Методы и технологии прогнозирования, поисков, разведки и освоения глубинной нефти > Практическая помощь в проектных решениях
Методы и технологии поисков и разведки залежей нефти и газа
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Методы (технические способы) поисков и разведки залежей нефти и газа основаны на учете, помимо стандартных процедур, неоднородности трещинных коллекторов и резервуаров относительно их фильтрационных свойств, параметров напряженно-деформированного состояния пород и векторной флюидодинамики пластовых резервуаров, других нестандартных технических решениях для оптимального размещения поисково-разведочных скважин, особенно в сложных геологических условиях строения тектонически нарушенных объектов. С представлениями автора по этому вопросу можно ознакомиться из серии статей, доступных для скачивания из авторского архива опубликованных трудов (стр.11-12):
1. Структурно-тектонические условия, контролирующие продуктивность скважин на месторождениях Западной Сибири, осложненных сдвигами. - Геология, геофизика и разработка нефтегазовых месторождений. 2010. № 8, с.20-33.
2. Особенности контроля продуктивности скважин на месторождениях Западной Сибири, осложненных структурами горизонтального сдвига. – Нефтяное хозяйство, 2010, №10, с.76-80.
3. Структурно-деформационные условия продуктивности скважин на месторождениях Западной Сибири, осложненных сдвиговыми деформациями. – Вестник ЦКР Роснедра, №5, 2010, с.47-59.
4. Геомеханические условия деформации в зонах сдвигания: к обоснованию структурных признаков растяжения и проницаемости горных пород. – Вестник ЦКР Роснедра, №1, 2011, с.7-28.
Карпов Валерий Александрович:
К вопроу о методике (см. Недропользование-ХХ1 век",№2/13)
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОИСКОВ НЕФТИ И ГАЗА.
Кусов Б. Р. - ведущий инженер Северо-Кавказского отделения ИГЕМ РАН, кандидат г.-м. н., член-корр. РАЕН. E-mail: bkusov@yandex.ru
В статье дается краткий логический анализ существующей методики поисков нефти и газа и показано отсутствие причинно-следственных связей между исследуемыми в процессе поисков параметрами геологической среды и залежами нефти и газа. Утверждается, что по этой причине положительные результаты, которые достигаются при поисках, носят случайный характер. Предлагается иная методика поисковых работ.
Геолого-геофизические и буровые работы, выполняемые в настоящее время с намерениями найти залежи углеводородов (УВ) не имеют никаких логически обоснованных предпосылок для достижения желаемых результатов, поскольку в процессе этих работ исследуются те параметры геологической среды, которые с наличием залежей УВ не имеют причинно-следственных связей. А положительные результаты, которые иногда все же достигаются, носят случайный характер. Как бы горько не звучало это утверждение - оно так и есть, что будет показано в дальнейшем.
Первое. Как известно, комплекс работ по поискам нефти и газа состоит из геофизических исследований (сейсмо- грави- магнито- и электроразведка) в различных модификациях и глубокого бурения. Физические основы всех перечисленных методов геофизических исследований позволяют рассчитывать на детальное познание особенностей строения геологической среды, в которой, по предположению геологов, могут быть залежи УВ. Но никакие особенности строения геологической среды не гарантируют наличие в ней залежей УВ, поскольку последние не являются следствием каких-то особенностей ее строения, особенно, если речь идет об осадочном чехле. Геофизические исследования в комплексе с общегеологическими могут дать детальную картину строения геологической среды - состав пород, формы их залегания, наличие локальных объектов (структур), формы и размеры их, наличие коллекторов и флюидоупоров, ловушек различных типов и т. д. Но ни один из этих параметров геологической среды, а также различные сочетания их, не гарантирует наличие залежи УВ в конкретном локальном пространстве геологической среды. Нефть и газ встречаются в породах любого состава и генезиса, в ловушках любого типа и на любой глубине. Но могут и не встречаться. В итоге всякий раз вплоть до окончания бурения и испытания поисковой скважины вопрос наличия УВ в подготовленной к поисковому бурению ловушке остается открытым и не только не выходит из состояния «то ли будет, то ли нет», но даже в историческом плане не видно приближения к желаемому результату. Успешность поисков стабильно держится на уровне около 30 %.
