Нетрадиционные источники УВ: генезис, закономерности, методы прогноза, поисков и освоения > Сланцевая революция: мифы и реальность
Геологический аспект "сланцевой революции"
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
По Европе бродит призрак, призрак "сланцевой революции". Америка из экспортера природного газа, грезит стать его импортером. Что это, миф, или реальность?, мы в России что-то пропустили?, какова геологическая составляющая "сланцевой революции"?, чем мы ответим энергетическим вызовам современности? Обсуждение этой темы особенно актуально в свете планируемой ИПНГ в ноябре месяце Всероссийской конференции по нетрадиционным источникам углеводородов.
На карте США появились бассейны сланцевой нефти и газа (см. рисунок). Газпром ругает, разве что не ленивый за его медлительность по вступлению в "сланцевую революцию". Газпром нефть участвует в совместном проекте с Shell по добыче сланцевой нефти. Украина включается в широкомасштабный проект с западными компаниями по освоению сланцевого газа. В этом запутанном, главным образом политиками и экономистами вопросе, есть главная геологическая составляющая. "Сланцевая революция", под которой мы понимаем вовлечение на фоне резкого роста цен на традиционные энергоносители (нефть и природный газ) в сферу промышленного освоения нетрадиционных источников углеводородов (битуминозные сланцы и песчаники, угольный и сланцевый газ, другие формы нахождения традиционных для нефтяников углеводородов в нетрадиционных с точки зрения практики освоения и добычи коллекторах) имеет право на существование.
Не гипертрофированная ли форма маркетинговой акции, раскручивается на наших глазах заокеанскими компаниями и их покровителями? Цель? - вовлечь Россию в очередную (наравне с универсиадами, олимпиадами и прочими чемпионатами по разбазариванию государственного достояния в противовес их рачительного народно-хозяйственного использования) затратную компанию по поиску блох в условиях неисчерпаемого богатства наших недр традиционными источниками углеводородами (та же фундаментная нефть, от которой отмахиваются органики в нашей стране и не хотят замечать мировые успехи в этой области нефтеразведки: напомню, доля разведанных запасов нефти и газа в кристаллическом фундаменте достигает 15% от общемировых разведанных запасов нефти и газа - серьезный аргумент, чтобы повернуться к фундаментной нефти лицом и начать тотальное освоение этого высокоперспективного нефтегазоносного комплекса по всей территории нефтегазоносных провинций России).
Органики, руководящие геологоразведочным процессом в нашей стране и, которые в своих бесплодных попытках возрождения былой энергетической мощи страны восполнением ее запасов нефти и газа, затягивают ТЭК в очередную авантюру. Как мы отметили в Резолюции по итогам 1-х Кудрявцевских Чтений: "В условиях старения нефтегазодобывающих районов европейской части страны, руководствуясь неэффективной и откровенно бесплодной гипотезой, авторы экономической стратегии развития России до 2020-30 г.г., не видя в рамках своих научных догм перспектив развития этих районов, тянут геологоразведку и нефтегазовую отрасль в пучину океанских глубин и ледовое безбрежье арктического шельфа. При тех затратах, выделенных на освоение арктических и тихоокеанских морей, и при безусловной необходимости изучения этих перспективных территорий, мы не можем не выразить свое абсолютное убеждение в не первоочередности освоения этих территорий (изучении да, но не освоении). За чертой изученности и по сути брошенным и выведенными из процесса освоения остались огромные территории европейской части и юга России в интервале глубин залегания осадочного чехла ниже 4-5 км и кристаллический фундамент всех ОБ по всей их площади, включая складчатое обрамление и выходы щитов на поверхность. Огромные территории Московской синеклизы и другие территории с маломощным чехлом, выведены из активных поисковых работ, не имея перспектив на открытия нефти в рамках органической теории происхождения нефти".
