК до 30-40 м плотность нефти уменьшается на 1,7, вязкость на 28, а газосодержание возрастает на 16 %. Это показывает, что подошвенная вода играет важную роль в формировании переходной зоны, при контакте воды с нефтью происходит окисление последней.

Изменчивость параметров (S) нефти по залежи можно вычислить по формуле

где  - величины соответственно i-гo и среднего параметров; n - число измерений. По этой формуле была вычислена изменчивость основных параметров нефти по некоторым месторождениям ТАССР (табл. 1). Изменчивость давления насыщения колеблется по месторождениям от 0,16 до 1,49 МПа, вязкости нефти - от 0,5 до 3,5 мПа-с и т. д. С целью более полной характеристики залежи для отбора глубинных проб нефти необходимо выбирать скважины, равномерно расположенные по залежи, причем исследованиями должны быть охвачены все характерные ее участки. Большое влияние на точность определения средних величин параметров оказывает количество исследованных скважин по залежи, с ростом которого погрешность снижается. Достаточно надежные результаты дают исследования по 15-20 скважинам.

Среднюю погрешность определения параметров нефти и газа в зависимости от степени изученности залежи нефти и изменчивости параметров можно определить по формулам:

или

где Sср - погрешность определения параметра; - относительная погрешность определения параметра, %; t - коэффициент вероятности, который определяется из табл. 2; S - изменчивость параметра; n - количество исследованных скважин. Все параметры (кроме коэффициента вероятности) вычисляют по данным экспериментального исследования пластовой нефти по залежи.

По формуле (2) находят погрешности для средних величин параметров нефти (рисунок). С увеличением изменчивости и уменьшением числа исследованных скважин по залежи возрастают погрешности определения средних величин параметров. Так, при постоянном числе исследованных скважин (например, 10) погрешность для средних величин давления насыщения нефти может колебаться от 0,1 до 0,5 МПа при изменчивости параметра от 0,16 до 1,49 МПа (см. табл. 1), газосодержание - от 0,5 до 2 м³/т при изменчивости 2,2-6,5 м³/т.

Предложенная методика позволяет установить погрешность средних величин параметров нефти по залежи с учетом основных влияющих факторов. Суммарная погрешность (о) для параметров вычисляется по формуле

где - относительная погрешность соответственно экспериментального замера и при определении влияния изменчивости параметра по залежи [определяется по формуле (3)].

Средняя погрешность для параметров нефти и газа по залежи, вычисленная по формуле (4), должна быть меньше или равна погрешности, учитываемой при подсчете запасов и проектировании разработки месторождений.

Таблица 1 Пределы изменчивости основных параметров пластовых нефтей

Параметр	Ромашкинское, D	Новоелховское, D	Бавлинское,D	Бондюжское, D	Ямашинское, D	Бавлинское, C1t	Ромашкинское, С1bb	Бавлинское, С1bb
Давление насыщения, МПа	0,44	0,63	0,16	0,24	1,17	1,49	0,67	0,57
Коэффициент сжимаемости, 10^4 МПа^-1	0,46	0,84	0,66	0,43	0,07	0,39	0,28	0,73
Плотность нефти, г/см^3
пластовой	0,0098	0,0063	0,0290	0,0033	0,0070	0,0039	0,0045	0,0084
дегазированной	0,0056	0,0010	0,0040	0,0051	0,0010	0,0039	0,0020	0,0022
Вязкость пластовой нефти, МПа*с	0,67	-	0,50	0,52	0,49	1,83	3,50	2,30
Объемный коэффициент	0,020	0,015	0,019	0,0064	0,015	0,005	0,006	0,014
Газосодержание, м^3/т	6,5	2,9	4,2	2,2	3,7	2,3	3,8	4,5
Плотность газа, кг/м^3	0,035	0,035	0,022	0,030	0,052	0,030	0,014	0,024

Таблица 2 Значения t

n	t	n	t
3	1,32	12	1,04
4	1,30	14	1,02
6	1,11	16	1.01
8	1,08	18	1,01
10	1,06	20	1,01

Рисунок Погрешность определения средних величин параметров нефти:

S_cp- средняя погрешность параметра; n - число исследованных скважин; - соответственно изменчивость вязкости (мПа-с), объемного коэффициента давления насыщения (МПа), коэффициента сжимаемости (10⁴ МПа^-1 ), плотности нефти (г/см³), газосодержания (м³/т)