От долота к компьютеру: современная геология в поисках новых методов

размер шрифта: Aa | Aa

Нефть, этот самый востребованный в мире продукт, является итогом переработанной за миллионы лет недрами Земли органики. Но поисковые работы на нефть и газ – это упорный и тяжелый труд, связанный с большой долей риска. И риск тем больше, чем  сложнее и глубже объекты поисков.
На помощь приходит наука. О современных геологических методах исследования в разведке углеводородных ресурсов мы беседуем с человеком, чью компетенцию трудно поставить под сомнение. Евгений Киппониевич Огай стоял у истоков разведки месторождений Западного Казахстана.


- Евгений Киппониевич, нам довольно часто приходится читать в прессе апокалиптические прогнозы о том, что «нефть скоро кончится» и «миру грозит энергетический кризис». Прокомментируйте, пожалуйста эти высказывания, с точки зрения геолога.
- Общеизвестна тенденция к сокращению мировых запасов углеводородного сырья на доступных глубинах в недрах Земли. По оценкам ряда авторитетных экспертов, при современном уровне потребления (около 3,5 млрд. т в год) нефти хватит человечеству лишь на 50 лет. По ресурсам углеводородного сырья положение Республики Казахстан  в мировом рейтинге нефтепроизводителей достаточно устойчивое за счет ожидаемых  новых открытий на шельфе Каспийского моря, доразведки известных бассейнов Западного и Южного Казахстана, а также на участках недостаточно изученных районов в Центральном и Восточном Казахстане. С открытием новых месторождений углеводородов на море и суше, при сохранении текущих объемов добычи, наша страна будет обеспечена собственным углеводородным сырьем по крайней мере на столетие.

- На взгляд обывателя, нет ничего сложного в обнаружении новых месторождений. Что тут сложного: пробурили землю, забил фонтан…
- Не все так просто. Случается, что разведочное бурение не всегда дает ожидаемый результат. Месторождения нефти и газа действительно иногда открываются первой же поисковой скважиной. Однако отрицательный результат в первой скважине в отдельных случаях может приниматься, как окончательный ответ, только для очень простых, небольших по размерам и хорошо подготовленных объектов в детально изученных районах. При более сложных условиях поиска вероятность открытия месторождения первой же скважиной оценивается не выше 0,5. По данным академика Н. Крылова (возглавлявшего один из головных научных институтов отрасли – Институт геологии и разработки горючих полезных ископаемых),  первой скважиной в СНГ открывается менее 60% месторождений.
Первыми скважинами открыты наши крупнейшие месторождения -  Узень, Жетыбай, Жанажол и др. Аналогичный успех достигнут геологами Казахстана на месторождении Кашаган, открытого первой же скважиной, однако этому успеху (после относительно долгого затишья с открытиями) способствовал выход нашей страны на освоение нового региона - шельфа Каспийского моря.
На суше успех многолетних поисков в последнее время редко приходит с бурением первых поисковых скважин в связи с тем, что основные нефтедобывающие районы страны достаточно хорошо изучены геологами, и на их территориях открыты в общей сложности  более 200 месторождений с промышленными запасами нефти и газа.