Нужно понять и объяснить геологическую составляющую проекта "сланцевой революции", соизмеримого по своим масштабам с переброской северных рек, когда-то планировавшегося в СССР. Только через понимание геологии и природы явления можно разобраться с феноменом нетрадиционных углеводородов и дать адекватный ответ: быть или не быть "сланцевой революции" в России. Давайте обсудим вместе.
Шевченко Николай Борисович:
Ахмет Иссакович, когда я ещё учился в геологоразведочном техникуме один из преподавателей рассказывал нам о пирамиде канадского геолога Гассоу.
В общих чертах суть её в том что одна сторона пирамиды отражала стоимость единицы продукта, другая его концентрацию.
Применительно к геологии нефти и газа это значит следующее. В начале времён добычи полезного ископаемого (вершина пирамиды) его стоимость низкая а концентрация высокая, по мере исчерпания высококонцентрированных форм полезного ископаемого, начинают добывать его всё более рассеянные форми при этом стоимость добычи возрастает.
Так называемые "сланцевые нефть и газ" это уже более рассеяные формы углеводородов чем традиционные промышленные месторождения углеводородов из которых велась и ведётся основная добыча УВ. По определению таких рассеяных форм УВ намного больше и соответственно стоимость добычи намного дороже.
США эволюционируют именно по этому пути, вниз к основанию пирамиды Гассоу.
:)
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Николай, экономическая подоплека "сланцевой революции" понятна - с оскудением недр в отношении традиционных источников, в сферу промышленных интересов будут вовлекаться все новые, менее рентабельные источники, называемые сегодня нетрадиционными.
В свое время нефтеносные пески Атабаски не возбуждали промышленников - слишком низкая была цена за баррель нефти. Когда в России начнется обвал добычи, и наши нефтяники вспомнят и о сланцевом газе и о нефтеносных и битуминозных песках. Понято, что для этого должны быть и рыночные предпосылки, в убыток себе никто не будет заниматься даже самыми популярными в массовых средствах проектами.
Меня, все таки больше интересует геологическая составляющая нетрадиционных источников УВ.
Шевченко Николай Борисович:
Ахмет Иссакович, вот тут подробнее написано
http://www.ngtp.ru/rub/9/3_2013.pdf
Морариу Д. Эксперт по нефти и газу, Женева, Швейцария
Аверьянова О.Ю. Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт» (ФГУП «ВНИГРИ»), Санкт-Петербург, Россия
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ НЕФТЕНОСНОСТИ СЛАНЦЕВ: ПОНЯТИЙНАЯ БАЗА, ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ
И ПОИСК ТЕХНОЛОГИЙ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Видел эту работу, очень полезная ссылка для пользователей нашего ресурса.
Хочу поделиться своим опытом. В 80-90 годы, когда на Мангышлаке стали массово открываться залежи в триасовом терригенно-карбонатном комплексе, заговорили о низкопроницаемых коллекторах, имея в виду вторичные коллектора трещинной группы.
До этого в качестве традиционных объектов поисков, разведки и разработки были высокопористые терригенные гранулярные коллектора юрского комплекса. Опыт работы с юрскими терригенными коллекторами, перенесенный на объекты триасового комплекса, не оправдал себя: резко снизилась эффективность поисково-разведочных работ и освоения доюрских залежей.
На самом деле, много нового и необычного пришлось понять и учесть, чтобы как-то выправить ситуацию. Было несколько этапов познания особенностей строения и, главное, методов поисков и разведки таких, нетрадиционных, на фоне юрских, объектов.
Следом было открыто месторождение Оймаша с залежью в гранитах фундамента, этот объект стал еще более нетрадиционным в рамках понятий строения традиционных объектов с терригенными поровыми коллекторами. По заданию Миннефтепрома СССР мы выполняли на этом объекте полигонные исследования по тестированию всех известных на то время методов и технологий. В результате пришло понимание геометрии нефтенасыщенных трещинных зон, механизма их формирования и критериев прогнозирования. В эти годы я уже нащупал достаточно тонкие связи нефтегазоносности трещинных коллекторов с параметрами активности новейших деформаций и напряженно-деформированного состояния горных пород. Есть целый ряд опубликованных работ (многие из них выложены на Авторской в разделе Мои труды, например: Строение коллекторов и залежей УВ в низкопроницаемых комплексах и пути совершенствования методики их прогнозирования - Геология нефти и газа №11, 1984, c.49-54 - http://deepoil.ru/images/stories/docs/avtorsk/raboty/txt_B_016.pdf) на эту тему, не потерявших актуальности до сего дня (я их иногда перечитываю и получаю эстетическое удовольствие от уровня проникновения на том, 2-х мерном этапе развития геологии нефти в сравнении с современным 3-х мерным видением геологии нефтяных объектов).
