Стадийность геологоразведочных работ - залог успеха освоения месторождений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Астраханский Государственный Университет

Стадийность геологоразведочных работ - залог успеха освоения месторождений

Федорова Н.Ф., Заскокина А.В.

Аннотация: в данной статье говорится о том, что освоение месторождений должно выполняться планомерно в соответствии с «Положением об этапах и стадиях геологоразведочных работ».

Ключевые слова: этапы геологоразведочных работ, разработка месторождений, углеводороды (УВ), месторождение им. Ю. Корчагина.

Процесс поисков и разведки нефти и газа является сложным, длительным и дорогостоящим. Он объединяет различные и взаимосвязанные виды работ, которые в совокупности должны подготовить разведанные запасы УВ, обеспечивающие планируемые уровни добычи нефти, газа и конденсата, дать экономическую оценку выявленных скоплений и подготовить их к промышленной разработке [1].

В связи с этим необходимо решить следующие задачи:

1) определить и оконтурить возможные нефтегазоносные провинции и области;

2) осуществить количественный прогноз нефтегазоносности этих территорий;

3) выявить в новых нефтегазоносных провинциях и областях возможные зоны нефтегазонакопления;

4) выявить новые, более глубоко погруженные нефтегазоносные комплексы в основных нефтегазоносных областях;

5) выявить новые залежи в пределах, разрабатываемых местоскоплений нефти, газа или газоконденсата.

Обеспечение быстрейшей подготовки запасов, необходимых для достижения намеченного объема добычи нефти, газа и конденсата, подготовка выявленных местоскоплений к промышленной разработке в максимально короткие сроки и при минимальных материальных затратах возможно лишь при строгом, глубоко научно обоснованном подходе к проведению поисково-разведочных работ до передачи объектов в добывающую промышленность.

При поисках и разведке применяют различные виды съемок (структурно-геологическую, геоморфологическую, гидрогеологическую) с использованием геологических, аэро- и космических, геофизических, геохимических и других методов.

Большая часть стоимости поисково-разведочных работ приходится на бурение скважин. Экономическая эффективность геологоразведочных работ в значительной мере определяется тем, насколько правильно выбраны точки заложения скважин как с точки зрения получения максимально возможной информации, необходимой для познания геологического строения изучаемой территории, использования ее для интерпретации геофизических, геохимических, аэрокосмических и других методов, так и при поисках и разведке залежей и местоскоплений нефти и газа.

Поисково-разведочные работы, которые ведутся в строгой зависимости от степени изученности региона и решаемых задач, позволяют компаниям в короткие сроки занять лидирующее место в мировой добыче углеводородного сырья.

Все поисково-разведочные работы должны выполняться в соответствии с «Положением об этапах и стадиях геологоразведочных работ», которое регламентирует последовательность проведения геологоразведочных работ в РФ и является обязательным для всех организаций, выполняющих работы, связанные с изучением нефтегазоносности, поисками, разведкой и разработкой залежей нефти и газа в стране независимо от их ведомственной принадлежности и подчинения.

Все геологоразведочные работы подразделяются на региональный, поисковый и разведочный этапы с выделением в них стадий. В случае необходимости в пределах какой-либо территории возможно совмещение во времени различных стадий или подстадий. Такое совмещение практикуется по мере освоения данной территории и развития техники поисково-разведочных работ (табл.).

Подразделение процесса поисково-разведочных работ на взаимосвязанные этапы и стадии независимо от степени геологической изученности той или иной территории обеспечивает установление наиболее рациональной последовательности выполнения различных видов работ и общих принципов оценки их результатов на единой методической основе с целью повышения эффективности прогноза нефтегазоносности, поисков и разведки месторождений (залежей) нефти и газа.

Все виды поисково-разведочных работ на любой стадии проводятся по специально составленным проектам, которые утверждаются соответствующими организациями.

Процесс поисков скоплений нефти и газа начинается с изучения геологического строения малоисследованных территорий, общей оценки перспектив нефтегазоносности и заканчивается выявлением местоскопления УВ. На уже открытом местоскоплении начинается этап разведки, а затем разработки. Но это только для данного локального объекта.

