UNIVERSITATEA PETROL-GAZE DIN PLOIETI

Tip A Nr. 2.40

PROIECT LA PROIECTAREA EXPLOATRII ZCMINTELOR DE HIDROCARBURI FLUIDE

Student Anghel TeodorAnul IV Grupa 1Ploieti2014Cuprins Partea IINTRODUCERECAP. 1MODELUL GEOMETRIC AL ZCMNTULUI1.1 Harta structural ( cu izobate ) a zcmntului1.2 Fixarea limitei iniiale a contactului iei ap1.3 ntocmirea seciunilor geologice1.4 Determinarea grosimii de start efectiv saturat cu fluide1.5 Calculul zonei ariei productive1.6 Calculul volumului brut al colectorului METODA VOLUMETRICCAP. 2PROPIETILE MEDIULUI POROS2.1 Calculul mrimilor medii ale parametrilor fizici caracteristici colectorului2.1.1 Porozitatea - m2.1.2 Permeabilitatea - k2.1.3 Saturaia n ap ireductibil - 2.1.4 Coeficientul de compresibilitate al rocii - 2.1.5 Calculul volumului brut al rezervorului2.1.6 Calculul volumului de pori al rezervoruluiCAP. 3PROPIETILE MEDIULUI FLUID3.1 Propietile ieiurilor3.1.1 Solubilitatea gazelor n iei - raia de soluie 3.1.2 Factorul de volum al ieiului - 3.1.3 Vscozitatea dinamic a ieiului - 3.1.4 Coeficientul de compresibilitate al ieilui - 3.2 Propietile apelor de zcmnt3.2.1 Solubilitatea gazelor n apa de zcmnt - 3.2.2 Vscozitatea dinamic a apei de zcmnt - 3.2.3 Coeficientul de compresibilitate al apei mineralizate - CAP. 4STABILIREA I AMPLASAREA REELEI SONDELOR DE EXPLOATARE4.1 Amplasarea sondelor pe zcminte de iei tip band liniar , cu acvifer activTema de proiect

Se consider un zcmnt de iei de forma i dimensiunile indicate in fig 1. n perioada exploatrii de prob au fost spate sondele menionate in fig 1. Se anexeaz diagrafiile electrice ale sondelor spate pe acest zcmnt ( fig 1 i 2 )Pe baza acestor materiale se cere : ntocmirea hrii structurale a zcmntului realizarea de seciuni geologice fixarea poziiei iniiale a contactului iei-ap calcularea volumului brut al rezervorului

Studiul fizicasupra carotelor extrase din roca colectoare indic parametrii menionai n tabelul 1 .Se cere : s se calculeze mrimile medii ale parametrilor fizici caracteristici colectorului s se calculeze volumul de pori al revervorului s se calculeze rezerva de iei i gaze a zcmntului

Studiul mediului fluid indic parametrii urmtori :A - propietile sistemului de hidrocarburi fluide n condiii de zcmnt care sunt redate in diagrama din fig 4.B - propietile fizico-chimice ale apei de zcmnt sunt redate n tabelul 2.

Pe baza datelor de mai sus se cere : determinarea capacitii energetice a zcmntului la momentul iniial al exploatrii stabilirea reelei sondelor de exploatare executarea calcului de comportare n exploatare a rezervorului sub energia natural a zcmntului proiectarea procesului de injecie a apei sau gazelor n zcmnt pentru mrirea factorului final de recuperare a ieiului

DE SCHIMBAT TABELELE

Introducere Petrolul, n pofida unor previziuni, a rmas principala surs de energie i cea mai important surs de materii prime pentru industria petrochimic i va mai rmne, probabil, o perioad nsemnat de timp i de acum ncolo. Or, se tie, resursele de petrol ale Terrei nu sunt inepuizabile. Descoperirea de noi zcminte petrolifere nu va putea compensa mult vreme ritmul epuizrii resurselor cunoscute n prezent. De altfel, n Romnia, producia de hidrocarburi fluide este, de civa ani buni, n declin.Pe de alt parte, factorii de extracie realizai astzi n Romnia i chiar pe plan mondial, au valori destul de modeste, n special n cazul zcmintelor exploatate pe baza energiei proprii, dar i n cazul zcmintelor la care se aplic diverse tehnologii de complementare a energiei de zcmnt. Cauzele sunt att de natur obiectiv, legate de condiiile de zcmnt, ct mai ales de natur subiectiv asociate de variantele de exploatare i tehnologiile de lucru adoptate.Se poate spera, totui, ntr-un reviriment al produciei de hidrocarburi n Romnia, dar numai n cazul implicrii mai active a ingineriei de zcmnt. Acesta nseamn ntocmirea unor proiecte de exploatare care s indice varianta optim de exploatare pentru fiecare zcmnt n parte.n cazul zcmintelor noi nu trebuie nceput exploatarea industrial pn ce nu se determin exact capacitatea energetic a acestora, forma predominant a energiei de zcmnt, cea care va determina fixarea regimului de exploatare. Dac condiiile de zcmnt o impun, este preferabil s se fac complementarea energiei de zcmnt nc din faza primar a exploatrii i s se evite, pe ct posibil, intrarea n domeniul eterogen al curgerii hidrocarburilor n mediul poros.n ce privete zcmintele aflate n fazele secundar sau teriar a exploatrii, zcminte epuizate din punct de vedere energetic, dar care mai conin un procent nsemnat de hidrocarburi, se ridic problema alegerii celor mai potrivite metode, convenionale sau neconvenionale, n vederea mririi factorului final de recuperare.Eficiena exploatrii zcmintelor de hidrocarburi fluide este influenat, nu n mic msur, de modul de traversare a stratului productiv, de modul de construcie i amplasare a sondelor de extracie i a celor de injecie. De aceea este necesar ca orice inginer de foraj-extracie s priveasc activitatea proprie prin prisma corelaiei acesteia cu celelalte activiti complementare pe care le desfoar colegii si. Prezenta lucrare este elaborat n conformitate cu programa analitic de la Facultatea de Ingineria Petrolului i Gazelor din cadrul Universitii PETROL-GAZE din Ploieti.

