Материальный баланс в геологии — простейшая форма динамической модели нефтяного или газового месторождения. Это простая концепция, подчиняющаяся закону сохранения масс, согласно которому извлечённый объём равен сумме изменения первоначального и привнесённого объёмов (в пласте, например).
ΔP — изменение давления от начального пластового (атм),
Vo, Vw, Vf — объёмы нефти, воды, пор (м³),
подстрочный индекс «i» обозначает начальные условия.
Вывод уравнения материального баланса
При добыче из пласта нефти (Np×Bo) при давлении в пласте (Pr) ниже первоначального (Pri) на ΔP, но выше давления насыщения (Pb), имеем недонасыщенный пласт Pri > Pr > Pb. При условии отсутствия притока воды имеем
Np×Bo = Vизвлечённый = ΔVпервоначальный = ΔVw + ΔVo + ΔVf
Np×Bo = ΔVw + ΔVo + ΔVf, то есть, накопленная добыча нефти равна сумме изменений объёмов воды, нефти и пор
Vfi = Voi / Soi = Vwi / Swi = Vo / So = Vw / Sw
Изменение объёма воды (ΔVw) равно произведению объёма воды (Vw) на сжимаемость воды (Cw) и на изменение давления (ΔP):
ΔVw = Vw × Cw × ΔP.
Объём воды Vw равен произведению начального объёма воды Vwi на коэффициент изменения насыщенности воды Sw / Swi :