На остальной территории поиски продолжаются до тех пор, пока все потенциальные ресурсы УВ не будут переведены в промышленные запасы, т.е. пока не будут выявлены все местоскопления, содержащиеся в недрах исследуемой территории.

Таким образом, на первых этапах осуществляются только поисковые работы. Затем начинаются разведочные и далее эксплуатационные работы. Их соотношение во времени постоянно меняется. В развивающихся и особенно малоисследованных районах региональные и поисковые работы имеют все большее значение, поскольку именно они определяют стратегию дальнейшего развития нефтегазодобывающей промышленности

Таблица

Схема разделения геологоразведочного процесса работ на нефть и газ на этапы и стадии

Региональные нефтегазопоисковые работы проводятся на неисследованных или недостаточно исследованных территориях с целью изучения общих черт геологического строения, оценки перспектив их нефтегазоносности с подсчетом прогнозных ресурсов и установления первоочередных районов для постановки дальнейших поисковых работ.

Эффективность региональных работ в значительной степени зависит от качества научных исследований, проводимых комплексно по анализу и обобщению полученных фактических материалов. В результате стратиграфических исследований должен быть изучен геологический разрез, слагающий исследуемый осадочный бассейн, обосновано произведено стратиграфическое расчленение, установлены перерывы и несогласия, выделены структурные этажи и произведено сопоставление разрезов, находящихся в разных частях изучаемой территории.

В результате тектонических, структурно-формационных, палеотектонических исследований должно быть проведено геотектоническое районирование с учетом морфологии, размеров и особенностей геологического развития структурных элементов различных типов. Итогом этих исследований являются тектоническая схема с выделением генетически различных крупных структур, а также региональные геолого-геофизические и структурные карты и профили.

На основе литолого-фациальных и палеогеографических исследований должен быть изучен литологический состав всех стратиграфических подразделений разреза и выяснены палеогеографические условия их образования; изучено наличие коллекторских толщ и покрышек и распространение их по разрезу и в плане.

Не менее важное значение имеют геохимические исследования, направленные на изучение битуминозности разреза и геохимической обстановки осадконакопления, выделение нефтегазопродуцирующих комплексов и прослеживание их на рассматриваемой территории.

Оценка перспектив нефтегазоносности базируется на совокупности всех исследований по крупным стратиграфическим комплексам, для которых определяются различные по степени перспективности районы и намечаются первоочередные зоны и площади для постановки дальнейших поисковых работ.

При оценке зон нефтегазонакопления работы проводятся в наиболее перспективном районе изучаемого региона, выявленном на стадии прогнозирования.

Поисковый этап геолого-разведочных работ на нефть и газ проводится в районах, где на основе результатов региональных исследований установлены перспективы для поисков скоплений нефти и газа.

Основная цель поисковых работ- это выявление перспективных на нефть и газ объектов и подготовка их к поисковому бурению. Эффективность проведения работ в значительной степени зависит от результатов ранее проведенных региональных исследований. Проводится обширный комплекс исследований: геологических, геофизических, геохимических, гидрогеологических, а также буровых работ. Рациональный комплекс, масштаб, последовательность и методика исследований определяются геологическими условиями района, степенью его изученности, а также экономической целесообразностью применения отдельных видов работ.

Поиск и открытие местоскоплений нефти и газа или новых залежей в пределах уже выявленных местоскоплений, решаются бурением и опробованием поисковых скважин, закладываемых на перспективных структурах, подготовленных на предшествующей стадии работ.

Результаты поискового бурения и других исследований должны качественно и своевременно научно обрабатываться, на основе чего составляются детальные стратиграфические разрезы, корреляционные схемы, детальные структурные карты, профили, карты коллекторских свойств и мощностей по продуктивным горизонтам и другие графические материалы, необходимые для оценки результатов поисковых работ.

Заканчивается этот этап подсчетом запасов по категории С₂ и частично С₁, на основе чего дается заключение о геолого-экономической оценке выявленного местоскопления или залежи и целесообразности проведения дальнейших разведочных работ. При получении положительных результатов выявленные продуктивные площади передаются в промышленную разведку.

При получении отрицательных результатов и установлении бесперспективности разведанной площади дальнейшие геологоразведочные работы прекращаются.

Конечной целью разведочных работ является подготовка объекта (местоскопления, залежи) к разработке, подсчет и дифференциация его запасов.