CAPITOLUL 1MODELUL GEOMETRTIC AL ZCMNTULUI

Zcmntul de hidrocarburi fluide este un sistem fizico-chimic alctuit dintr-un mediu solid pros-permeabil i un mediu fluid format din sistemele de hidrocarburi i apele de zcmnt .Un zcmnt de hidrocarburi fluide ocup un volum bine determinat n scoara terestr . El este delimitat n acoperi i culcu de strate impermeabile , iar lateral de accidente tectonice i/sau litologice .n general , zcmintele de hidrocarburi fluide sunt alctuite din dou zone distincte : o zon saturat cu hidrocarburi , numit zon productiv i o zon saturat 100% cu ap acviferul adiacent , care poate lipsi n anumite cazuri .n vederea exploatrii , un zcmnt trebuie delimitat att n suprafa ( n plan orizontal ) , ct i grosimea stratului . De asemenea , trebuie fcut o delimitare exact a celor dou zone zona productivi acviferul adiacent . Dup forma zcmntului i tipul capcanei , zcmintele pot fi : zcminte stratiforme , masive , delimitate litologic , combinate i subtile .Indiferent de tipul capcanei , n proiectarea exploatrii se opereaz cu dou forme geometrice de baz : zcminte n form de band liniar , care admit o simetrie liniar

zcminte de forma circular , care admit o simetrie radialn natur , nu ntotdeauna zcmintele se ncadreaz perfect n una din cele dou forme geometrice de baz menionate . n aceast situaie se va aproxima forma real a zcmntului la una din cele dou forme geometrice de baz specificate mai sus , obinndu-se astfel modelul de zcmnt .

1.1 Harta structural ( cu izobate ) a zcmntului

Harta structural ( cu izobate ) , reprezintproiecia n plan orizontal a punctelor de intersecie ntre diverse plane izobatice i un plan reper . Ca plan reper se va lua intrarea n stratul productiv .Harta structural poate fi construitpe baza seciunilor geologice sau prin metoda triadelor . n acest caz s-a adoptat metoda triadelor . Aceasta presupune alegerea stratului reper, intrarea n stratul productiv , intrri ce se determin pe baza diagrafiilor geofizice ale sondelor . Adncimile reperului , citite pe diagrafii , sunt n cote absolute care vor fi raportate la un reper unic , adic nivelul mrii . Astfel , din aceste cote absolute se va scdea elevaia sondelor i se obin cotele izobatice .Cotele determinate pe diagrafii nu coincid ntotdeauna perfect cu cele reale din sonde , abaterea fiind n funcie de tipul dispozitivului utilizat , de grosimea statului poros , de mrimea rezistivitii . Pentru fiecare situaie n parte se utilizeaz relaii analitice care permit efectuarea coreciilor necesare . n acest caz se vor ignora aceste decalajeMetoda de lucru : se alege ca reper , intrarea n stratul productiv se trec pe hart cotele izobatice ale reperului , citite din diagrafii ( anexele 2, 3 ) pentru fiecare sond n parte se unesc punctele cte trei se caut puncte de valori egale pentru aceste drepte ( interpolare )Datele obinute se trec in tabelul 1.

Calculul adncimilor izobatice Sonda 753

Sonda 743

Sonda 750

Sonda 3520

Unde : - cotele n acoperi absolute msurate pe diagrafii - cotele n acoperi izobatice - cotele n culcu msurate pe diagrafii - cotele n culcu izobatice - cotele limit iei/ap absolute msurate pe diagrafii - cotele limit iei/ap izobatice - elevaiile sondelor respective

Dup determinarea acestor valori s-au fcut interpolrile din care a rezultat harta cu izobate a zcmntului ( anexa nr. 5 ) 1.2 Fixarea limitei a contactului iei/ap

