Сланцевая нефть: программа будущегоИсточник:
http://www.gazeta.tatneft.ru/news/show/11580О перспективах разработки залежей сланцевой нефти рассказывает член авторской группы, завкафедрой геологии нефти и газа КФУ Ирина ПЛОТНИКОВАВ Татарстане под руководством консультанта президента республики по нефтегазовым вопросам, академика Рената Муслимова завершилась разработка программы оценки перспективности сланцевых отложений на территории Республики Татарстан, рассчитанной на 2013–2015 годы. Ее авторы — ученые АН РТ, специалисты института ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть» и Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ). Документ передан на рассмотрение в правительство.
Рывок к энергетической независимости В структуре мировой нефтедобычи стремительно растет доля нефтяных сланцев. И сегодня очевидно, что освоение этого нетрадиционного вида сырья может определить развитие нефтяного рынка на ближайшие десятилетия. Согласно отчету PricewaterhouseCoopers, суточная добыча сланцевой нефти в США увеличилась со 111 тыс. баррелей в 2004 году до 533 тыс. в 2011-м, обеспечив в текущем году снижение объемов импорта до рекордно низких показателей за последние 25 лет.
Так называемая сланцевая революция в области нефти началась примерно с 2010 года, в области газа чуть раньше — с 2006–2008-го. Обусловлена она стремлением стран, на территории которых широко развиты сланцевые поля, в первую очередь США, к энергетической независимости и снижению доли импорта сырой нефти. По данным International Energy Agency, извлекаемые запасы сланцевой нефти в мире оцениваются в 450 млрд тонн. То есть вдвое превышают запасы обычных нефтей. На долю России приходится 33 млрд тонн (третье место в мире после США и Бразилии).
Тайны доманика и баженовской свиты При определении нетрадиционной нефти специалисты расходятся в используемой терминологии, и под сланцевой нефтью зачастую подразумеваются легкие нефти низкопроницаемых пород или синтетическая нефть, получаемая при термической переработке твердых сланцев с высоким содержанием органического вещества — керогена. Поэтому сланцевая нефть — это, во-первых, нефть, которая добывается из сланцевых плеев или из других пород с очень низкой проницаемостью путем бурения горизонтальных скважин и многостадийного гидроразрыва пластов. А во-вторых, это нефть, которая может быть добыта из нефтяного сланца с помощью методов термического воздействия. Ее еще называют керогеновой.
Часто под сланцевой нефтью подразумевают и собственно сланцевую нефть и нефть низкопроницаемых («плотных») коллекторов.
Сланцевые толщи — это горные породы, состоящие в основном из глинистых известняков и кремнезема, которые насыщены органическим веществом — керогеном. Примером таких пород являются баженовская свита в Западной Сибири и доманикоидные отложения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Это верхние слои девона, представленные кремнистоглинисто-карбонатными породами, обогащенными органикой. Эти доманикоидные толщи представляют собой целый пояс, который тянется вдоль Урала с севера на юг от Печорского моря до Прикаспийской синеклизы (через Башкортостан и Татарстан). По некоторым оценкам специалистов, именно с баженовской свитой и с домаником связаны перспективы сланцевых толщ. Предполагается, что восточная часть области распространения доманикоидной формации будет иметь газовое насыщение сланцевой толщи, западная — нефтяное.
Сланцев в Татарстане больше, чем нефти На территории Татарстана перспективы развития нефтесланцевых полей могут быть связаны в первую очередь с семилукским (доманиковым) и речицким (мендымским) горизонтами и доманикоидными формациями центральной и бортовой зон Камско-Кинельской системы прогибов. Нефтепроявления и даже промышленные скопления нефти в семилукском и речицком горизонтах были выявлены как в центральной части Южно-Татарского свода и его западного, северо-восточного и северного склонов, так и на юго-восточном склоне Северо-Татарского свода. В частности, нефтеносность этих двух горизонтов была установлена на ряде площадей главного месторождения Татарстана — Ромашкинского, в пределах Ерсубайкинского, Березовского и ряда других месторождений. Эти залежи, скорее всего, представляют собой промышленные скопления, образованные в результате миграции подвижной нефти из нижележащих горизонтов.