Разведка обнаруженных залежей и местоскоплений нефти и газа проводится в том случае, если поисковым бурением доказаны промышленное значение и экономическая целесообразность их разработки.

Одним из основных принципов проведения разведочных работ должно быть обеспечение максимальной их эффективности, т.е. разведка промышленных запасов нефти и газа с затратой минимальных материальных средств.

Отсюда главными задачами являются оконтуривание залежей и определение их запасов по промышленным категориям минимально необходимым количеством скважин. При проектировании и осуществлении разведочных работ на нефть и газ главное значение имеет обеспечение рационального размещения разведочных скважин на каждом местоскоплении с учетом особенностей строения и условий их формирования, а также определение минимального количества скважин, необходимого для изучения залежи нефти и газа. Минимальным следует считать такое количество скважин, после которого получаемая информация от дальнейшего заложения новых разведочных скважин не приведет к заметным изменениям средневзвешенных значений основных параметров залежи.

Задача повышения эффективности геологоразведочных работ, должна решаться как на стадии поисков нефтяных и газовых местоскоплений, так и на последующей стадии их разведки - бурением опережающих эксплуатационных (добывающих) скважин.

Опережающее эксплуатационное бурение (ОЭБ) производится в высокопродуктивных зонах крупных и уникальных нефтяных и газовых залежей с целью подготовки их к разработке и получения основных параметров для составления проекта разработки.

Ввод нефтяных и газовых залежей в ОЭБ является не только ускоренным методом их разведки, но и ускоренным методом их разработки.

В самом разделении и последовательности этапов заложена идея оптимизации процесса путем управления на основе объективных критериев и, прежде всего, выполнения или невыполнения задач каждого этапа.

Соответственно объемы необходимой информации (геологической, геофизической, геохимической) каждого этапа геологоразведочных работ должны быть строго выдержаны, и недопустимо переносить нерешенные задачи предыдущего этапа на последующий.

Так, недополученная информация на разведочном этапе неминуемо возвращает недропользователя спустя некоторое время на доразведку месторождения, но уже с экономическими и временными потерями, как это имело место на Русском, Оренбургском и других месторождениях. Для получения конечного результата - реального знания о резервуаре во всей его сложности строения и максимального извлечения из него углеводородов, важны все этапы, но если месторождение открыто, то процесс разведки становится самым необходимым, поскольку позволяет достоверно оценить его геолого-гидродинамическую модель, запасы промышленных категорий и подготовить к разработке с достоверными технологическими параметрами [2].

Таким образом, в основе геолого-экономической оценки геологоразведочного процесса на различных этапах лежит степень и качество изученности региона, зоны поднятий, месторождения, залежи.

Само по себе сложное сочетание одновременного прохождения различных этапов геологоразведочных работ на отдельных участках - прямое следствие нарушения последовательности освоения ресурсной базы, как это происходило в российском секторе Каспия. При этом решение задач некоторых соседних этапов зачастую оправданно совмещается. Но совершенно недопустимым является грубое нарушение или вообще игнорирование этапности геологоразведочных работ.

Освоение российского сектора Каспийского моря пришлось на «лихие» 90-е гг. 20 столетия, когда в целях экономии финансовых средств и сокращения времени (по подготовке сырьевой базы, региональному изучению территорий, научному анализу и обобщению накопленной геологической и другой информации и т.д.) по всей стране базовые геологические основы производственной и научной деятельности были заменены одной сейсморазведкой 2D, которая подменила собой все виды геологоразведочных работ и научно-технического сопровождения, вплоть до реконструкции условий формирования и генезиса нефти и газа.

В результате в старых районах резко упала эффективность геологоразведочных работ. Счет открытия крупных месторождений за последние двадцать лет перешел на первые единицы.

В новом регионе, в Каспийском море начало работ совпало с выходом на большие по площади структуры, что на начальном этапе освоения акватории вполне закономерно обеспечивало высокую эффективность работ. Однако с исчерпанием фонда крупных структур на доступных глубинах и с переходом на средние и мелкие, а также с сокращением запасов по мере разбуривания уже открытых крупных месторождений, все в большей мере будут проявляться проблемы, в основе которых лежит нарушенная стадийность геологоразведочных работ, начиная с регионального этапа.

