Сущность объемного метода заключается в определении массы нефти или объема свободного газа, приведенных к стандартным условиям, в насыщенных ими объемах пустотного пространства пород-коллекторов залежей нефти и газа или их частей.
Величину этих объемов получают путем умножения горизонтальной проекции площади залежей нефти или свободного газа (F) на среднее значение вертикальной эффективной нефте(газо)-насыщенной толщины пласта h эф.н. на среднее значение коэффициента открытой пористости k п.о. и на среднее значение коэффициента нефтенасыщенности k н. или газонасыщенности k г.. При этом выражение Fh н.эф определяет объем коллекторов залежи (ее части), Fh н.эф k п.о.—объем пустотного пространства пород, Fhk п.о. k н. или Fhk п.о. k г. — объемы пустотного пространства пород-коллекторов, насыщенных соответственно нефтью или свободным газом.
В пустотном пространстве пород-коллекторов, насыщенных нефтью, в пластовых условиях нефть содержит растворенный газ. Для приведения объема пластовой нефти к объему нефти, дегазированной при стандартных условиях, используется среднее значение пересчетного коэффициент q, учитывающего усадку нефти.
С учетом этих параметров объем нефтяной залежи (ее части) при стандартных условиях будет определяться выражением
V н.ст = Fh н.эф k п.о. k н. q
Умножив V н.ст на среднее значение плотности нефти r при стандартных условиях, получим начальные запасы нефти, содержащиеся в этой залежи или ее части:
Q н.н = Fh н.эф k п.о. k н. q r
Для приведения объема свободного газа, содержащегося в залежи (ее части), к стандартным условиям используется произведение барического К р и термического K т. Коэффициентов: K р K т. =[(p о а о - p ост a ост )/p ст ] [(T о + t ст) /(T о + t пл) ] где р о - среднее начальное пластовое давление в залежи (ее части), МПа; а o - поправка, обратно пропорциональная коэффициенту сжимаемости реальных газов Zo при давлении р о; а о=1/Zо; p ост - среднее остаточное давление, устанавливающееся в залежи, когда давление на устье добывающих скважин равно стандартному, МПа; a ост - соответствующая p ост поправка на сжимаемость реальных газов, равная l/Zocт
p ст - давление при стандартных, условиях, равное 0,1 МПа; T о = 273 К;
t ст =20°С; t пл - средняя температура в залежи в пластовых условиях, °С.
В соответствии с изложенным формула для подсчета начальных запасов свободного газа залежи (ее части) объемным методом имеют следующий вид: Q н.г = Fh г.эф k п.о. k г K р K т
Часть балансовых запасов нефти, которая может быть извлечена из недр, - извлекаемые запасы - определяется с помощью коэффициента извлечения k и.н: Q н.и. = Q н.н k и.н.
Объемный метод можно считать практически универсальным для подсчета запасов любой залежи или ее части при любой степени изученности. Внешне он представляется довольно простым, однако эта простота таит в себе множество проблем. Основные проблемы объемного метода заключаются в своевременном выявлении особенностей геологического строения залежи и объективном определении параметров, характеризующих объем пустотного пространства, насыщенного нефтью или свободным газом.
Любая залежь представляет собой сложный объект. Его сложность обусловлена типом пустотного пространства пород-коллекторов и условиями залегания их в ловушке, типом самой ловушки, характером насыщения пустотного пространства и его изменчивостью по площади и разрезу, взаимосвязанностью параметров, условиями залегания флюидов в недрах и т. п.. По существу объективное выявление каждого из перечисленных факторов представляется проблемой, которая нередко усложняется недостаточностью и низким качеством фактических данных. Поэтому процесс изучения залежи идет непрерывно с момента ее открытия до завершения разработки. Тем самым первоначально созданные представления о строении залежей в виде статических моделей постоянно совершенствуются, а иногда и в корне меняются.
Совершенствование статических моделей происходит в результате как увеличения объема наблюдении, так и привлечения новых методов исследования и рационального комплексирования их с другими применительно к условиям каждой стадии геологоразведочных работ и разработки залежей. Чем ниже стадия изученности залежи или проще ее строение, тем проще модель и применяемый вариант объемного метода. С повышением степени изученности они усложняются. Именно этим обусловливается многовариантность объемного метода. Каждому варианту присущи свои способы определения объемов пород-коллекторов, объемов пустотного пространства, насыщенного нефтью или газом, способы определения средних значений параметров по скважинам, подсчетным объектам или залежи в целом и т. п.