3.3. CALCULUL RESURSELOR DE GAZEResursele de gaze se pot evalua prin metoda volumetric sau, dac zcmntul are istoric de exploatare, prin liniarizarea ecuaiei de bilan material. Datele primare utilizate pentru elaborarea modelului de zcmnt au fost: diagrafiile nregistrate n sonde, rezultatele analizelor caratelor mecanice i a fluidelor prelevate din sonde, msurtorile de presiune i rezultatele probelor de producie efectuate n sonde. Incertitudinile principale n estimarea resurselor de gaze libere cantonate n structura Ulie sunt legate de lipsa unor date concludente privind parametrii fizici, obinute din analizele directe efectuate pe caratele mecanice: valorile de porozitate rezultate din carate sunt mai mici dect cele confirmate, iar saturaiile n ap interstiial nu au fost determinate. Acest fapt a fcut practic imposibil verificarea resurselor iniiale de hidrocarburi estimate prin metoda volumetric i printr-o metod statistic.

3.3.1. Metoda volumetricn general, metoda volumetric se utilizeaz pentru evaluarea resurselor zcmintelor noi, fr istoric de exploatare, n fazele preliminare ale exploatrii. Resursa obinut prin aceast metod va avea o valoare aproximativ, datorit gradului de aproximaie cu care s-a elaborat modelul geometric. Ne referim aici la gradul n care limitele care descriu modelul geometric al zonei productive (acoperi, culcu, falii, limita medie a saturaiei n gaze, delimitrile litologice etc.), reproduc realitatea din teren. Astfel, ecuaia cu care se pot evalua resursele prin metoda volumetric este:G = Vb m (1 S a ) 1 bg ,

(3.1)

unde: G este resursa de gaze n condiii normale [m3N]; Vb volumul brut al zonei productive [m3];24

m porozitatea medie n zona saturat cu gaze (fracie zecimal); Sa saturaia medie n ap n zona saturat cu gaze (fracie zecimal); bg factorul de volum al gazelor [m3 gaz n condiii de zcmnt / m 3 gaz n condiii normale]. 3.3.1.1. Calculul volumului brut Problema se reduce practic la evaluarea volumului unui corp neregulat, de o form oarecare. Pentru zcmintele uniforme din punctul de vedere al grosimii de strat (fig. 3.1), volumul brut este dat de ecuaia:Vb = Ag hef

,

(3.2)

unde: Ag este aria zonei efectiv saturat cu gaze [m2];hef

- grosimea medie a zonei efectiv saturat cu gaze [m].

Fig. 3.1. Modelul geometric al complexului Badenian X Vest i X superior Est.

25

Dac se dispune de un numr suficient de date pentru construirea unui model geometric sofisticat, zcmintele se pot considera neuniforme din punctul de vedere al grosimii efectiv saturate cu gaze i atunci volumul brut al zonei productive (fig. 3.2) este:Vb = A( x ) dx , xa

xb

(3.3)

unde x este o ax arbitrar aleas n lungul creia se efectueaz integrarea, iar A(x) este aria efectiv saturat cu gaze, ntr-o seciune transversal pe ax, efectuat n punctul de abscis x. Pentru efectuarea seciunilor, se va lua n considerare grosimea efectiv saturat cu gaze hef din sondele care aparin seciunilor respective. Integrala (3.3) se rezolv numeric i din punct de vedere geometric (fig. 3.3), reprezint aria de sub funcia A=A(x), evaluat ntre punctele xa i xb. Dac seciunile nu sunt perpendiculare pe direcia x de integrare, n calculul integralei de mai sus se va lua n considerare proieciile ariilor acestora pe normala la axa x, spre exemplu:

Fig. 3.2. Principiul determinrii volumului brut prin integrare.

A ' ( x1 ) = A( x1 ) cos( x1 ) ,

(3.4)

26

unde x1 este unghiul dintre azimutul seciunii efectuate n punctul de abscis x i normala la axa x1.

Fig. 3.3. Calculul volumului brut prin integrare numeric.

Faptul c informaiile despre zcmntul de gaze de la Romaneti sunt insuficiente pentru elaborarea unui model geometric detaliat, ne constrnge s considerm c zonele saturate cu gaze sunt uniforme din punctul de vedere al variaiei grosimii efective pe suprafaa acestora. 3.3.1.2. Aria zonei saturat cu gaze pentru Badenianul X Vest Odat trasat harta cu izobate i limitele laterale ale obiectivului de exploatare, aria zonei saturat cu gaze se poate evalua prin planimetrare sau prin integrare:A = Fs ( x ) dx Fi ( x ) dx ,a a b b

(3.5)

unde F(x) este funcia care descrie limitele laterale ale obiectivului de exploatare, astfel: Fs(x) poriunea superioar a conturului ntre a i b; Fi(x) poriunea inferioar a conturului ntre b i a. ntruct aceast funcie nu poate fi cunoscut analitic, integrala de mai sus se va rezolva numeric i ca atare, funcia va trebui cunoscut discret, n anumite puncte de pe conturul zonei productive i ntr-un sistem de axe (xi,Fi) arbitrar ales, construit la scara hrii cu izobate.27

Fig. 3.4. Discretizarea limitelor laterale ale Badenianului X din boltirea vestic.

