moea_joint_essay
108年
[石油開採] 石油工程、油層工程
第 一 題
📖 題組：
單相天然氣儲集層物質平衡方程式以下列算式表示，請回答下列問題：(計算至小數點後第 3 位，以下四捨五入)（20 分） $G_p B_g + W_p B_w = G(B_g - B_{gi}) + G B_{gi} \frac{(c_w S_{wi} + c_f)\Delta p}{1-S_{wi}} + W_e$ 其中：$B_g = \frac{P_{sc} z T}{T_{sc} P}$
單相天然氣儲集層物質平衡方程式以下列算式表示，請回答下列問題：(計算至小數點後第 3 位，以下四捨五入)（20 分） $G_p B_g + W_p B_w = G(B_g - B_{gi}) + G B_{gi} \frac{(c_w S_{wi} + c_f)\Delta p}{1-S_{wi}} + W_e$ 其中：$B_g = \frac{P_{sc} z T}{T_{sc} P}$
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
說明由上述單相天然氣儲集層物質平衡方程式，推導出適用於體積耗竭型單相天然氣儲集層(Volumetric Depletion Single Phase Gas Reservoir)方程式 $\frac{P}{z} = \frac{P_i}{z_i}(1 - \frac{G_p}{G})$ 的假設條件有哪些？（4 分）
思路引導 VIP
說明為何方程式的We, Wp, 及壓縮性項可以被消去。對於體積耗竭型氣藏，無水侵、無產水，且地層孔隙與束縛水壓縮性相對於氣體膨脹可忽略。
小題 (二)
假設一耗竭型單相天然氣儲集層經過多年生產後，石油公司要轉為地下儲氣窖(Underground Gas Storage)使用，其歷史生產資料如下：
| 編號 | P(psia) | z | Gp (bcf) |
|---|---|---|---|
| 1 | 2181 | 0.758 | 0 |
| 2 | 1885 | 0.767 | 6.873 |
| 3 | 1620 | 0.787 | 14.002 |
| 4 | 1205 | 0.828 | 23.687 |
| 5 | 888 | 0.866 | 31.009 |
| 6 | 300 | 0.949 |
(1)計算該天然氣層的原始天然氣埋藏量(Origional Gas in Place)（6 分）
(2)計算當儲集層壓力下降至 300 psia 時的採收率（6 分）
(3)說明利用 P/z 對 Gp 作圖法，求水驅型(Water Drive)單相天然氣儲集層的原始天然氣埋藏量(OGIP)，會發生什麼結果及理由（4 分）
| 編號 | P(psia) | z | Gp (bcf) |
|---|---|---|---|
| 1 | 2181 | 0.758 | 0 |
| 2 | 1885 | 0.767 | 6.873 |
| 3 | 1620 | 0.787 | 14.002 |
| 4 | 1205 | 0.828 | 23.687 |
| 5 | 888 | 0.866 | 31.009 |
| 6 | 300 | 0.949 |
(1)計算該天然氣層的原始天然氣埋藏量(Origional Gas in Place)（6 分）
(2)計算當儲集層壓力下降至 300 psia 時的採收率（6 分）
(3)說明利用 P/z 對 Gp 作圖法，求水驅型(Water Drive)單相天然氣儲集層的原始天然氣埋藏量(OGIP)，會發生什麼結果及理由（4 分）
思路引導 VIP
利用 P/z = (P_i/z_i) - (P_i/(z_i G)) * Gp 來計算。先算出各點的 P/z。P1/z1 = 2877.309。任取代碼計算 G，例如以最後一組已知 Gp 的點5：P/z = 888/0.866 = 1025.404。代入公式求 G。求出採收率 = Gp / G = 1 - (P/z)/(P_i/z_i)。解釋水驅時為何外推法會高估 OGIP。