Второе. Постоянное совершенствование и создание новых технических средств и методик исследования геологической среды, постоянное повышение точности измерений и т. д. не приводят к повышению успешности поисковых работ.
Третье. Официальная научная идеология поисков нефти и газа до сих пор не объяснила причин отсутствия УВ в ловушках, близко расположенных к продуктивным, им идентичных и занимающих такое же пространственное положение относительно гипотетического нефтематеринского комплекса пород, как и продуктивные, хотя на их опоискование тратится значительно больше средств. Также нет ответа на вопрос - почему не видно прогресса в успешности поисков УВ?
С позиции формальной логики все это говорит о случайном характере получения положительных результатов, предпосылкой которого является широкое распространение УВ в земной коре, и при «массированном» бурении в любом регионе всегда можно нарваться на залежь нефти или газа. Любой специалист по поискам нефти и газа может привести немало примеров в подтверждение охарактеризованного состояния проблемы.
Примечательно заключение группы ученых по результатам нефтепоисковых работ в Московской синеклизе, к последнему этапу которых они имели непосредственное отношение: «… несмотря на целый ряд оптимистических публикаций, сегодня, как и полвека назад, нет ни неопровержимых доказательств промышленной нефтегазоносности рифея, ни сколько-нибудь обоснованных подходов к рациональному ведению поисковых работ» [3, стр. 243] и, как следствие, «… ни одна из пробуренных здесь скважин не имела шансов открыть залежь нефти или газа» [3, стр. 243]. Заметим, что отсутствие «сколько-нибудь обоснованных подходов к рациональному ведению поисковых работ» сегодня характерно для нефтегазопоискового процесса в принципе.
Попытки многих геофизиков, добросовестно и искренне старающихся вычленить из «хаоса» прямую информацию о наличии залежи УВ в конкретном локальном объеме геологического пространства заметного успеха пока не имеют. Это не относится к геофизическим исследованиям скважин (ГИС), благодаря которым в разрезе скважин почти всегда фиксируются нефтегазонасыщенные интервалы, если таковые попадаются. Но ГИС не могут оказать существенного влияния на успешность поисков УВ, поскольку место проведения их всегда предопределено результатами предыдущих исследований и их трактовкой, к тому же, объем изучаемого ими пространства ограничен стволом скважины и, если она прошла в нескольких метрах от залежи, то ГИС не в состоянии зафиксировать ее.
Все изложенное не означает, что положение тупиковое. Оно будет таковым до тех пор, пока идеология поисков нефти и газа будет оставаться на современном официально- научном уровне. Еще в прошлом веке Альберт Эйнштейн заметил, что многие важные проблемы, с которыми встречается человечество, не могут быть решены на том же уровне мышления, который их породил. Что касается поисков нефти и газа, то причин и поводов для перехода на новый уровень руководящего мышления более чем достаточно. Анализ результатов поисковых работ на нефть и газ и многочисленных фактов из геологии в целом показывает, что залежи УВ в верхних слоях земной коры всегда создают аномалии, которые характерны только для УВ и ничто иное такие аномалии не создает. Это – совпадающие в плане положительные тепловые и углеводородногазовые (УВГ) аномалии. Причем величина тепловой аномалии коррелируется с фазовым составом УВ в залежи. Над газоконденсатными месторождениями величина теплового потока больше чем над нефтяными месторождениями [5]. Эти факты давно и хорошо известны всем специалистам в геологии нефти и газа. Но если суть УВГ аномалий над месторождениями понятна всем, и в некоторых регионах иногда даже проводят работы по газовой съемке по подпочвенным газам или по снежному покрову [1, и др.] с целью повышения успешности поисков, то отношение к тепловым аномалиям находится в плачевном состоянии. Идеологические шоры от руководящей сегодня осадочно-миграционной гипотезы (ОМГ) образования УВ и вытекающего из нее механизма формирования месторождений не только не дают своим приверженцам возможности усмотреть, или хотя бы попытаться усмотреть истинную суть постоянно наблюдаемого явления. Поэтому в сознании сторонников ОМГ и доверчивых студентов причина и следствие в связке «залежи УВ – тепловые аномалии» запечатлены в искаженном состоянии. Локальные и зональные положительные тепловые аномалии в нефтегазоносных провинциях сторонниками ОМГ выдаются за причины появления УВ из гипотетического рассеянного органического вещества (РОВ) горных пород под влиянием повышенных тепловых потоков. Но почему аномальные тепловые потоки всегда локализуются в пределах уже существующих месторождений или зон нефтегазонакоплений и что является причиной их существования - это никак не объясняется. Несмотря на то, что тепловые аномалии являются прямым следствием наличия залежей УВ, они вообще не рассматриваются как поисковый критерий. В лучшем случае о них говорят как о благоприятном факторе генерации УВ из РОВ.