Исследования по изучению доманика были начаты еще в середине прошлого столетия, когда в регионе Урало-Поволжья шли активные поисково-разведочные работы на нефть. Затем исследования доманикоидных толщ проводились на кафедре геологии нефти и газа Казанского государственного университета. Но тогда поиск не связывался с оценкой ресурсов сланцевой нефти. Как было выявлено в ходе геохимических исследований пород, среднее содержание органического вещества в залежах семилукского и мендымского горизонтов составляет соответственно 8,35% и 2,56%, чего вполне достаточно для выделения их в качестве основного объекта исследования и ресурсной оценки. Присутствие в составе пород значительной доли кремнезема и плотных известняков — благоприятный фактор с точки зрения оценки эффективности гидроразрыва. То есть понимание того, как нужно исследовать доманик, есть. Кстати, по геологическому строению эти территории напоминают разрабатываемые на сланцы в США. Но мы должны провести большой комплекс аналитических исследований, чтобы изучить геолого-геохимические особенности наших сланцевых толщ и сравнить их с теми породами, которые продуктивны на уже разрабатываемых сланцевых плеях.
Стоит отметить, что сланцы распространены в Татарстане больше, чем нефть. Они есть по всей территории республики. Но все они находятся на разных стадиях развития, потому надо, прежде всего, изучать степень их катагенетической зрелости, объем органического вещества и т.д. Ведь и в США на сланцевых плеях их продуктивность и нефтеносность весьма неоднородны, есть участки почти «пустые», а есть так называемые «сладкие пятна». Основная проблема в том, как их искать, прогнозировать, оценивать сосредоточенные в них ресурсы.
Ученые ждут поддержки от нефтяников С 2006 года американские нефтяники стали применять при добыче сланцевого газа технологии горизонтального бурения и гидроразрыва пласта. И обеспечили тем самым технологический прорыв. Он был поддержан правительством страны (введено льготное дифференцированное налогообложение, финансирование научных разработок). Кроме того, на рынке установились высокие цены на нефть. Все это вместе взятое спровоцировало начало сланцевой революции. Но главное, у них была цель. По сути, национальная идея — уйти от сырьевой, энергетической зависимости. И они ее достигли. Из крупного импортера углеводородного сырья США становятся экспортером.
Актуальность поиска сланцевой нефти в Татарстане определяется, прежде всего, ухудшением структуры запасов и снижением товарных качеств добываемой нефти. Поскольку сланцевые поля и низкопроницаемые толщи содержат, как правило, легкую, малосернистую нефть, ее можно было бы смешивать с высокосернистой татарской нефтью, повышая ее товарные качества. То есть открытие и разработка месторождений сланцевой нефти в республике может в корне изменить экономическую ситуацию. В России работы в этом направлении только начинаются, хотя баженовская свита является объектом изучения уже около 50 лет.
Сланцевая нефть и «плотная» нефть — это нетрадиционная нефть, залегающая в плотных низкопроницаемых породах, которые раньше не рассматривались как коллекторы, наоборот, считались флюидоупорами, бесперспективными с точки зрения нефте- и газодобычи. А нетрадиционный коллектор требует новых методов петрофизических исследований. Например, стандартные методы определения пористости и проницаемости, используемые для традиционных коллекторов, здесь уже малоэффективны. Нужны другое оборудование и другие методические подходы. Сегодня в Татарстане просто необходима специальная лаборатория по исследованию низкопроницаемых коллекторов. Это стоит недешево, поэтому вся надежда на нефтегазодобывающие компании, у которых есть финансовые ресурсы и которые наконец, кажется, поняли свой прямой интерес в поддержке научных исследований, в том числе и фундаментальных.
Начинаем с оценки запасов Разработанная программа направлена пока только на оценку ресурсов. Задача ее первого этапа — обоснование перспектив нефтегазоносности сланцевых и подобных им отложений на территории республики. Оценка нефтеперспективности должна базироваться на уже известных геологических, геохимических, технологических критериях. Предстоит изучить керн, органику, которая содержится в этих породах, определить степень их катагенетической зрелости. И, наконец, сравнить наши результаты с аналогами, полученными там, где уже идет успешная разработка сланцев, то есть у американцев. Ведь эта область совершенно новая, где пока нет других эталонов. Если увидим, что наши потенциальные объекты похожи на этот аналог, можно будет выбрать опытный участок и перейти ко второму этапу, предполагающему бурение двух горизонтальных и одной вертикальной скважины и проведение гидроразрывов. Это позволит оценить возможности добычи углеводородов из сланцевых отложений. При положительном результате должен быть получен приток нефти.