Avnd setul de puncte Pi cu coordonatele (xi,Fi) i aplicnd metoda trapezelor (fig. 3.4), integrala de mai sus se reduce la calculul sumei:A 1 n ( Fi +1 + Fi ) ( xi +1 xi ) , 2 i =1

(3.6)

unde: xi este abscisa punctului Pi; Fi ordonata punctului Pi; n numrul de puncte care descriu conturul zonei productive. Utiliznd hrile cu izobate construite la scara 1:10000, citirea funciilor care descriu limitele laterale a fost efectuat automat, cu ajutorul unui SOFT de digitizare (fig. 3.4), iar integrarea numeric a acestor funcii n vederea obinerii ariilor zonelor productive, a fost28

efectuat cu ajutorul unui program de integrare numeric construit n EXCEL (fig. 3.5). Pentru Badenianul X din boltirea vestic s-a obinut astfel o arie a zonei productive de iar pentru celelalte complexe, ariile din tabelul 3.1.

276 hectare

29

Fig. 3.5. Program EXCEL pentru calculul ariei zonei productive a

3.3.1.6. Factorul de neidealitate al gazelor i factorul de volum Factorul de neidealitate al gazelor Z arat prin valorile lui msura n care gazele reale respect legea gazelor ideale la valori de presiune i temperatur date. Definiia factorului de neidealitate este dat de raportul:Z= V gaz V gazreal ideal

,

(3.8)

Introducnd factorul Z n legea gazelor ideale, rezult legea gazelor reale, de forma:pV = nZRT

.

(3.9)

Factorul de neidealitate poate fi determinat prin msurtori PVT n laborator sau utiliznd corelri. Cea mai utilizat corelare, care ine seama i de compoziia gazului este corelarea Standing Katz (1942). Aceast corelare a fost utilizat mai trziu de Beggs i Brill pentru realizarea unui set de ecuaii empirice, care evalueaz factorul de abatere cu expresia:Z = A+ 1 A +C pD , pr B e

(3.10)

unde ppr i Tpr sunt presiunea, respectiv temperatura pseudoredus, iar A, B, C, D i F sunt nite constante care au urmtoarele ecuaii:A = 1,39 (T pr 0,92 )0 ,5

0 ,36 T pr 0 ,10 ,

(3.11)

0 ,066 0 ,32 p 6 pr B = 0 ,62 0 ,23 T pr p pr + 0 ,037 p 2 + , T pr 0 ,86 pr 10 E

(

)

(3.12)

C = 0,132 0,32 log( T pr ) ,

(3.13) (3.14) (3.15)

D =10 F ,E = 9 (T pr 1) ,

30

2 F = 0,3106 0,49 T pr + 0,1824 T pr .

(3.16)

n ecuaiile de mai sus presiunea pseudoredus este dat de raportul:p pr = pz , pcr

(3.17)

iar temperatura pseudoredus:T pr = Tz , Tcr

(3.18)

unde s-au notat cu pz [bar] i Tz [K] presiunea i temperatura de zcmnt, iar cu pcr i Tcr presiunea i respectiv temperatura critic a amestecului de gaze. Factorul de volum al gazelor bg reprezint conform definiiei, raportul ntre volumul gazelor n condiii de zcmnt i volumul acestora n condiii normale:bg = Vzac , Vnormal

(3.19)

sau:bg = Z ( p ,T ) Tz p N , TN p z

(3.20)

unde: TN este temperatura normal [273,15 K]; pN presiunea normal [1,01325 bar]. Avnd valorile presiunilor iniiale i ale temperaturii de zcmnt pentru toate obiectivele de exploatare, n ceea ce privete mrimea factorului de neidealitate i a factorului de volum s-au obinut rezultatele prezentate n tabelul 3.4.Tabelul 3.4

31

3.3.1.7. Calcul volumului brut al Sarmaianului Ia Vest Calculul volumului brut se mai poate face i dac dispunem de harta cu izopace, adic de o hart cu linii de egal grosime de strat efectiv saturat cu gaze. n acest caz, volumul brut este:Vb = Ai hefi i

unde Ai este aria cuprins ntre dou izopace consecutive iar hef i, media grosimilor indicate de cele dou izopace. n figurile de mai jos se prezint citirea coordonatelor diferitelor puncte de pe izopace iar cu ajutorul unui program EXCEL, calculul ariilor nchise de aceste izopace.

Fig. 3.6. Digitizarea conturului nchis de izopacele Sarmaianului Ia din boltirea vestic.

32

Fig. 3.7. Program EXCEL pentru calculul ariilor nchise de izopacele Sarmaianului Ia din boltirea vestic.

Aadar, volumul brut al Sarmaianului Ia din boltirea vestic va fi:V = ( A0 m A5 m ) 2,5 + ( A5 m A10 m ) 7,5 + A10 m 11 = 27733508

m3

de unde rezult c resursa este:G = Vb m S g 1 = 27733508 0.16 0.65 / 0.0252 = 114 mil St. m3 bg

ceea ce este acceptabil n comparaie cu valoarea de 116 mil St. m3 obinut dup harta cu izobate.

33