Udskriv
Sideopsætning
Bestemmelse af olie- og gasmængder i reservoiret
Det første man gør, når man har fundet en olie- eller gasforekomst, er at søge at bestemme mængden af kulbrinter i reservoiret. For at kunne gøre dette er det nødvendigt at have kendskab til nogle af de grundlæggende reservoirparametre, der er bekrevet i Bjergarters reservoiregenskaber og Olier og gassers fysiske egenskaber. Kendskabet til disse parametre stammer sædvanligvis fra den indledende efterforskning [Efterforskningsmetoder] og fra prøveboringer [Boringer].

De første vurderinger af forekomstens størrelse kan foretages ved en såkaldte volumetrisk bestemmelse af tilstedeværende mkulbrintemængder. Datagrundlaget er imidlertid generelt beskedent på dette tidlige tidspunkt i vurderingen af fundet, og kulbrinteforekomstens beregnede størrelse er derfor behæftet med meget stor usikkerhed. Når produktionen af olie eller gas er indledt, vil der fremkomme yderligere data, som kan bruges til en mere pålidelig bestemmelse af forekomstens størrelse.

Bestemmelse af reservoirvolumenet
Den volumetriske metode til bestemmelse af kulbrintemængden bygger på kendskabet til reservoirets udstrækning og mætningsforholdene i reservoiret (olie- gas- og vandmætning). Det grundlæggende udtryk for volumetriske beregninger har følgende form:
(1)

I formlen angiver H volumenet af de tilstedeværende kulbrinter, udregnet ved reservoirets tryk og temperatur. Sw er den målte vandmætning (oliemætningen er derfor 1 - Sw), φ angiver reservoirets porøsitet, og V er reservoirets samlede volumen. Stregerne over Sw og φ angiver, at vandmætningen og porøsiteten er gennemsnitsværdier for hele reservoiret.

I opgørelser af de kulbrintevolumener, der er tilstede i reservoirer, skelnes der sædvanligvis mellem volumenerne af olie og gas, og disse volumener angives altid ved standardbetingelser ved jordoverfladen (15 °C og 1 atm). De følgende eksempler tager udgangspunkt i et reservoir, hvor olien er undermættet, dvs. at oliens tilstand i reservoiret i udgangspunktet ligger over boblepunktslinien (se fasediagrammet i Olier og gassers fysiske egenskaber).

Omregningen af H til olievolumen (ved standardbetingelser) sker via olievolumenfaktoren Bo [Olier og gassers fysiske egenskaber]. Gasopløselighedsfaktoren Rs gør det tilsvarende muligt at bestemme volumenet for den gas, der går ud af opløsning, når et volumen olie bringes fra reservoirtryk og temperatur til standardbetingelserne ved jordoverfladen.

Derfor kan olie- og gasvolumenet i reservoiret, omregnet til standardbetingelser, udregnes som:

   (olievolumen N ved standardbetingelser)

(2)

     (volumen af gas G frigivet fra olien ved standardbetingelser)

(3)

Først må størrelsen af olievolumenet N udregnes ved hjælp af oliezonens vandmætninger, porøsiteter og volumen (baseret på reservoirets tykkelseskonturer):

Beregning af reservoirets geometri og volumen
Reservoirets form kan i et vist omfang bestemmes på grundlag af seismiske undersøgelser [Seismik].

Efterforsknings- og afgrænsningsboringer kan anvendes til at bestemme udstrækningen af en oliezone.

Isopachintervaller og isopachkurver for et idealiseret reservoir.


Men det er først ved hjælp af efterforskningsboringerne [Boringer], at beliggenheden af grænserne for olie- og gasforekomster kan fastslås, idet gas/olie- og vand/olie-kontakter, såvel som reservoirets afgrænsning opadtil [Forsegling] kan bestemmes i boringerne. Der foretages normalt også såkaldte mafgrænsningsboringer, for yderligere at kortlægge oliens udbredelse.

Den første figur til venstre illustrerer placeringen af efterforsknings- og afgrænsningsboringer.

Beregningen af en oliezones (eller gaszones) volumen sker som nævnt ved hjælp af reservoirets konturer. Den anden figur viser et eksempel på konturer for et idealiseret reservoir. Foroven er reservoirets tværsnit vist, og forneden vises et såkaldt isopachkort (tykkelseskort) af reservoiret. Isopachkurverne angiver, hvor i reservoiret der er samme højde over olie/vand-kontakten.

Området mellem to isopachkurver (isopach-intervallet) svarer til at der er et vandret interval med en tilsvarende ensartet tykkelse i reservoiret. Volumenet af et sådant lag kan tilnærmet beregnes ved hjælp af "pyramideformlen":


Et volumenelement (et vandret interval i reservoiret) repræsenteres her af en pyramidestub, hvis højde er et isopach-interval Δh. I det viste isopachkort over et forsimplet reservoir indgår der seks isopach-intervaller i beregningen af reservoirvolumenet.



















Porøsiteter og vandmætninger bestemmes ved målinger på prøver udtaget fra borekerner i efterforsknings- og afgrænsningsboringer samt ved målinger direkte i boringerne.

Olie- og gasmængderne i reservoiret kan herefter foretages på følgende måde:
  1. Volumenet af de enkelte isopach-intervaller (lag 1-6 i figureksemplet ovenfor) udregnes ved hjælp af "pyramideformlen"
  2. Når man ved, hvor højt isopachintervallet ligger over vand-oliekontakten, kan vandmætningen i laget findes ved hjælp af en målt kapillartrykskurve for reservoiret [Bjergarters reservoiregenskaber]
  3. Porøsiteten i intervallet (laget) bestemmes ved kerneanalyse eller ved målinger i efterforskningsboringerne
  4. Kulbrinte-volumenet ΔH for laget kan nu bestemmes som , jfr. ligning (1)


  5. Det samlede kulbrinte-volumen H udregnes som , dvs. det samlede indhold i alle lag mellem vand-oliekontakten og reservoirets top.
Når H er beregnet, udregnes olievolumen N og gasvolumen G ved standardbetingelser ved hjælp af ligningerne (2) og (3).

Efterhånden som der foretages flere efterforsknings- og afgrænsningsboringer i og omkring reservoiret, bliver isopachkortene mere og mere nøjagtige, således at de tilstedeværende olie- og gasmængder kan bestemmes mere nøjagtigt.

I praksis foretages volumenberegninger ved hjælp af computermodeller, som kan håndtere store datamængder. I disse modeller kan reservoiret beskrives tredimensionalt, og reservoiregenskaberne kan indlægges med stor detaljeringsgrad (jfr. reservoirmodellen for Syd Arne feltet i opslaget Produktionsteknologi). Principperne i hånd- og computerberegninger er de samme, men computerberegningerne vil i reglen være langt mere nøjagtige, fordi der ved computerberegninger kan medtages flere detaljer.

Kilde til figurerne: Jan Reffstrup, DONG Energy   Grafisk tilrettelæggelse: Erik Nygaard, GEUS