Limita hidrocarburi/ap se determin tot din diagrafii , pe baza curbelor de rezistivitate . n realitate nu exist un plan orizontal de separaie ntre fluidele respective ci mai degrab o zon de tranziie hidrocarburi/ap , a crei grosime este n funcie de strtuctura spaiului poros i diferena de mas specific dintre cele dou fluide din zcmnt . Totui , pentru simplificare se admite existena planurilor orizontale de separare a fluidelor existente n zcmnt .Aceast limit hidrocarburi/ap prezint dou contacte cu stratul productiv : un contact pe acoperi i un contact pe culcu . Proiecia acestor dou contacte pe harta cu izobate prezint , la randul ei dou contururi : un contur interior ( pe culcu ) i unul exterior ( pe acoperi ) . ntre cele dou contururi se gsete aa numita zon de contact n problemele de evaluare a resurselor i rezervelor de hidrocarburi , de urmrire a deplasrii limitei n timpul exploatrii , se opereaz cu un contur mediu . numit contur de calcul sau contur de lucru ( anexa nr.5 ) .Se traseaz limita iei/ap la adncimea = ... m

1.3 ntocmirea seciunilor geologiceSeciunile geologice sunt reprezentri n plan vertical a stratelor geologice . Cele mai adecvate sunt seciunile transversale , deoarece ofer o imagine mult mai realist asupra nclinrii stratului dect seciunile longitudinale . n plu aceasta evideniaz limitele hidrocarburi/ap i/sau iei/gaze . n cazul de fa s-au ntocmit pe baza hrii structurale ( anexele nr. 6,7 ) .

1.4 Determinarea grosimii de strat efectiv saturat cu fluideComplexul productiv include i intercalaii de strate impermeabile , care trebuiesc puse n eviden i nlturate de la grosimea total a stratului .Pentru acest lucru se ia fiecare diagrafie n parte i se analizeaz . Se identific i se noteaz stratele care compun obiectivul . Grosimea se msoar att dup curba de potenial strandards ( PS ) ct i dup cea de rezistivitate ( ) , apoi se face media .

Dup determinarea grosimilor efective , acestea se vor reprezenta pe seciunile geologice.

1.5 Calculul ariei zonei productive

Aria zonei productive se determin msurnd pe harta cu izobate ( anexa 5 ) aria trapezului cuprinds ntre faliile F1 , F2 i F3 i limita iei ap de calcul .Pentru determinarea ariilor s-au mprit zonele respective n triunghiuri , iar ariile s-au calculat cu urmtoarea formul : , unde : = semiperimetrul triunghiurilora , b , c laturile triunghiurilor , citite pe hart

innd cont de scara hrii cu izobate ( anexa 5 ) rezult aria zonei prductive

SONDA 753

SONDA 3520

30

Aria zonei productive:

1.6 Calculul volumului brut al colectorului - Metoda volumetrica

Volumul brut reprezint volumul total al zcmntului de hidrocarburi , delimitat n culcu i acoperi de strate impermeabile , iar lateral de faliile F1 i F3 ( anexa nr. 1 ) . Pentru determinarea acestui volum se folosete relaia : = Unde : - volumul brut al zcmntului - aria productive - grosimea medie efectiv a stratului n zona productive , ce se poate calcula cu relaia : = =

=

= = 81.15 m

= = 40252000

CAPITOLUL 2 PROPIETILE MEDIULUI POROS 2.1 Calculul mrimilor medii ale parametrilor fizici Caracteristicile colectorului

Pentru determinarea mrimilor medii a parametrilor fizici ai colectorului ( porozitate , permeabilitate , saturaie n ap ireductibil , coefficient de compresibilitate al rocii ) , se vor folosi datele din carote din tabelul 1. Pe baza diagrafiilor geofizice ( anexele 2 , 3 ) se poziioneaz carotele pe seciunile geologice ( anexele 6 , 7 ) . Se calculeaz o mrime medie ponderat cu grosimea pachetului ( , , ) . Dac ntr-un pachet avem mai multe carote , se face media aritmetica a valorilor parametrului fizic respectiv .Valoarea medie pe zcmnt se calculeaz ca medie aritmetic. Modelul de lucru este valabil att pentru determinarea porozitii ct i a permeabilitii i a saturaiei n ap ireductibil . 2.1.1 Porozitatea - m

Porozitatea este propietatea rocii de a prezenta spaii libere numite pori sau fisuri . Acest parametru msoar capacitatea rocii de a nmagazina fluide . n problemele de proiectare se opereaz cu dou tipuri de poroziti : o porozitate efectiv ( m ) , definit ca raportul dintre volumul de pori ( zitate efectiv ( m ) , definit ca raportul dintre volumul de pori ( ) i volumul brut al sistemului roc-pori ( ) o porozitate dinamic ( ) utilizat n problemele de dislocuire a ieiului de ctre alt fluid . Aceasta se poate defini ca produsul dintre porozitatea efectiva ( m ) i un coeficient al utilizrii spaiului de pori , care ia n consideraie faptul c , n condiii reale de zcmnt , agentul de dislocuire nu spal complet ieiul din spaiul poros .Cunoaterea porozitii efective este necesar n calculele de evaluare a resurselor de hidrocarburi , la stabilirea capacitii energetice a zcmntului , la alegereametodei de intensificare sau mbuntire a recuperrii . Porozitatea se poatedetermina prin metode fizice ( msurtori pe carote ) i prin metode geofizice ( din curbele de rezistivitate ) .