Соблюдение этапности геологоразведочных работ в Каспийском море возможно и подразумевалось, но фактически не отражено в директивных программных документах. Поэтому, оценивая ситуацию в целом в этом вопросе, можно констатировать, что этапность работ в акватории моря в принципе не выдерживается, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

В Каспийском море освоение совершенно неизученных недр началось с того, что роль опорной (учитывая отсутствие скважин в акватории Среднего Каспия) или параметрической скважины (региональный этап исследований) выполнила поисковая скв. 1 Хвалынская, отсутствовали системные региональные сейсмические работы и сразу начаты работы по подготовке структур. Простые безразломные структуры по данным сейсморазведки вводились в бурение единичными поисковыми скважинами, слегка поправляя изначально нереальные модели сейсморазведки 2D (рис 1).

На месторождении им. Ю. Корчагина поисковый этап так и не был завершен: первые две поисковые скважины в присводовой части подтвердили нефтегазоносность юрско-мелового разреза отложений, третья, она же и последняя, поисковая скважина на южном крыле складки оказалась в водонасыщенной части, не подтвердив значительную ширину месторождения, а его наиболее проблемная восточная половина осталась вообще неопоискованной.

Минуя завершение поискового и полностью разведочный этапы, месторождение вводится в разработку, да еще путем бурения горизонтальных добывающих скважин и только в центральной части. Проблемы возникли сразу. Безусловно, горизонтальные скважины весьма эффективны для разработки нефтяной оторочки юрско-меловой залежи, но они оказались совершенно бесполезными для цели доразведки месторождения. Скважины вскрывали нефтяную оторочку, но в продукции присутствовал газоконденсат (скв. 11) или нефть с высоким газовым фактором (скв. 14) и даже пластовая вода (скв. 110).

Месторождение, таким образом, оставалось неразведанным без учета и понимания особенностей геологического строения залежей. По всей вероятности, горизонтальные скважины могли вскрывать различные блоки с различным характером углеводородонасыщения.

Рис.1 Зональность освоения ресурсов УВ в российском секторе Каспия

Месторождения: а - нефтяные; б - газовые; в - газонефтяные; г - газоконденсатные; д - нефтегазоконденсатные; е - границы государственные; ж - структуры в акватории, подготовленные к бурению; з - разрывные нарушения; и - область бесперспективных на УВ земель (для моря). Степень освоенности (стадия ГРР): 0 - предлицензионный этап; 1 - региональный этап; 2 - этап под готовки структур под глубокое бурение; 3 - поисково-разведочный этап; 4 - стадия разработки

Плоскости сместителей раз рывных нарушений вскрыты в скв. 12 (основной ствол) и 104, и установлены по данным интерпретации сейсморазведки 3D (кулисовидные и ортогональные к оси складки). Но основные разрывные нарушения, контролирующие крупные центральный и восточный блоки, а также субширотный сбросо-сдвиг на северном склоне брахиантиклинали и месторождения еще не подтверждены вертикальным бурением.

По геологическим данным месторождение осложнено системой субширотных и субмеридиональных сбросов и сбросо-сдвигов, унаследованных от палеозойского фундамента (так называемая система горизонтального сдвига фундамента, впервые установленная в Западной Сибири и подтвержденная в пределах кряжа Карпинского), и имеет разломно-блоковое строение.

Практика геологоразведочных работ на сопредельной суше свидетельствует, что такое сложное геологическое строение становится очевидным только после бурения первых четырех-пяти вертикальных скважин, а в окончательном мелкоблоковом виде - после десятков скважин различного назначения (Олейниковское, Промысловское, Бешкульское и другие месторождения). Подобный опыт накоплен на аналогичных структурах в Западной Сибири.

Уже пробуренные в акватории скважины меняют стратегические ориентиры компаний. Так, первоначальная стратегия работ строилась на гипотезе о преимущественной нефтеносности региона и простом пликативном строении месторождений. Через пятнадцать лет после начала освоения акватории российского сектора моря становится очевидным преимущественная газоносность региона, контрастная перспективность отдельных частей акватории моря (вообще и по фазовому состоянию углеводородов в частности), сложное разломно-блоковое строение месторождений и трудноизвлекаемые юрские нефти на значительной территории Среднего Каспия.