Усложнение геологии строения, типов коллекторов ведет к усложнению стандартных методов работы с подобными объектами, хотя суть методологии познания таких объктов не меняется.
Приведу мое видение по этому поводу:
В связи с массовыми открытиями залежей УВ в базальных горизонтах и в фундаменте осадочных бассейнов и на кристаллических щитах древних платформ, акваториях внутренних морей и океанического шельфа, рассмотрим принципиальные положения, без учета которых сегодня невозможно понять геологию и нефтегазоносность залежей трещинного типа и построить достоверную геологическую и гидродинамическую модель их строения.
Особенности строения залежей УВ в трещинных коллекторах.
Для зaлeжeй нeфти и гaзa нижних гopизoнтoв ocaдoчнoгo чexлa и фундaмeнтa нeфтeгaзoнocныx бacceйнoв уcтaнoвлeны cпeцифичecкиe ocoбeннocти cтpoeния, oбуcлoвлeнныe иx гeнeтичecкoй связью c пpoницaeмыми зoнaми зeмнoй кopы и глубинными иcтoчникaми энepгии и вeщecтвa. Haибoлee xapaктepные особенности строения таких залежей: 1) peзкaя измeнчивocть кoллeктopcкиx cвoйcтв пopoд пo плoщaди и paзpeзу; 2) лoкaльнo-пятниcтoe (ocтpoвнoe) pacпpocтpaнeниe кoллeктopoв нa фoнe низкoпpoницaeмыx нopмaльнo-ocaдoчныx, мeтaмopфичecкиx и мaгмaтичecкиx пopoд; 3) cтoлбooбpaзнoe cтpoeниe пpoницaeмыx зон и плacтoвo-жильнoe cтpoeниe cвязaнныx c ними кoллeктиpующиx интepвaлoв в paзpeзe блaгoпpиятныx для пopo-(кaвepнo-) oбpaзoвaния пopoд; 4) гидpoтepмaльно-мeтacaмoтичecкaя пpиpoдa эпигeнeтичecкиx кoллeктopoв.
Xapaктepнoй ocoбeннocтью УВ cкoплeний, cвязaнныx c трещинными кoллeктopaми являeтcя coвпaдeниe в плaнe apeaлoв paзвития глубинных физикo-xимичecкиx aнoмaлий (гидpoдинaмичecкиx и гидpoxимичecкиx), peзepвуapoв мeтacaмoтичecкoгo выщeлaчивaния и зaлeжeй нeфти и гaзa c лoкaльными зoнaми pacтяжeния зeмнoй кopы, кoнтpoлиpующими oчaги гидpoтepмaльнoй дeятeльнocти и глубиннoгo мaccoпepeнoca вещества.
Зональность в строении коллекторов, резервуаров и залежей УВ является следствием неоднородности новейших деформаций земной коры, определивших локальные проявления дислокационного и гидрохимического эпигенеза. В таком аспекте новейшие деформации земной коры, как основная причина физической неоднородности (в первую очередь фильтрационной) флюидовмещающих комплексов наложены на породно-слоевую структуру нефтегазоконтролирующих структур. Тектонический контроль залежей УВ связан с особенностями фильтрации УВ флюидов, подчинен закону минимальной энергии (наибольшей проницаемости), векторности пластовой проницаемости и предопределен характером деформации пород на структурах различного типа.