Porozitatea medie pe sond Unde : - prozitatea medie msurat din carote - grosimea pachetului de roc ( a , b , c , etc )

Sonda 753 = = 22 %

Sonda 743 = = 20.7 %

Sonda 750 = = 20.5 %

Sonda 3520 = = 20.7 %

Porozitatea medie pe zcmnt

Unde : - porozitatea medie pe sond aria suprafeei din jurul sondei

= = 21.43 %

2.1.2 Permeabilitatea - K

Permeabilitatea poate fi definit n general , ca propietatea unui mediu de a permite curgerea fluidelor prin el . n proiectarea exploatrii se opereaz cu toate cele trei categorii de permeabilitate cunoscute : absolut , efectiv i relativ .Permeabilitatea absolut a unui collector reprezint permeabilitatea msurat fa de o faz , cnd porii rocii sunt saturai numai cu fluidul respective .Permeabilitatea efectiv este permeabilitatea msurat fa de o anumit faz , cnd n porii rocii sunt prezente dou faze . Din acest motiv I se mai spune i permeabilitate de faz .Permeabilitatea relative se exprim ca raport ntre permeabilitatea efectiv i cea absolut , pentru acelai zcmnt . Se poate vorbii , de asemenea , de o permeabilitate relativ fa de ap i o permeabilitate relativ fa de gaze .

n acest capitol ne intereseaz determinarea permeabilitatea absolute pe zcmnt . n general rocile prezint anizotropie n ce privete permeabilitatea , adic permeabilitatea prezint valori diferite pe diverse direcii n zcmnt . Astfel , se va define o permeabilitate paralel cu direcia de sedimentare ( stratificare ) , numita adesea permeabilitate orizontal i o permeabilitate perpendicular pe direcia de stratificare , numit si permeabilitate vertical . n cele mai multe cazuri , valorile celor dou permeabiliti difer sensibil . Cum curgerea fluidelor n zcmnt este spaial , n ecuaiile de micare se va utiliza o valoare medie pe zcmnt , ntre cele dou permeabiliti .Ca i n cazul porozitii determinarea se va face n cazul de fa pe baza determinrilor din carote .

Permeabilitatea medie paralel pe sond

= Unde : - permeabilitatea medie paralel pe sond - grosimea pachetului de roc ( a , b , c , etc )

Sonda 753 = = 313.73 mD

Sonda 743 = = 598.4 mD

Sonda 750 = = 546.5 mD

Sonda 3520 = = 648.8 mD

Permeabilitatea paralel medie pe zcmnt

= Unde : - permeabilitatea medie paralel pe zcmnt = = 461 mD

Permeabilitatea medie perpendicular pe sond

= Unde : - permeabilitatea medie perpendicular pe sond - grosimea pachetului de roc ( a , b , c , etc )

Sonda 753 = = 370 mD

Sonda 743 = = 108.3 mD

Sonda 750 = =102.5 mDSonda 3520 = = 386.3 mD

Permeabilitatea medie pe zcmnt

= Unde : - permeabilitatea medie perpendicular pe zcmnt =

= 377.16 mD

2.1.3 Saturaia n ap ireductibil -

n porii rocii colectoare pot fi prezente urmtoarele fluide : ap , iei i gaze . Prin urmare , se poate vorbi de o saturaie n ap , o saturaie n iei i o saturaie n gaze , numeric , saturaia se exprim ca raport ntre volumul de fluid din pori i volumul respectiv de pori i poate lua valori ntre 0 i 1 , respectiv ntre 0% i 100% . ntr-un anumit volum de pori pot coexista toate cele trei faze . Saturaia n ap ireductibil , pentru un anumit zcmnt , rmne invariabil n procesul de exploatare .

Cunoaterea saturaiilor n fluide este foarte important la evaluareae resurselor i a rezervelor de hidrocarburi i la prevederea comportrii zcmintelor n exploatare . Determinarea se poate face cu ajutorul metodelor fizice ( determinri n laborator , carote mecanice ) , prin metode geofizice ( din curbele de rezistivitate ) sau prin calcule ( pe baza ecuaiilor de bilan , folosindu-se datele de producie )

Saturaia n ap ireductibil ia valori cuprinse ntr-un domeniu foarte larg , n funcie de compoziia chimico-mineralogic a rocilor colectoare , de structura porilor , de capacitatea de udare a rocilor . Pentru calculul acestei saturaii se apeleaz la nite relaii similare cu cele folosite la determinarea porozitii .