Поскольку УВ в верхних слоях земной коры являются своеобразным мантийным интрузивом [4], они, как любой интрузив, создают в окружающей геологической среде положительную тепловую аномалию, всегда фиксируемую при соответствующих исследованиях. Но, поскольку тепловые аномалии могут создаваться любыми глубинными интрузиями (флюидами), то газовая съемка по углеводородным газам позволяет идентифицировать углеводородную залежь, как причину конкретной положительной тепловой аномалии. Таким образом, по результатам газовой и тепловой съемок определяется участок (зона), в пределах которого имеются залежи УВ. Следующим шагом должно быть проведение геофизических исследований с целью локализации ловушки в геологическом разрезе в пределах доступных для бурения глубин, независимо от наличия или отсутствия осадочного чехла на участке с положительными тепловыми и углеводородногазовыми аномалиями.
В итоге складывается следующая схема оптимального комплекса поисковых работ на нефть и газ. В пределах изучаемой территории выделяются участки (зоны) углеводородногазовых и положительных тепловых аномалий. Поскольку они всегда совпадают с зонами современной тектонической активности (что вполне понятно), то учет этого фактора может упростить решение задачи. На участках, выделенных по этим критериям, выполняются геофизические исследования с целью локализации ловушки для корректного выбора места заложения и глубины поисковой скважины. Роль гравиразведки возрастает, если нефтегазоперспективный участок зафиксирован на территории с небольшой мощностью осадочного чехла или полного отсутствия его. Осадочный чехол в части нефтегазоперспективности имеет единственное преимущество перед кристаллическим фундаментом – к нему уже привыкли.
Изложенная методика поисков нефти и газа может значительно повысить успешность работ и сократить объемы поискового бурения с отрицательными результатами. В настоящее время на территории России зафиксировано много локальных и зональных тепловых аномалий [2], которые совершенно не исследованы на предмет нефтегазоперспективности, хотя такие участки могут содержать значительные запасы нефти и газа.
Литература.
1. Вышемирский В. С. Газообразные гомологи метана и олефины у поверхности земли в связи с скоплениями углеводородов. Вышемирский В. С., Пастух П. И., Фомин А. Н., Шугуров В. Ф. //Геология и геофизика, 1992, № 2, стр. 3-7.
2. Геотермическая карта России. М 1:10 000 000, 1995. Главный редактор А. А. Смыслов.
3. Капустин И. Н. Перспективы нефтегазоносности позднего протерозоя Московской синеклизы. Капустин И. Н., Владимирова Т. В., Горбачев В. И., Федоров Д. Л. –М.: ООО «Геоинформмарк», 2008. – 262 с.
4. Кусов Б. Р. Генезис некоторых углеродсодержащих полезных ископаемых (от метана до алмаза): Монография. Издание второе, дополненное. Владикавказ: ИПО СОИГСИ, 2012. – 195 с.
5. Макаренко Ф. А. Глубинный тепловой поток в локальных нефтегазоносных структурах континентов. Макаренко Ф. А., Сергиенко С. И. // Изв. АН СССР, серия геологическая, 1974, № 1, стр. 70 - 77.
Карпов Валерий Александрович:
И ответ там же.
