Obliczenie zasobów gazu ziemnego złoża Bogusław-6 metodą objetościową i spadku ciśnienia

Dąbrowski Tomasz

1 rok WWN – GiG

Studia stacjonarne

1. Oblicanie zasobów geologicznych gazu złoża Bogusław-6 metodą objętościową

   Budowa geologiczna złoża

   Złoże typu masywowego w pogrzebanym kompleksie średnioziarnistych piaskowców eolicznych (paleowydma) wieku P₁. Złoże ekranowane jest nadległym kompleksem ewaporatów cechsztynu o miąższości ok. 800 m. Nad nimi zalegają łupki i mułowce (T) liczące 400m miąższości oraz margle z poziomami wapieni (J) o miąższości 0k. 800m ściete erozyjnie przez piętro kenozoiku (T_rz+Q) o miąższości 120 – 150m.

Q_g = F · h_ef.· Φ_ef.· (1-S_w) / Bg - Zasoby geologiczne [m³]

F - powierzchnia złoża: 1540000m²

h_ef - średnia miąższość efektywna strefy nasycenia: 76m

Φ _ef - średni współczynnik porowatości efektywnej strefy nasycenia: 25%

S_w – zawartość wody związanej przy przepuszczalności K=130[mD] i krzywej litologicznej numer dwa: S_w=0,25

Obliczenie ciśnienia złożowego

P_zł = H_k· γ_w · δ

H_k=2520m (-2370m)

γ_w = 1,22 g/cm³

g = 9.81m · sek²

P_zł=2520 · 1.22 · 9.81=30159.864 [Pa] , P_zł[atm] = P_zł[MPa] · 9.87

P_zł= 30,15 [Mpa] 297,67 [atm]

Obliczenie temperatury złożowej

T_zł = t_śr+H_k · grad.temp+273,15 [K]

T_śr = 8^o

grad.temp. = 3,22 [^oC/100m]

T_zł=8+(3,22 (2520/100)

T_zł = 89,14 ^oC = 362,29 K

Tab.1 Obliczenie współczynnika ściśliwości gazu – z i względnego ciężaru gazu – s.

Składnik gazu	Ciężar cząsteczk.	Koncentracja molowa	Ciężar mol.	Tkr [^oK]	Pkr [ata]	Konc.mol X Tkr	Konc. mol. X Pkr
CH4	16.043	0.84858	13.61376	191.0	46.0	162.079	39.035
C2H6	30.070	0.012.05	0.36234	305.0	50.0	3.675	0.602
C3H8	44.097	0.00992	0.43744	369.0	42.5	3.660	0.421
n C4H10	58.124	0.00155	0.0900922	426.0	37.0	0.660	0.057
i C4H10	58.124	0.00085	0.0494054	407.0	38.0	0.346	0.032
n C5H12	72.151			470.0	33.0
i C5H12	72.151			461.0	34.0
n C6H14	86.178			508.0	29.5
He	4.003	0.00195	0.0078058	5.2	2.31	0.010	0.005
*N2	28.013	0.1251	3.5024263	126.0	34.4	-	-
*H2S	34.076			373.7	91.4	-	-
*CO2	44.010			304.3	75.2	-	-
			Σ=18.064			Σ=170.430	Σ=40.154

*Przy obliczaniu współczynnika ściśliwości gazu z poprawki dla N₂, H₂S, CO₂ wprowadza się osobno.

T_pkr = Σ Konc.mol. x Tⁿ_kr , P_pkr = Σ Konc.mol. x Pⁿ_kr

T_r=T_zł / T_pkr , P_r= P_zł/P_pkr

Obliczanie gęstości gazu γ_g

γ_g=Cmol/Vmol ,

γ_g = 18.064g / 22.414l,

γ_g = 0.806 [g/l]

Obliczenie gęstości względnej gazu - s

γ_g/γ_p= s

γ_p=1,293

0.806 / 1,293 = 0.623

s= 0,623

Określenie współczynnika ściśliwości gazu – określenie współczynnika ściśliwości mieszaniny węglowodorów i helu – zg

P_r- ciśnienie zredukowane

P_r= P_zł /P_kr

P_r = 297,678 / 40.154

P_r= 7.4

T_R – temperatura zredukowana

T_R = T_zł / T_pkr

T_R= 362,29 / 170,430

T_R= 2.1

Na podstawie wyliczonych danych odczytuję z wykresu ( Fig 1.) wartość z_g.

z_g = 1.035

Poprawka na zawartość azotu w gazie.