Saturaia n ap ireductibil medie pe sond

= Unde :

- saturaia n ap ireductibil medie , pe pachetul cu grosimea medie - grosimea medie a pachetului ( a , b , c , etc )

Sonda 753

= = 28.16 %

Sonda 743

= = 100 %

Sonda 750

= = 100 %

Sonda 3520

= = 25.16 %

Saturaia n ap ireductibil medie pe zcmnt

= Unde :

- saturaia n ap ireductibil medie pe sond - aria suprafeei din jurul sondei

= = 26.84 %

2.1.4 Coeficientul de compresibilitate al rocii -

Coeficientul de compresibilitate este parametrul prin intermediul cruia se exprim elasticitatea rocilor colectoare , elasticitate ce are o pondere important n cadrul forelor care determin deplasarea fluidelor prin mediul poros . Coeficientul de compresibilitate este definit ca raport al variaiei volumului cu presiunea i volumul inui i anume :

= , la T = ct.

Se opereaza, in mod uzual, cu un coeficient de compresibilitate al rocii si cu un coeficient de compresibilitate al porilor. Intre cei doi exista o legatura:

=

Valoarea coeficientului de compresibilitate se poate lua , n lipsa unor determinri pe carote , ntre 1/Pa , n cazul rocilor plastice ( nisipuri ) sau se poate utiliza diagrama din fig. 2 n cazul rocilor elasto-plastice ( gresii , calcare ) .

Diagrama pentru estimarea coeficientului de compresibilitate al porilor pentru gresii i calcare Pentru cazul de fa , cnd avem numai roci plastice , coeficientul de compresibilitate va fi:

p = 1.510-10 1/Pa

r= 21.43% 1.510-10 =0,3210-10 1/Pa

2.1.5 Calculul volumului brut al rezervorului

=

Unde : - volumul brut al zonei productive - grosimea medie a zcmntului

= 496000 = 40252000

2.1.1 CALCULUL VOLUMULUI DE PORI AL REZERVORULUI

Roca colectoare are proprietatea de a prezenta pori i fisuri. Determinarea volumului de pori al rocii, rezervorului este absolut necesara pentru evaluarea, n continuare a resursei geologice de gaze. Pentru determinarea acestui volum se va folosi urmtoarea formul:

Vp=VbmmedZ,unde:Vp - volumul de pori al rezervorului;Vb - volumul brut al ariei productive;mmedZ, - porozitatea medie n zona productive.

CAPITOLUL III. 1. PROPRIETATILE MEDIULUI SOLID1. 2. 2.1. PROPRIETATILE TITEIURILOR3 3.1 3.1.1 SOLUBILITATEA GAZELOR IN TITEI-RATIA DE SOLUTIE - rs

Raia de soluie se definete ca fiind cantitatea de gaze, n , dizolvata intr-un metru cub de iei, n condiii de zcmnt.Se citete din anexa 4.

3.1.2 FACTORUL DE VOLUM AL TITEIULUI - bt

Factorul de volum monofazic al ieiului - bt se definete ca fiind raportul dintre volumul ocupat de o anumita cantitate de iei n condiii de zcmnt (deci, cu gaze n soluie) i volumul ocupat de aceeai cantitate de iei n condiii standard (fr gaze n soluie).Factorul de volum al ieiului este adimensional, supraunitar, valoarea lui depinznd de mrimea raiei de soluie, n sensul ca un iei cu raia de soluie mare va avea i un factor de volum mare.Din anexa 4 se citesc valorile diagramei din anexa 4 pentru:bts factorii de volum ai ieiului la presiunea de saturaie ps;bt0- factorii de volum la presiune iniial p0.

3.1.3 VASCOZITATEA DINAMICA A TITEIULUI - tVscozitatea dinamica a ieiului scade cu creterea temperaturii. Intre p0 i ps, vscozitatea ieiului se reduce la scderea presiunii ca pentru orice lichid. Sub presiunea de saturaie, vscozitatea creste cu reducerea presiunii, fenomen datorat ieirii gazelor din soluie.Se citete din diagrama din anexa 4.Aceti parametrii se citesc din diagrama din anexa 4 n funcie de temperaturile de zcmnt.

TEMPERATURA DE ZACAMANT

unde: - limita iei-apa; - elevaia medie;gradT = 0.03C/m- gradientul de temperatur; = 10C- temperatura mediului ambient.

pbtrst

bar

p0=1401,08110,0530,05

psat=941,09010,0527,9

pab=22bar1,0439,7528,01

3.1.4 COEFICIENTUL DE COMPRESIBILITATE AL TITEILUI

Elasticitatea se exprima numeric prin intermediul coeficientului de compresibilitate al ieiului, t.Coeficientul de compresibilitate al ieiului se poate calcula cu relaia:

n diagrama de variaie avem doua domenii n care factorul de volum al ieiului, raia de soluie i vscozitatea variaz dup legi diferite i anume:a) Intre presiunea iniial i cea de saturaie;b) Intre presiunea de saturaie i cea de abandonare.pab= 22barp0=140 barpsat= 94barPentru determinarea legii de variaie se folosesc condiiile unei drepte ce trece prin doua puncte.