Активность новейших тектонических движений рассматривается нами фактором, косвенно (через проницаемость осадочного чехла) контролирующим масштабы вертикальной миграции и нефтенакопления. Зоны растяжения новейшего времени, как основные каналы вертикальной струйной миграции глубинных УВ флюидов, следует рассматривать в качестве поисковых критериев зон аккумуляции УВ. Локализуя реакционные объемы эпигенетического выщелачивания (в присутствии глубинного СО2), зоны растяжения новейшего времени контролируют одновременно вторичное порообразование, формирование гидротермально-стратиформных резервуаров и залежей УВ. Каналами вертикальной миграции флюидов при формировании ореолов метасоматической и гидротермальной переработки в трещинных коллекторах служат трещины (и их зоны) отрыва или другие генетические типы разрывов, находящиеся в условиях действия растягивающих напряжений новейшего времени. Таким требованиям отвечают гипсометрически приподнятые, изгибающиеся участки структур, совпадающие с простиранием осей максимальных сжимающих напряжений.
Петрофизическая изменчивость и слоистость осадочных, эффузивных и интрузивных пород фундамента обеспечивает избирательное проявление эпигенеза (метасоматоза) по определенным интервалам и типам пород в приразломных зонах. Вертикальная зональность проявления метасоматической переработки в толще литологически однотипных пород контролируется первичной неоднородностью петрофизических свойств, структурно-текстурными особенностями, типом цементирующего материала, интенсивностью трещиноватости и др. факторами, определяющими избирательный характер горизонтального гидроразрыва пород. Со сдвиговым полем напряжений новейшего времени связывается интенсивный флюидно-динамический импульс эксплозивного характера и физико-химические преобразования (метасоматические и гидротермальные) пород фундамента на локальных участках растяжения, глубинная миграция и аккумуляция УВ с формированием скоплений УВ в интервалах гидродинамических барьеров и экранов различного типа.
Вопросы формирования залежей УВ в трещинных коллекторах.
Для объяснения закономерностей строения залежей нефти в трещинных коллекторах необходимо признание физико-геологических процессов (механизмов), определивших ее формирование на основе синтеза представлений о:
1) ведущей роли глубинных очагов в генерации УВ;
2) зависимости миграционных путей в процессе формирования залежей УВ и фильтрационной неоднородности в процессе их эксплуатации от типа напряженного состояния земной коры и ориентировки осей тектонических напряжений;
3) новейшем времени (возможно, четвертичном) проявления последней фазы миграции, формирования и молодом возрасте современных залежей УВ.
Без признания глубинных (внеосадочных и, видимо, мантийных) очагов генерации в качестве источника УВ и вертикальной миграции в формировании залежей УВ сегодня невозможно объяснить нефтегазоносность фундамента в целом, и отдельных гигантских скоплений (например, Белый Тигр), в частности.
Изучение динамики напряженно-деформированного состояния земной коры в процессе структурообразования необходимое условие исследований процессов миграции УВ, оно должно сопровождать любые модели формирования скоплений УВ. Последнее обусловлено генетической связью типов и интенсивности проявления трещин и разрывов различных генераций (сколы, отрывы) с ориентировкой осей тектонических напряжений.
Положение о новейшем времени проявления последней фазы миграции и формирования залежей УВ обосновываются как данными о молодом возрасте современных скоплений УВ, так и выводами о новейшем времени формирования локальных нефтегазоконтролирующих структур (в том числе дизъюнктивных дислокаций, связанных с зонами растяжения земной коры).
Формирование залежей УВ в трещинных коллекторах необходимо исследовать в тесной взаимосвязи с процессами структурообразования (палеотектонический анализ) и рассматривать как динамический процесс в эволюционном ряду структурной дифференциации тектонических структур.
Опубликовано: Тезисы докладов VIII международной конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Нефтегазоносные системы осадочных бассейнов», посвященной 60-летию кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых. МГУ, 31 мая - 2 июня 2005. М.: ГЕОС, 2005, с. 446-448.
Навигация
Перейти к полной версии