В.А.Карпов
Еще раз о методике нефтегазопоисковых работ
(О статье Б.Р. Кусова «Совершенствование методики поисков нефти и газа»)
Россия добывает 8% нефти и 20% природного газа. Объемы нефтегазопоисковых работ сегодня не превышают 20% от уровня 1991 г. Потому поддержание достигнутых уровней добычи в перспективе будет проблематично, т.к. среди новых месторождений преобладают мелкие объекты. Как заявил в конце октября 2012 г. заместитель руководителя Роснедр И.А. Плесовских «Если мы в 2012 г. аукционы по Имилорскому, Северо-Рогожниковскому (имени Шпильмана) и Лодочному проведем, то тем самым мы завершим эпоху резерва минерально-сырьевой базы по нефти, которая была создана в советское время». При этом было подчеркнуто, что крупных месторождений, на базе которых можно было бы создавать новые нефтяные районы и строить градообразующие предприятия, не осталось.
Уместно привести фрагменты резолюции всероссийского совещания (14–15 июля 2010 г.) «Современные проблемы нефтегазовой геологии и пути их решения»:
• нераспределенный фонд месторождений нефти и газа продолжает сокращаться и существенно ухудшается по качественным характеристикам;
• темпы воспроизводства углеводородного сырья не в состоянии обеспечить планируемые темпы добычи нефти и газа, отраженные в Энергетической стратегии России на период до 2020 года;
• геологическое изучение нефтегазоперспективных территорий и нефтепродуктивных комплексов ведется в недостаточных объемах и финансируется в разы меньше, чем предусмотрено Долгосрочной государственной программой изучения недр и воспроизводства МСБ России на основе баланса потребления и воспроизводства минерального сырья, одобренной правительством РФ;
• научное и научно-методическое сопровождение ГРР, выполненных за счет средств федерального бюджета, продолжает снижаться и даже при столь невысоком уровне финансирования не превышает 1–2% от общего финансирования ГРР на нефть и газ;
• не стимулируется внедрение новых методов в практику ГРР и нет государственного заказа на опытно-конструкторские разработки, без которых невозможно внедрение новых технологий и уменьшение зависимости от импортного оборудования;
• не в полной мере реализуется программно-целевой подход к планированию ГРР и лицензированию недр;
• ведомственная разобщенность геологических предприятий и организаций, различие их целей и задач, слабая степень консолидации усилий по геологическому изучению недр между отраслевыми и академическими институтами, частными сервисными предприятиями и компаниями-недропользователями не позволяет интегрировать все геологические знания в обоснование моделей геологического строения перспективных районов, зон и участков недр, что негативно сказывается на эффективности работ.
Все, сказанное выше, прямо или косвенно является следствием неадекватности идеологии ведения ГРР на нефть и газ, чему, собственно, и посвящена статья Б.Р. Кусова [1], яркого полемиста и сторонника нестандартных подходов при решении проблем прогнозирования нефтегазоносности.
Признавая актуальность рассматриваемой статьи, справедливость оценки состояния проблемы в целом, следует особо остановиться на некоторых спорных моментах для более четкого понимания направления дальнейшего движения к разрешению этой проблемы.
Прежде всего, обращает на себя внимание явное несоответствие названия статьи и ее содержания, ибо по сути речь идет о применении совершенно иной методики ГРР, а не о совершенствовании существующей.
Трудно согласиться с тем, что «геолого-геофизические и буровые работы, выполняемые в настоящее время с намерениями найти залежи углеводородов (УВ) не имеют никаких логически обоснованных предпосылок для достижения желаемых результатов, поскольку в процессе этих работ исследуются те параметры геологической среды, которые с наличием залежей УВ не имеют причинно-следственных связей». Утверждая и признавая это, неизбежно следует исключить из обихода такие понятия как «коллектор», «покрышка», «природный резервуар УВ» и т.п. Как геолого-геофизические, так и буровые работы прежде всего ориентированы на изучение параметров геологической среды с главной целью – оценить возможность наличия залежи по различным критериям. Другое дело, что эти параметры в большинстве случаев определяются опосредованно или на основе ограниченной информации, что в конечном счете и приводит к тому, что геологоразведка имеет весьма вероятностный характер с высокими рисками и низким уровнем успешности. А поэтому вряд ли можно согласиться, что «… положительные результаты, которые иногда все же достигаются, носят случайный характер». Понятно, что шоры органической гипотезы происхождения нефти и антиклинального (структурного) принципа размещения скважин имели и до сих пор имеют сдерживающее влияние на нефтегазопоисковый процесс, но именно этот подход и обеспечил те результаты, ту минерально-сырьевую базу, которые пока позволяют России находиться на передовых позициях. Но все когда-нибудь заканчивается, завершился (и, судя по всему, не сегодня) и «структурный» этап, господство «органиков», миссия их исчерпана, но не всем это стало заметно. Поэтому вполне понятен «крик души» Б.Р. Кусова: жить так дальше нельзя.