- И как часто такое случается? Что говорит об этом мировая история нефтедобычи?
- В каждом новом нефтегазоносном бассейне специалистам необходимо решать сложнейшие головоломки для выявления перспективного района, структуры, ловушки и, наконец, залежи нефти или газа. На всех этих этапах исследуются задачи с несколькими неизвестными: места, глубины, возраст,  коллекторские свойства продуктивного пласта, наличие условий для миграции углеводородов и сохранности залежи.
Только после детального анализа обширной информации, собранной тяжелым трудом и пытливым умом, геолог достигает главной цели - намечает оптимальную точку для заложения поисковой скважины и определяет ее глубину. Многолетний процесс поисков завершает инженер-технолог, венчающий труд многих специалистов получением первого фонтана нефти. Недаром геологи образно говорят: «Большая нефть, открытие находится на кончике бурового долота».
Для иллюстрации сложности решаемых геологом задач приведу опубликованные исторические данные по выявлению некоторых крупных месторождений мира. Месторождение Ледюк в Канаде открыли после неудачного бурения компанией «Империал» 133 поисковых скважин. До открытия первых крупных залежей нефти в Северном море крупнейшими мировыми компаниями было пробурено около 200 скважин («сухих» либо только с газопроявлениями). Особо отмечу, что, в отличие от бассейна Северного моря, наш с Россией северный сектор Каспия оказался на редкость счастливым - первыми скважинами были открыты месторождения Хвалынское (1999), Кашаган (2000) и др.
Или, последний пример. По сообщению Associated Press, нефтяные компании безуспешно исследовали район штата Юта в течение 50 лет, хотя он является частью нефтеносного пояса, проходящего от Мексики до Аляски. Из-за геологической обстановки в центральной Юте они бурили лишь сухие скважины (за 25 лет их пробурили 58). В 1999 году небольшая компания Wolverine выкупила арендные права и данные сейсмографии у Chevron и начала самостоятельное исследование района. Первые признаки нефти Wolverine обнаружила в конце 2003 года. А в мае 2004-го она начала добычу из одного участка, содержащего от 100 до 200 млн.  баррелей   нефти (от 12 до 14 млн.т). В настоящее время компания и правительственные геологи совместно проводят исследования 25 месторождений на нефтеносном участке. Месторождение содержит высококачественную нефть.
Американские геологи называют это «самым неожиданным открытием на суше за последние 30 лет». И это при том, что месторождение расположено в регионе, сложная геологическая обстановка которого   позволила   ему   долгое   время   оставаться   незамеченным   крупными нефтяными    компаниями. Замечу также, что до открытия гигантского Астраханского газоконденсатного месторождения было пробурено 16 непродуктивных поисковых скважин. Прежде чем было открыто Тенгизское нефтяное месторождение в подсолевых отложениях юга Прикаспийской впадины, было отрицательное поисковое бурение на окружающих структурах: Пустынной, Каратон, Южной.

- В чем причины отрицательных результатов бурения?
- Основные геологические причины отрицательных результатов поискового бурения на нефть и газ сводятся к следующим факторам.
Первое – это отсутствие «ловушки» или неточное определение положения свода структуры, что связано с недостаточной информацией данных сейсморазведки, которая является основным методом выявления и подготовки структуры к глубокому бурению. Второе – это фациальные изменения продуктивной толщи и отсутствие коллектора. Есть и другие геологические причины, обуславливающие при наличии «ловушки» и коллектора отсутствие залежей.

- Но ведь разведочное бурение связано с серьезными финансовыми затратами?
- Именно геологические причины риска определяют те огромные затраты, которые несут ведущие мировые компании на поисково-разведочные работы - до $200-500 млн. Например, расходы на поисково-разведочные работы мирового лидера нефтегазового сектора компании «Эксон Мобил» в последнее десятилетие составляют ежегодно более 1 млрд. долларов.
Далеко не каждый объект, вводимый в поисковое бурение, оказывается месторождением. Поэтому для количественной оценки эффективности своей работы геологи, как народ пытливый, используют показатель «коэффициент успешности поиска». Он представляет собой отношение числа открытых месторождений к общему числу объектов, получивших оценку путем глубокого поискового бурения. На практике часто пользуются менее точными терминами – «коэффициент успешности разведки» или «коэффициент удачи».
В среднем по миру коэффициент успешности поиска составляет примерно 0,3. То есть лишь каждый третий разбуренный объект оказывается месторождением, и это с учетом глобального применения новых технических средств и технологий, используемых при предварительной подготовке перспективных объектов к бурению.

- Насколько известно, коэффициент успешности на первом этапе поиска значительно ниже…
- Безусловно, более характерным является случай низкого значения успешности в самом начале поисковых работ в районе, затем быстрого кратковременного увеличения коэффициента успешности и постепенного его снижения. Объясняется это тем, что при поисковых работах в бурение вводятся первые подготовленные объекты, для которых геологические критерии их перспективности выяснены не до конца.
Поэтому эти объекты поисков часто оказываются пустыми. Например, в Западной Сибири первые месторождения открыли после того, как был осуществлен значительный объем опорного и поискового бурения на структурах южной части плиты, оказавшихся в основном непродуктивными. По сходному сценарию развивались поиски в Восточной Сибири, в Бухаро-Хивинской газонефтеносной области. Самый трудный этап поисков всегда -  начальный: это этап неизбежных ошибок и накапливания  знаний о строении геологического разреза.
Но эффективность поисков углеводородов оценивается, помимо коэффициента успешности поисков, также долей продуктивных поисковых скважин от общего числа поисковых скважин, пробуренных до открытия месторождения или выводе при отсутствии скоплений в  пробуренном объекте. Этот показатель ниже, чем охарактеризованный выше коэффициент успешности поисков по соотношению продуктивных и непродуктивных площадей. Во многих ведущих нефтедобывающих странах, например, США, России, доля успешных поисковых скважин (пробуренных на новых площадях) составляет около 0,3 за длительный период.