На третьем этапе предстоит сделать оценку ресурсов сланцевой нефти и разработать технико-экономические обоснования проекта. Но переход к третьему этапу будет возможен только при положительных результатах первых двух. Аналогично и переход ко второму этапу произойдет только в том случае, если результаты первого будут положительными. В этом и состоит гибкость программы: целесообразность продолжения работ на каждом этапе определяется полученными результатами. Это необходимо, поскольку производственные буровые работы, испытания, гидроразрыв — весьма капиталоемкие работы. Переходить к ним можно только в том случае, если есть гарантии наличия сланцевых углеводородов, которые могут быть даны только после комплексных детальных лабораторных исследований.
Какой должен быть минимально рентабельный приток, позволяющий перейти к третьему этапу программы, пока сказать просто невозможно.
О технологии и об экологии Технологии разведки на сланцы отличаются от традиционных методов нефтеразведки. При поиске нефти мы, прежде всего, ищем ловушку. Для сланцев, а также для нефти из низкопроницаемых пород ловушка роли не играет. Толща может быть насыщена независимо от структурного фактора. Не нужен и мощный комплекс геофизических исследований. Хотя сейсмические методы и методы выявления трещиноватых и разуплотненных зон все-таки требуются. На этапе разведки мы определенно будем использовать свои технологии. Оборудование для горизонтального бурения есть, есть и опыт бурения горизонтальных скважин и проведения гидроразрыва. «Татнефть» приобрела его при разработке уже многих месторождений природных битумов, при разбуривании других месторождений. В плане технологий бурения эти процессы родственные.
Необходимо сказать, что разработка сланцевой нефти — процесс экологически вредный. Под давлением в пласт закачивается огромное количество пресной воды. Дело в том, что при гидроразрыве в пласте образуется сеть трещин, в которые и поступает газ или нефть. Чтобы они не сомкнулись, в них потоком воды под давлением нагнетается песок. Вода должна донести его до каждой мелкой трещины. Чтобы это обеспечить, в нее добавляют химические реагенты, увеличивающие вязкость. К сожалению, неизбежно данные вредные реагенты являются затем частью добываемой жидкости, их необходимо отделять от нефти и утилизировать. Понятно, что это сулит дополнительную техногенную нагрузку. А она и без того уже велика.
Однако отказаться от этого сырья вряд ли разумно. Нужно разрабатывать и применять эффективные, обеспечивающие экологическую защиту технологии.
Паниковать не надо. Надо задуматься Сегодня ситуация с оценкой ресурсов углеводородов в мире значительно изменилась. Новые открытия и новые технологии позволяют делать доступными новые нетрадиционные ресурсы углеводородов, запасы которых на нашей планете колоссальны! Это нефть больших морских глубин на континентальных склонах, газогидраты, запасы водорастворенных газов подземных вод, нефтяные пески, высоковязкие нефти и природные битумы. Наконец, в разряд объектов добычи попадают плотные низкопроницаемые породы, разработка которых еще недавно не считалась целесообразной и была невозможна технологически. Круг источников заметно расширился. Так что паниковать по поводу того, что нефть кончается, не надо. Все дело в технологиях. И на их разработку необходимо сегодня направить основные силы и деньги.
Но есть и другая сторона медали. В 2011 году США добыли 651,3 млрд кубометров природного газа, опередив Россию на 44,3 млрд. Сейчас они начали переориентацию с импорта газа на экспорт, предполагая выйти на высокодоходные рынки Азии. Одновременно с газовым рынком значительные изменения претерпевает и нефтяной рынок США, где интенсивно осваивается нефть низкопроницаемых толщ. В совокупности с битумной нефтью Канады это может привести к снижению цен на нефть, что повлечет за собой негативные последствия для экономики России.
Василий БЕСПАЛОВ, корреспондент журнала "Нефть и Жизнь"