С содержанием раздела «Первое» можно согласиться, за исключением одного: изучать параметры геологической среды необходимо и делать это обязательно придется, хотя бы потому, что любая идеология не может не опираться на факты, на конкретные критерии идентификации скоплений УВ.
Утверждение в разделе «Второе», что «постоянное совершенствование и создание новых технических средств и методик исследования геологической среды, постоянное повышение точности измерений и т.д. не приводят к повышению успешности поисковых работ» может быть легко оспорено, т.к. на самом деле (с точностью до наоборот) только это совершенствование еще как-то удерживало и отодвигало от коллапса. Можно привести много примеров, когда увеличение разрешающей способности какого-то метода приводило к повышению эффективности нефтегазопоисковых работ. Видимо, дело в другом и вполне очевидном: новации в тисках старой идеологии никогда не давали и не могут дать нужного эффекта.
Комментарии к разделу «Третье» следующие.
Если «официальная научная идеология поисков нефти и газа до сих пор не объяснила причин отсутствия УВ в ловушках, близко расположенных к продуктивным, им идентичных и занимающих такое же пространственное положение относительно гипотетического нефтематеринского комплекса пород, как и продуктивные..», то у многих геологов, как у автора статьи, так и у автора этих строк объяснения и предложения имеются [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], но проблема в том, что надо еще найти способ достучаться до этой самой официальной научной идеологии.
Совершенно справедливо Б.Р. Кусов рассматривает ситуацию с Московской синеклизой как отражение состояния проблемы в отрасли в целом [1, 8].
Схема оптимального комплекса поисковых работ на нефть и газ автором определена следующим образом: «…выделяются участки (зоны) углеводородногазовых и положительных тепловых аномалий, совпадающие с зонами современной тектонической активности. На участках, выделенных по этим критериям, выполняются геофизические исследования с целью локализации ловушки для корректного выбора места заложения и глубины поисковой скважины. Роль гравиразведки возрастает, если нефтегазоперспективный участок зафиксирован на территории с небольшой мощностью осадочного чехла или полного отсутствия его». Все это, конечно, необходимо, но явно недостаточно.
Учитывая тот факт, что приоритетными и наиболее эффективными автор считает геохимические и тепловые съемки в зонах современной тектонической активности, то неизбежно и логично считать прогнозируемые скопления УВ тектонозависимыми, обусловленными особенностями состояния и режима развития геодинамического поля изучаемой территории.
Естественно, что в каждом конкретном регионе методика должна быть сугубо индивидуальной, но имеются общие принципы. И одно из самых главных условий состоит в том, чтобы в основу методики картирования ловушек УВ был заложен принцип мониторинга составляющих геодинамического поля (4Д). Как известно, повторное нивелирование выявляет наиболее активные зоны современных вертикальных движений, сопоставление результатов дешифрирования разновременных аэрокосмоснимков позволяет трассировать тектонически активные линеаменты на неотектоническом этапе. По аналогии повторные наблюдения за изменениями сейсмического, теплового и гравимагнитного полей должны способствовать выявлению и подготовке таких объектов под глубокое бурение. Кроме того, методика должна включать следующее:
– исследования, направленные на изучение тектоники региона, тектоническое районирование, реконструкцию истории тектонического развития, выделение этапов пассивного и активного развития, трассирование тектонически (неотектонически) активных зон (линеаментов) как в прошлом, так и в настоящем;
– выделение зон потенциального накопления УВ на основе тектонического (а не сугубо структурного) анализа;
– локальное прогнозирование ловушек УВ, предусматривающее выведение алгоритма, описывающего все происшедшие первичные седиментационные и вторичные тектонофизические (в т.ч. сопутствующие) процессы и определяющего координаты скопления УВ по площади и по глубине (по разрезу), с прогнозной оценкой его генезиса, геометрии и углеводородного потенциала.