- Как складывается ситуация у нас, в Казахстане?
- В настоящее время на суше Казахстана практически не осталось простых в поисковом отношении неоткрытых месторождений.  Теперь при поисках мы делаем акцент на выявление сложно-построенных залежей, залежей неантиклинального типа и глубокозалегающих месторождений. Для решения поисковой задачи применяется современный комплекс геолого-геофизических методов. В бурении – это наклонное, радиальное бурение. В сейсморазведке расширение геофизических исследований в модификациях 3Д, высокоразрешающая сейсмика, в перспективе 4Д.
Исходя из задач стратегического увеличения углеводородного потенциала, геологи и технологи национальной компании «КазМунайГаз» всесторонне применяют мировой и отечественный опыт по продлению жизни нефтяных и газовых месторождений за счет внедрения новейших технологий и продолжают наращивать объемы поисковых работ на новых перспективных объектах. Оптимальная разработка действующих месторождений, кроме повышения рентабельности проектов и получения прибыли, позволяет прирастить значительные запасы нефти и газа.
Опираясь на опыт крупных  нефтяных компаний мира, АО НК «КазМунайГаз» перешло на новый этап развития - высокотехнологичный режим работы с использованием геолого-геофизического и технологического моделирования и мониторинга крупных нефтегазовых проектов, и в первую очередь на месторождениях Карачаганак, Кашаган, Тенгиз. Решение вышеуказанных целевых задач позволит  оптимизировать режим разработки крупнейших месторождений в стране и получить существенный экономический эффект.

- Что конкретно делается для достижения этих задач?
- Для реализации поставленных задач мониторинга, моделирования и эффективного внедрения новых технологий в АО «НК «КазМунайГаз» в ноябре 2004 года была создана геолого-технологическая служба в составе двух департаментов: геологии и геофизики и технологии разработки нефтегазовых месторождений. О квалификационном уровне новой службы можно судить по тому, что  в коллективе численностью около 30 человек сейчас трудятся 1 доктор и 4 кандидата наук. Естественно, наша служба работает в тесном контакте с морским блоком, блоками управления совместных предприятий и Соглашений о разделе продукций, дочерними компаниями АО «РД «КазМунайГаз» и АО МНК «КазМунайТениз», в составе которых также трудятся высокопрофессиональные специалисты отрасли.
Следуя мировым тенденциям в АО «НК «КазМунайГаз» начаты работы по сбору и систематизации геолого-геофизической информации на основе Национального банка данных. В этой работе принимают активное участие с Комитет геологии и оператор Проекта – Петродата. Нами внимательно изучен опыт создания информационных национальных банков данных в передовых компаниях  (Статойл - Норвегия, Петробас - Бразилия).
Дальнейшее развитие технического и программного обеспечения комплекса информационных технологий по формированию базы данных и обработке геолого-технологической информации по каждому перспективному блоку, структуре, месторождению, созданию комплексных моделей месторождений в реальном времени позволит освоить также работу месторождения в режиме так как называемой «интеллектуальной скважины».
Прогресс неостановим на всех этапах нефтяных операций. Если еще 20 лет назад для изучения геологического строения и выявления новых объектов, перспективных на нефть и газ, полевые работы проводилось в основном традиционным  комплексом геологоразведочные работ с использованием сейсморазведки 2Д, то сегодня значительная доля сейсмических исследований проводится в модификации МОГТ-3Д, позволяющей проводить моделирование среды в трехмерном изображении.
Мы уверены, что активное внедрение новых технологий и технических средств окажет неоценимую помощь в практической деятельности национальной компании «КазМунайГаз» и выходу отрасли на уровень мировых стандартов.

PDFПечатьE-mail