CAZUL 1p= psatp0 rs= constanta) Pentru determinarea legii de variaie a factorului de volum brut:bt,0=1,081bt,sat=1,090

1,1084-0,00019p

b) Pentru determinarea legii de variaie a vscozitii:t,0=30,05t,sat=27,9

0,0467p+23,5065

CAZUL 2p= pabpsata) Pentru determinarea legii de variaie a factorului de volum brut:bt,ab=1,043bt,sat=1,090

0,00065p+1,0286b) Pentru determinarea legii de variaie a vscozitii:t,ab=28,1t,sat=27,9

28,1611-0,0028pc) Pentru determinarea legii de variaie a raiei de soluie:rs,ab= 9,75 rs,sat=10,05

rs=0,0042p+9,6583

3.2 PROPRIETATILE APELOR DE ZACAMANT3.2.1 SOLUBILITATEA GAZELOR IN APA DE ZACAMANT G

Solubilitatea gazelor n apa de zcmnt este mult mai redusa dect n iei, dar nu este de neglijat.Solubilitatea gazelor n apa mineralizata de zcmnt se calculeaz cu relaia:

unde:G - este solubilitatea gazelor (raia de iei) n apa distilata, n , pentru a carei determinare se poate utiliza diagrama din figura 3.1;X - mineralizaia (salinitatea) apei, n meq/l, determinate prin analize de laborator;Y - corecia salinitii cu temperatur, pentru care se poate folosi diagrama din figura 3.2.G= 2,25 XS,641= 90719,99 mgech/lXS,676= 146544,7 mgech/lXS,649= 356363,33 mgech/lXmed= 197876,01 mgech/lY= 0,0555;;;;

Figura 3.1. solubilitatea gazelor n funcie de temperatura i presiune

Figura 3.2. Corecia salinitii cu temperatura.

3.2.2 VASCOZITATEA DINAMICA A APEI DE ZACAMANT - aVscozitatea dinamica a apei de zcmnt este un parametru sensibil n special, la variaia structurii. Ea scade cu creterea temperaturii i creste cu creterea concentraiei n sruri. Pentru determinarea vscozitii dinamice a apei de zcmnt vom determina:SALINITATEA APEI- SSONDA 641SS641= 90719,99 mg/l= 90,72 mg/ml= 9,07 %

SONDA 676SS676= 146544,7 mg/l= 146,545 mg/ml=14.65 %

SONDA 649SS649= 256363,33 mg/l= 256,363 mg/ml=25.63 %

Se citete din diagrama din figura 3.3. valoarea vscozitii dinamice a apei de zcmnt:s641= 0,6x10-3 Ns/m2s676= 0,7x10-3 Ns/m2s649= 0,97x10-3 Ns/m2

Figura 3.3. Variaia vscozitii dinamice a apei cu temperatura i salinitatea3.2.3 COEFICIENTUL DE COMPRESIBILITATE AL APEI MINERALIZATE-Compresibilitatea apei este influenata de presiune, de temperatur, de concentraia n electrolii (mineralizaie) i de prezenta gazelor n soluie.Coeficientul de compresibilitate al apei mineralizate de zcmnt cu gaze n soluie se poate calcula cu relaia:

unde:- coeficientul de compresibilitate al apei distillate fara gaze n soluie;- se citete din diagrafia din figura 3.4;- este solubilitatea gazelor (ratia de solutie) n apa mineralizata de zcmnt

Figura 3.4. Coeficientul compresibilitate al apei distilateLa temperatura i presiunea de 100 bar, coeficientul de compresibilitate al apei distilate este (citit de pe grafic). La aceeai presiune , dar la presiunea de 150 bar, coeficientul de compresibilitate este (citit de pe grafic).Interpolnd cele dou perechi de valori obinem, pentru presiunea p0=140 bar, valoarea coeficientului de compresibilitate al apei distilate pentru aceast presiune: , astfel, tiind c , rezult:

CAPITOLUL IV. 4 STABILIREA I AMPLASAREA REELEI SONDELOR DE EXPLOATAREAmplasarea raional a sondelor este acea amplasare care asigur producia maxim de iei, cu cheltuieli minime. n acest sens, n practica exploatrii apar dou situaii: se d cumulativul pe zcmnt i se cere s se amplaseze sondele de extracie n aa fel nct s avem cheltuieli minime; se dau resursele materiale i se cere s se amplaseze sondele n aa fel nct s se obin valoarea maxim a produciei de iei cu aceste resurse.Amplasarea sondelor de iei se face n funcie de modul de manifestare a energiei de zcmnt, de regimul tehnologic de exploatare adoptat, de configuraia geometric a zcmntului.3. 4.1 AMPLASAREA SONDELOR PE ZCMINTE DE TITEI TIP BAND LINIAR CU ACVIFER ACTIVAmplasarea sondelor pe zcminte de iei tip band liniar cu acvifer activ (fig. 3.1) se face n iruri (rnduri) paralele, n raport de conturul interior (limita iei/ap pe culcu), aceasta deoarece sondele se inund mai nti pe culcu. Numerotarea irurilor ncepe dinspre conturul petrolifer (limita iei/ap) ctre conturul de nchidere (C.I).Amplasarea ncepe cu fixarea ultimului ir de sonde (irul k); acesta se fixeaz paralel cu conturul de nchidere al zcmntului la o distan de circa 80 -100 m.O apropiere prea mare a irului k de C. I. conduce la accentuarea fenomenului de interferen a irului cu falia respectiv. O ndeprtare prea mare a irului k de respectivul contur ar face ca n volumul situat ntre irul k i C.I. s rmn o cantitate substanial de iei ne drenat de sonde.