Изучение всех составляющих геодинамического поля прежде всего должно быть направлено на выявление тектонического блендера, определяющего судьбу первичных и вторичных скоплений УВ [5, 6, 8,10].
В заключение остается пожелать скорейшего обоснования заложения скважины с новым подходом на основании конкретного геолого-геофизического материала и положительных результатов при апробации предлагаемой методики.
Литература
1. Кусов Б.Р. Совершенствование методики поисков нефти и газа / Недропользование ХХI век. 2013. № 2.
2. Карпов В.А. К вопросу оптимизации методики нефтегазопоисковых работ / Недропользование ХХI век. 2011. № 5. С. 72–75.
3. Карпов В.А. Перспективы выявления новых залежей нефти в пределах и вблизи старых месторождений / Нефтяное хозяйство. 2012. № 3. С. 20–23.
4. Карпов В.А. Состояние и перспективы развития нефтегазопоисковых работ в Западной Сибири / Геология нефти и газа. 2012. № 3. С.2–6.
5. Карпов В.А. О роли тектонического блендера в нефтегазонакоплении / Недропользование ХХI век. 2012. № 4. С. 56–63.
6. Карпов В.А. Фундамент – региональный нефтегазоносный комплекс / Отечественная геология. 2012. № 6. С. 90–94.
7. Карпов В.А. Как ищут нефть, или время собирать камни… / Нефтегазовая вертикаль. 2012. № 7. С. 44–47.
8. Карпов В.А. Перспективы нефтегазоносности Московской синеклизы (по модели тектоноблендера) / Недропользование ХХI век. 2012. № 6. С. 74–80.
9. Карпов В.А. О тектоническом блендере – региональном природном образовании в фундаменте / Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. ВНИИОЭНГ. 2012. № 1. С. 18–23.
10. В.А. Карпов. Ловушки УВ в геодинамическом поле. Нефтяное хозяйство.№2/13.
Шевченко Николай Борисович:
Утащил с соседнего форума.
:D
http://rg.ru/2013/11/13/razvedka.html
Поиск по наводке
Российские ученые создали дешевый метод разведки месторождений
Юрий Медведев
--- Цитировать ---Он позволяет экономить на поисково-разведочных работах сотни миллионов рублей. Дело в том, что обычно в зоне предполагаемого месторождения геологи бурят 15-20 скважин. Каждая стоимостью в 90 миллионов рублей. Метод, предложенный учеными Геологического института РАН, позволяет ограничиться 5-7 скважинами. Экономия огромная.
- Мы нашли "наводки" на месторождения нефти и газа, - объясняет профессор Михаил Хуторской. - Дело в том, что нефть образуется в недрах при температуре 110-150 С , газ - 150-190 С . Наш метод позволяет найти на глубине зоны с такими температурами. И сказать нефтяникам: бурить надо здесь.
Но что в таких зонах должны быть нефть и газ, науке известно давно. Что же придумали наши ученые? Во-первых, они создали технологию, которая практически с поверхности земли позволяет получить картину температур даже внутри мантии. Во-вторых, они построили трехмерную модель распределения температур. Это намного снизило погрешность измерения по сравнению с обычной двухмерной моделью. И самое главное: ученые выявили основную "наводку" на месторождение. Оказалось, что картина распределения температур должна иметь форму купола. Только тогда здесь с очень высокой вероятностью находятся запасы нефти или газа.
Ученые проверили свою версию на многих уже известных месторождениях и везде обнаружили термические купола. То есть гипотеза подтвердилась. По словам Хуторского, новый метод разведки месторождений стоит "три копейки". Он не требует новых дорогостоящих измерений, ученым достаточно информации, которая содержится в мировой базе данных по тепловому потоку.
--- Конец цитаты ---
Региональное тепловое поле в 3-Д?
По мне , можно было бы такую модификацию теплового метода использовать для прогноза нефтегазоперспективных объектов в породах фундамента, там где мощность осадочного чехла <1000м.
???
Карпов Валерий Александрович:
Николай Борисович!
Вы сказали "Утащил с соседнего форума."
Надо ли это рассматривать как некую форму "дружбы домами", исходя из того,что худая дружба завсегда лучше доброй ссоры?
И это может позволить пользоваться самым интересным и полезным данного форума?
Навигация
Перейти к полной версии