На рис. 1 показана зональность освоения ресурсов углеводородов в акватории российского сектора Каспия. Если исключить бесперспективные, малоперспективные и недоступные для сверхглубокого бурения территории, то этапность геологоразведочных работ распределится следующим образом.

На региональный этап приходится 15% территории, на этап подготовки структур под глубокое бурение - 28, на поисковый этап - 31, на разведочный этап - 17, на этап доразведки на стадии разработки месторождения - 9%.

По прошествии пятнадцати лет освоения акватории российского сектора Каспия геологоразведочные работы продолжают пребывать здесь на начальных этапах этой стадии (предлицензионный, региональный, подготовка структур) - 70% территории российского сектора моря.

Последовательность в соблюдении стадийности работ по освоению ресурсной базы углеводородных ресурсов акватории должна была способствовать получению максимально возможной информации на пройденных этапах, чего, к сожалению, в акватории моря не произошло. Несмотря на внедрение самых современных видов техники, оборудования и передовых технологий в сейсморазведке, бурении и других видах работ, компенсации этапности геологоразведочного процесса в получении необходимой информации не произошло, и проблемы в достижении достоверных геолого-гидродинамических моделей и обоснованных подсчетных и технологических параметров не были решены.

Тем не менее, еще не поздно восстановить в российском секторе моря этапность геологоразведочных работ в нормальном режиме. На региональном - в ограниченном количестве и полностью - на поисково-разведочном этапах научное сопровождение геологоразведочных работ должно быть направлено в основном на определение перспектив нефтегазоносности (с составлением генерализованных схем) палеозойской, триасовой, юрско-меловой и палеоген-неогеновой генерационно-аккумуляционных систем, установление роли разрывной тектоники в формировании приразломных структур и залежей нефти и газа, обоснование направленных поисков нефтяных, нефтегазовых, газоконденсатных и газовых залежей с прогнозом физико-химических свойств флюидов будущих месторождений, установление режима и рациональной разработки месторождений, на системный анализ и комплексную интерпретацию исследований на каждом этапе работ и т. д.

Например, планирование геологоразведочных работ на ранних этапах освоения территории по данным раздельного прогноза нефте- и газоносности

позволяет заранее определить профиль будущего хозяйственного объекта с точки зрения преимущественной нефте- или газодобычи.

На последующих после им. Ю. Корчагина месторождениях необходимо восстановить в полном объеме поисковый и особенно разведочный этапы. Учитывая разломно-блоковое строение, месторождения и подготавливаемые структуры должны детализироваться сейсморазведкой по профилям 3D. Именно с развитием трехмерной сейсморазведки, позволяющей увидеть детальную геометрию структур на глубине, у геологов появился новый мощный инструмент для диагностики разрывных нарушений.

Поэтому в подавляющем большинстве крупных компаний США и других стран на протяжении последних двух десятилетий для повышения точности оценки перспектив добычи нефти и газа в районах со сложной тектонической обстановкой (в первую очередь дизъюнктивная нарушенность) сразу переходят к трехмерным сейсмическим исследованиям (3D), позволяющим картировать и прослеживать системы разломов и приуроченных к ним залежей углеводородов сложного типа [3].

На рубеже веков стало очевидным, что проявление разрывной тектоники - явление, широко распространенное в районах Западной Сибири, Предкавказья и др., а недоучет тектонического фактора, а именно разломно-блоковой природы строения ловушек, предопределяет неверные геологические модели строения и соответственно схемы разработки большинства месторождений. Наиболее сложные разломно-блоковые системы (например, структуры горизонтального сдвига по фундаменту) достоверно картируются только сейсморазведкой 3D и неверно интерпретируются по сейсморазведке 2D.

геологоразведочный этап стадия

Список литературы

1. Бакиров А.А., Бакиров Э.А., Мелик-Пашаев В.С. и др. Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа. М: Высшая школа, 1987 384 с.

2. Прогноз и разработка нефтегазоносных структур Нижнего Поволжья и Северного Каспия. Сборник статей. Выпуск 71. Волгоград. 2012

3. Oil&GasEURASIA №7-8 Июль-Август 2012

Размещено на Allbest.ru