z = c_a [ z_a · y_a + (1-y_a) · z_g ]

c_a – poprawka na zawartość azotu (z nomogramu (Fig 5.))

z_a – współczynnik ściśliwości azotu (Fig 2.)

y_a – zawartość azotu w gazie (ułamek dziesiętny)

z_g – współczynnik ściśliwości weglowodorów (Fig. 1)

z_g = 1.035

c_a = 1.014

z_a = 1.150

y_a = 0.1251

z= 1.014(1.150 · 0.1251 + (1 – 0.1251) · 1.035)

z=1.064

Obliczyć współczynnik objętościowego Bg

Bg=(P₀ / T₀) · ((T_zł · z)/P_zł )

P₀ =1 atm

T₀ = 273.15 [^oK]

T_zł = 362,29 K

P_zł =297,67 [atm]

Bg=(1 / 273.15) · ((362,29 · 1.064) / 297,67)

Bg = 0.004740

Obliczanie zasobów geologicznych złoża Q_g

Q_g = F · h_ef.· Φ_ef.· (1-S_w) / Bg - Zasoby geologiczne [m³]

F - powierzchnia złoża: 1540000

h_ef - średnia miąższość efektywna strefy nasycenia: 76m

Φ _ef - średni współczynnik porowatości efektywnej strefy nasycenia: 25%

S_w – zawartość wody związanej przy przepuszczalności K=130[mD] i krzywej litologicznej numer dwa: S_w=0,25

Q_g= (1540000 · 76 · 0.25 · 0.75) / 0.004740

Q_g=4691476793 m³

Q_{g =} 4.69 mld m³

1. Obliczanie zasobów gazu ziemnego złoza Bogusław-6 w kolejnych etapach eksploatacji

Zakłada się istnienie warunków wolumetrycznych ( gazonaporowych )w trakcie eksploatacji złoża.

Tab.2. Zestawienie parametrów złożowych i zasobów gazu ziemnego złożo Bogusław-6

Moment eksploatacji	Pds	Pgł	zn	Pds / zn	Zasoby gazu (wydobyte)	Zasoby pozostałe W złozu - Qr
^*1t0	297,67 atm	-	z1 = z =1.064	279.76 atm	Qg= -	4.69 mld m^3
^*2t50%	147.89 atm	-	z2 = z =1.064	139.00 atm	Q50% = 2.38 mld m^3	2.31 mld m^3
^*3tk	10.47 atm	1 MPa	z3 = 0.988	10.60 atm	Qw = 4.35 mld m^3	0.34 mld m^3

Uwagi:

*1 - P_ds = P_zł = rozpoczecie eksploatacji złoża;

*2 - P_ds i P_gł = w warunkach przekształcenia w PMG;

*3 – P_k – zakończenie eksploatacji; Q_w – zasoby wydobywalne gazu

P_k(P_ds3) = P_gł + 0.1·n

P_k(P_ds3) = 9.87 + 0.6

P_k(P_ds3) = 10.47 atm

P_r = 10.47 / 40.154

P_r = 0.260

z₃ = 0.988 – odczytane z wykresu (Fig. 1)

Współczynnik wydobycia

k = Q_w / Q_g

k= 4.35 / 4.69

k = 0.92

Opis złoża:

Złoże Bogusław-6 jest złożem konwencjonalnym gazu ziemnego , zbudowane jest z piakowców średnioziarnistych o przepuszczalności 130mD. Ekranowane od góry jest nadległym kompleksem ewaporatów cechsztynu o miąższości ok. 800m. Od dołu natomiast, wodą której kontur woda-gaz znajduje się na głębokości 2520m. od powierzchni terenu. Powierzchnia złoża wyniosi 1540000m² a średnia miaższość efektywna 76m. Zasoby geologiczne złoża wynosza 4.69 mld m³ gazu z czego zasoby wydobywalne to 4.35 mld m³. Temperatura złoża wynosi 89.14^oC a warotść ciśnienia dennego statycznego początkowego to 297,67 atm. Zakłada się, iż przez cały okres eksploatacji w złożu panować będą warunki gazonaporowe. Możliwości przekształcenia w PMG. Złoże Bogusław-6 przekształcić można w podziemny magazyn gazu po wydobyciu 2.38 mld m³ gazu w tym momencie ciśnienie denne statyczne wynosić będzie 147.89 atm. a w złozu pozostanie jeszcze 2.31 mld m³ gazu. Zakończenie eksploatacji. Po wyczerpaniu zasobów wydobywalnych tj. 4.35 mld m³ gazu ciśnienie denne statyczne wynosić będzie 10.47 atm.