物質平衡 法 -P/Z Plot

1. 油 層 模 擬 特 論 第 一 次 課 程 物質平衡法-P/Z Plot 授課者：江川毅 指導老師：謝秉志 指導老師：林再興 中 華 民 國 100 年 3 月

2. 大綱 • 前言 • 目的 • 理論基礎 • 範例 • 作業

3. 前言 • 物質平衡法是將該儲層當作Tank Model，即任何作用為瞬時平衡，以平均值表示。 • 基於物質平衡的假設，我們可以用地層平均壓力和流體平均偏差因子來描述該地層。 • 在使用P/Z Plot之前，我們要了解流體的基本PVT性質，以及適用範圍。 • 在不同假設下，如地層壓縮度、水侵、相態變化，都會影響公式的適用性及結果。

4. 目的 • 熟悉PVT的基本定理，並且推廣到P/Z Plot。

5. 理論基礎（1/3） • 理想氣體方程式→真實氣體方程式。 • pV＝nRT→pV＝ZnRT P＝壓力（psi） V＝體積（ft3） n＝每單位氣體分子量的重量（mol） R＝氣體常數（ ft³·psi·°R−1·lb-mol−1 ） T＝絕對溫度（ °R＝460+ ° F） Z＝氣體偏差因子

6. 理論基礎（2/3） • 真實氣體方程式的應用→膨脹係數（E） → （PSC＝14.7psi，TSC＝（460+60°F）°R，ZSC＝1） → → →（等溫）

7. 理論基礎（3/3） • 基本P/Z Plot→等溫、孔隙體積固定、單相 • 累積產量＝原始儲量-剩餘儲量 → → → → （等溫）

8. P/Z Plot Example

9. 範例 • 在此使用一簡單範例說明： • 假設： • 地層等溫 • 地層壓縮度為0（即孔隙體積不隨壓力變化） • 單一相態氣層（即變化範圍無相態改變） • 地層為有限邊界 • 地層只有甲烷天然氣存在 • 操作條件僅為生產

10. 範例-IMEX • Dat檔簡介

11. 範例-IMEX por(p) = por_input* [1 + cpor * (p - ref_pressure)]

12. 範例-IMEX （以下省略直到超過初始壓力）

13. 範例-IMEX

14. 範例-IMEX

15. 範例-IMEX （在此設立四口井）

16. 範例-IMEX 輸出累積產量隨時間變化 輸出P/Z隨時間變化

17. 範例-IMEX GP=Gi=4866685234.61496（SCF）

18. 範例-GEM • Dat檔簡介

19. 範例-GEM por(p) = por * [1 + cpor * (p - ref_pressure) + dcpor * (p - ref_pressure) ^2]

20. 範例-GEM

21. 範例-GEM

22. 範例-GEM

23. 範例-GEM

24. 範例-GEM （在此設立四口井）

25. 範例-GEM 輸出累積產量隨時間變化 輸出平均壓力隨時間變化

26. 範例-GEM 輸出地層氣體體積隨時間變化 輸出地表氣體體積隨時間變化

27. 範例-GEM → （T＝（460+ °F）°R）

28. 範例-GEM GP=Gi=4858721043.47809（SCF）

29. 範例-公式推廣 → • 當Gi、Pi、Zi已知，只要知道P/Z（或Z/P）隨時間的變化，就可以預測未來產量。 • 利用模擬器模擬地層生產，輸出P值、Z值，並且帶入上述公式，並且與模擬器本身的產量作比較，就可以檢驗該公式之適用性。

30. 作業（1/2） • 有一筆生產資料如下頁所示，當地層有壓縮度和水體時，可以用下式方程式表示： • 當該地層無任何水存在，方程式可表示成：

31. 新生產資料

32. 作業（2/2） • 請根據新生產資料和原始檔案，求： • 地層壓縮度 • OGIP（體積法），單位用SCF。 • 實際總產出量（公式解與數值解） • 作業檔案一律用excel檔，請附上計算流程，注意單位，檔名請註明名字。

33. 報告結束 謝謝指教