Fig. 4.1. Amplasarea sondelor de extracie pe un zcmnt de tip band liniar, cu acvifer activDup fixarea ultimului ir se msoar distana d, dintre ultimul ir i conturul iei/ap pe culcu.

Se determin distana ntre iruri, a:Sa msurat i calculat distana

Unde:d- distana de la (t/a) culcu pn la ultimul ir de sonde;k - este numrul total de iruri (k-2);a1 - distana de la (t/a) culcu pn la primul ir de sonde; a2 - distana de la primul ir la al doilea ir de sonde;S - lungimea irului.Se recomand o distan optim ntre iruri de 150 - 200 m. Numrul de iruri va fi n funcie de lungimea zonei respective Lp. Distana dintre irurile intermediare (2, 3 k - 1) este aceiai - egal cu a - i rezult din relaia de mai sus. Distana de la conturul iei/ap pe culcu la primul ir (a1) se alege mai mare dect a, avnd n vedere c primul ir este inundat mai repede dect celelalte. Rezulta c distana dintre penultimul ir (k-1) i ultimul ir (k) va fi ak, mai mic dect a.S-a constatat din practica exploatrii, c exploatarea cu mai mult de dou iruri simultan nu este eficient din punct de vedere al consumului energetic i deci se recomand ca n exploatare s fie ntotdeauna cel mult dou iruri, celelalte urmnd a fi activate succesiv.Se va proiecta n continuare numai modelul zcmntului pe care funcioneaz dou iruri simultan, indiferent de numrul de iruri proiectate n vederea exploatrii acestuia.Astfel, distana de la conturul iei/ap pe culcu la primul ir de sonde de extracie este:

iar distana dintre penultimul ir i ultimul ir va fi:

Numrul de sonde de pe irurile intermediare se calculeaz cu relaia:

unde: S - este limea zonei productive (fig. 4.1), respectiv lungimea irului de sonde; - distana dintre dou sonde vecine de pe irurile intermediare.Pe irurile intermediare (2, 3,..., k-1) numrul de sonde este acelai. Pe primul ir se va amplasa un numr mai mic de sonde dect pe celelalte, avnd n vedere c irul 1 va fi inundat primul i deci, sondele respective vor lucra o perioad mai scurt de timp. Notnd cu numrul de sonde de pe primul ir, avem:

Pe ultimul ir se va amplasa un numr mai mare de sonde dect pe celelalte iruri, deoarece se va inunda ultimul i n faza final a exploatrii va trebui s dreneze ct mai complet zona productiv. Se noteaz cu numrul de sonde de pe ultimul ir i avem:

Distana dintre dou sonde vecine de pe irurile intermediare se determin cu ajutorul diagramei din figura 4.2. De menionat c, n diagram, rs are semnificaia de raz redus a sondei. Se calculeaz expresia i, din punctul corespunztor acestei valori de pe abscis se duce o vertical pn la intersecia cu semidreapta nr. 2. De aici se duce o paralel la abscis i se citete pe ordonat valoarea raportului . Cunoscnd raza redus a sondei, rezult semi distana dintre dou sonde. Sondele laterale se vor amplasa la o distan fa de faliile F1 respectiv F2 (fig. 4.1) i la ntre ele.

Cunoscnd diametrul coloanei de exploatare (Dc), se poate determina raza sondei de extracie. diametrul coloanei de exploatare;

diametrul sapei;

Raza sondei:

Calculul razei reduse a sondei se face pe baza datelor din tabelul de mai jos i cu ajutorul relaiei propuse de Sciurov.Relaia de calcul a razei reduse:

unde: - raza sondei dup sap, n cm - raza redus a sondei; - lungimea canalului perforaturii realizate n strat, n cm; - numrul de perforaturi pe metru liniar de coloan; - diametrul perforaturii, n cm.Se alege valoarea cea mai mare pentru , respectiv combinaia optim.

Pentru determinarea numrului de sonde pe fiecare ir se citete din aceeai diagram (4.2) valoarea expresiei:

Se citete din diagrama (4.2) valoarea raportului:

Se calculeaz distana dintre sonde:; la scara hrii (distana dintre sonde)Numrul de sonde dup irurile intermediare se calculeaz cu relaia:

Lungimea irului de sonde: Numrul de sonde pe irul 1:

Lungimea irului de sonde: Numrul de sonde pe irul 2:

Numrul de sonde pe primul ir se calculeaz cu relaia:

Numrul de sonde de pe ultimul ir se calculeaz cu relaia:

Se calculeaz semi distana ntre sonde pe irul 1:

(mm pe hart).Se calculeaz semi distana ntre sonde pe irul 2:

(mm pe hart).

Sheet1Tabel 1Sonda Nr.IntervalulmefPermeabilitateaSa.i.Descriere litologicam%mDmD%7433058,6-3060,120,3350278100nisipos marmos7433078,0-3080,019,7420397100nisipos marmos7433090,0-3092,021,8328303100nisipos marmos7433094,1-3096,220,9690571100nisipos marmos35202800,0-2802,122,431526523,9nisipos marmos35202805,0-2805,919,558949027,2nisipos marmos35202815,0-2817,020,671368928,1nisipos marmos35202841,0-2842,121,141737322,8nisipos marmos35202843,0-2844,119,950341223,0nisipos marmos7532702,5-2703,617,987971932,6nisipos marmos7532735,1-2736,319,779449730,4nisipos marmos7532760,2-2761,622,165858326,7nisipos marmos7532780,2-2781,420,667246724,7nisipos marmos7503044,6-3046,119,6278214100nisipos marmos7503050,1-3051,622,6872616100nisipos marmos7503097,2-3098,620,7679597100nisipos marmos

Sheet2Tabel 2Sonda Nr.IntervalulUnitatea de masuraComponentimNa++K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-6411642-1615mg/l32067.982584.36428.9054572.92455.83610.00mg.ecv/l1394.26128.9635.271539.009.4910.00%44.734.141.1349.380.300.326761580-1560mg/l50462.694510.121465.4689971.8830.85103.70mg.ecv/l2194.03225.05120.512537.250.641.70%43.204.432.3749.950.0160.036491580-1555mg/l301171.172317.58482.2251389.91319.25683.20mg.ecv/l1311.79115.6439.641449.226.6511.20%44.713.941.3549.390.230.38

Sheet1Tabel 1Sonda Nr.IntervalulmefPermeabilitateaSa.i.Descriere litologicam%mDmD%7433058,6-3060,120,3350278100nisipos marmos7433078,0-3080,019,7420397100nisipos marmos7433090,0-3092,021,8328303100nisipos marmos7433094,1-3096,220,9690571100nisipos marmos35202800,0-2802,122,431526523,9nisipos marmos35202805,0-2805,919,558949027,2nisipos marmos35202815,0-2817,020,671368928,1nisipos marmos35202841,0-2842,121,141737322,8nisipos marmos35202843,0-2844,119,950341223,0nisipos marmos7532702,5-2703,617,987971932,6nisipos marmos7532735,1-2736,319,779449730,4nisipos marmos7532760,2-2761,622,165858326,7nisipos marmos7532780,2-2781,420,667246724,7nisipos marmos7503044,6-3046,119,6278214100nisipos marmos7503050,1-3051,622,6872616100nisipos marmos7503097,2-3098,620,7679597100nisipos marmos

Sheet2Tabel 3SondaAdncimi realeEhAdncimi izobatemmHaHcHt/ammHa*Hc*Ht/a*7532743281827934207523232398237374330543123-6706923842453-75030453105-6626023832443-352027702821285047889229223432372

Sheet1Pentru sonda 753Pentru sonda 743Strathefhef.medStrathefhef.medPSPSa5149.5a14-14b766.5b19-19c241821c19-19hef =37hef =52Pentru sonda 750Pentru sonda 3520Strathefhef.medStrathefhef.medPSPSa---a16-16b-44b211819.5c201316.5c7-7hef =20.5hef =42.5

Sheet1Sondamef.PermeabilitateaSaiSondamef.PermeabilitateaSai753k1k2743k1k2a0.1258365826.7a20.3278350100b20.646767224.7b20.8303690100c22.426531523.9c20.9571690100Sondamef.PermeabilitateaSaiSondamef.PermeabilitateaSai750k1k23520k1k2a----a20.646767224.7b19.7397420100b20.726571326.4c20.7597679100c21.137341722.8

Sheet1Tabel 4.1Valori pentru determinarea razei reduse a sondelorl444444d0.80.911.11.21.2n202530354045rrs0.0390.1570.3710.6560.9751.166

Sheet1Tabel 4.2Valori pentru determinarea razei reduse a sondelorl4.74.74.74.74.7d0.40.50.60.70.8n4642383226rrs0.1180.1870.2410.2290.181

Sheet1Tabel 4.2.aa1a2nsns121ns2222mmm--mm-mm300157.5142.552201107139.469.7

Sheet1Tabel 1Sonda Nr.IntervalulmefPermeabilitateaSa.i.Descriere litologicam%mDmD%6561515-1515,422.357868823.2nisip marmos6561540-1540,22145072620.8gresie6051563-1563,223.143867024nisip marmos6051574-1574,121.862978022gresie6051585-1585,925.167598020nisip6761514-1514,824.8798105020.3nisip6761536-1536,822.458069521.1gresie6411565-1565,22238957022.8gresie6411579-1579,321.867681820.1nisip marmos6411589-1589,624.234686819.8nisip6411597-1597,313.128.987.125.2nisip marmos6491493-1493,223.638570020.2gresie6491515-1515,424.942079020nisip6491537-1537,323.127543023.4nisip