Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Инфра-Инженерия
Авторы:
Райкунов Геннадий Геннадьевич, Трофимов Дмитрий Михайлович, Евдокименков Вениамин Николаевич, Захаров Александр Иванович, Шуваева Марина Константиновна
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 124
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-0203-3
Артикул: 694964.01.99
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 21.00.00: ПРИКЛАДНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГОРНОЕ ДЕЛО, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО И ГЕОДЕЗИЯ
- ВО - Бакалавриат
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами (под редакцией Г.Г. Райкунова) Д.М. Трофимов, В.Н. Евдокименков, А.И. Захаров, М.К. Шуваева, В.Б. Серебряков, И.А. Нагорная Инфра-Инженерия Москва–Вологда 2018
УДК 622.27 ББК 33.36 Т76 Трофимов Д.М., Евдокименков В.Н., Захаров А.И., Шуваева М.К., Серебряков В.Б., Нагорная И.А. Т76 Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами. – М.:Инфра-Инженерия, 2018. – 124 с. ISBN 978-5-9729-0203-3 В работе рассматриваются вопросы, возникающие при внедрении но вых, почти не используемых российскими нефтегазовыми компаниями инновационных дистанционных методов. Накопленный за три десятилетия опыт практических работ и опытно-методических исследований показывает, что они способны решать и решают задачи прогноза ловушек углеводородов, их локальный прогноз и определение ресурсов на допоисковом этапе. То есть, дистанционные методы являются единственным, малозатратным и оперативным средством прогнозной оценки труднодоступных, мало- и неизученных участков недр. Для разведочного и эксплуатационного этапов они способны в комплексе с данными сейсморазведки и бурения осуществлять детализацию структуры резервуаров. Реализация этой задачи производится путем выявления микро- и малоамплитудных разрывных нарушений, играющих роль сквозных каналов и разнопроницаемых барьеров. Они оказывают существенное влияние на систему проницаемости резервуаров и, следовательно, предопределяют размещение эксплуатационных скважин. Таким образом, дистанционные методы обеспечивают получение априорной геологической информации в условиях высокой неопределенности принятия решений и более достоверный прогноз. Книга предназначена для специалистов в области разведки и разработки месторождений нефти и газа, руководителей высшего и среднего звена нефтяных и газовых компаний, а также студентов и аспирантов высших учебных заведений нефтегазового профиля. © Трофимов Д.М., Евдокименков В.Н., Захаров А.И., Шуваева М.К., Серебряков В.Б., Нагорная И.А.,авторы, 2018 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2018 ISBN 978-5-9729-0203-3 ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11
Введение Представляемая читателям работа является обзором ре зультатов тридцатилетнего опыта по разработке методологии и практическому применению аэро- и космических съемок в нефтегазовой геологии коллективом высококвалифицированных специалистов. Итоги работ опубликованы в многочисленных публикациях, часть из них целесообразно упомянуть, так как они отражают эволюцию и совершенствование дистанционных методов. В 1987 году была опубликована монография «Аэрокос мические съемки на региональном этапе геолого-разведочных работ на нефть и газ», которая подвела итоги структурного картирования основных нефтегазоносных бассейнов СССР [1]. Тремя годами позже вышла книга «Прогнозирование структур осадочного чехла на основе комплексной интерпретации и обработки на ЭВМ аэрокосмических и геолого-геофизических данных [2]. В ней были подведены итоги комплексной оценки более 500 поисковых объектов в различных нефтегазоносных бассейнах, их обоснованию, первым опытам использования компьютерных технологий при прогнозе нефтегазоносности и выделении разрывных нарушений. В 2010 году была опубликована монография по методике применения дистанционных данных при прогнозировании структурных ловушек углеводородов, в том числе с помощью специальных программ. [3]. Следующей задачей перед авторами на основе многоспек тральных радиолокационных и тепловых инфракрасных съемок являлась разработка методов и программ для локального прогноза нефтегазоносности ловушек углеводородов и их локализованных ресурсов с определением геологических рисков,
Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами рентабельности их освоения, особенно в условиях трудно доступных и слабо изученных регионов на досейсмическом этапе поисковых работ [4]. Решение этих задач стало возможным в результате уста новления возможностей регистрации и измерения микрогеологических эндогенных процессов дистанционными методами на земной поверхности, ранее слабо изученными на качественном уровне. Разработанные методы изучения этих процессов обеспечивают выявление указателей наличия скоплений нефти и газа в осадочном чехле до проведения поисковых работ. Они способствуют их оптимизации с сокращением сроков и объемов работ, а также повышению вероятности открытия месторождений углеводородов, результаты чего показаны в данной работе на примерах Волго-Уральского, Тимано-Печорского, Западно-Сибирского и других нефтегазоносных бассейнов [4]. Наработанный многолетний опыт и апробация приме нения дистанционных методов и технологий при решении разнообразных задач нефтегазовой геологии в различных геолого-ландшафтных условиях послужили основой для оценки возможности их использования при разведке, разработке и эксплуатации подземных хранилищ газа [5]. Большой вклад в решении этих вопросов принадлежит Л.Б. Берману и М.Д. Каргеру [6,7]. Публикация по данной тематике вышла в 2016 г., завершив полный цикл исследований по обоснованию целесообразности практического использования комплекса дистанционных методов при поисках, разведке и разработке месторождений нефти и газа, в том числе на морских акваториях [8]. Проделанная работа, объединившая коллектив авторов из разных организаций, докторов и кандидатов геолого-минералогических, технических и физико-математических наук при активном содействии и участии Г.Г. Райкунова, построена по монографическому типу и ставила цель внедрения новых инновационных технологий в нефтегазовую отрасль. Опыт работ по основным нефтегазоносным бассейнам России и ряду зарубежных стран позволил внести вклад по трем основным направлениям:
- совершенствованию методики и методов специальной те матической обработки материалов аэро- и космических съемок; - реализации практического использования дистанционно го зондирования в нефтегазовой геологии; - разработке теоретических вопросов оценки геологиче ской информации, получаемой аэро- и космическими съемками и их специализированной интерпретации. Данная публикация подготовлена коллективом специали стов, объединенных компанией «Ресенойл». Оформление работы выполнено И.Н. Поташовой и А.В. Емельяновой. Авторы благодарны за плодотворное сотрудничество коллегам по совместной долголетней работе: Э.А. Абле, В.Н. Башилову, Н.П. Ковалевскому, В.Е. Тавризову, О.В. Крылову, В.Ф. Куприну, С.В. Фролову и В.Б. Константинову. ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Современные геологические проблемы нефтегазовой отрасли России В нефтегазовой отрасли России, несмотря на ведущие показатели по добыче нефти и газа, остаются нерешенными ряд серьезных задач. Специфика нефтегазопоисковых работ изначально определяется дефицитом или недостаточной плотностью геологической информации вследствие ее сбора по профильно-точечной системе сейсмопрофилей и скважин с дальнейшей не лишенной субъективности интер- и экстраполяции. При этом необходимо подчеркнуть, что компьютеризация построения геологических моделей переходит от геологов к геофизикам, не всегда владеющим необходимым объемом знаний для объективной интерпретации исходных данных. Эта ситуация развивается на фоне недостатка опытных специалистов и общей деградации подготовки студентов, часто лишенных практических навыков работы в связи с отсутствием практики. Важнейшей задачей нефтегазовой отрасли является сво евременное обеспечение необходимого уровня добычи доказанными запасами, так как по данным Минприроды их может хватить на 20 лет. Эта ситуация связана с отсутствием серьезной государственной политики в области развития нефтегазовой отрасли, постепенным сокращением объемов геолого-разведочных работ по подготовке перспективных ресурсов и перекладывание этой задачи на частные компании, имеющих собственные интересы. Основным результатом подобного положения является невысокая извлекаемость нефти, иногда зависящая не только от рентабельности разработки месторождений, неограниченной интенсификации добычи, но и
ГЛАВА 1 других факторов. Дальнейшее использование таким образом отработанных месторождений в дальнейшем является технически сложным и высоко затратным. В настоящее время реализуемыми для добычи запасы яв ляются трудно извлекаемыми, величина которых от общей суммы составляет около 70%, а часть из них приходится на старые, давно эксплуатируемые месторождения. Для более полного извлечения нефти необходимо привлекать новые технологии, что требует повышенных затрат в условиях кризиса, или альтернативой является снижение КИН (коэффициент извлекаемости нефти). Последний вариант является более предпочтительным для частных компаний, что приводит к существенному нарушению режима разработки и ускоренной добыче. Парадокс нынешней ситуации заключается в том, что Рос сия обладает колоссальными потенциальными ресурсами на геологически слабо изученной территории Восточной Сибири, Дальнего Востока и шельфа. Только величина последнего составляет 20-25% от общемировых начальных извлекаемых ресурсов. Их освоение по всем слабо изученным регионам России площадью миллионы квадратных километров возможно и при вложении минимума необходимых средств, модернизации устаревшей методики и технологии поисковых работ и внедрении современных малозатратных, оперативных, геологически и экономически эффективных дистанционных методов, широко используемых зарубежными компаниями. Именно с их помощью начаты и повсеместно проводятся поиски сланцевой нефти и газа, огромными ресурсами которых обладает Россия. Значительным резервом в повышении геолого-экономической эффективности геолого-разведочных работ и надежности подготовки запасов нефти и газа, а также сокращении количества пустых дорогостоящих скважин, является переход от внедрения дистанционных методов к комплексной интерпретации при построении геологических моделей месторождений. Таким образом, особую остроту и актуальность приоб ретает необходимость совершенствования, модернизации
Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами методов и технологий нефтегазопоисковых исследований, особенно по морским акваториям, где используются только дорогостоящие сейсморазведка и бурение. Естественно при таком подходе геолого-разведочные работы на шельфе России в настоящее время приостановлены. Необходимо подчеркнуть, что технически и технологиче ски дистанционные методы являются доступными для крупных и небольших нефтегазовых компаний вследствие наличия широкого выбора снимков на все регионы и отечественных методических разработок. Кроме того, использование снимков не ограничено существующими положениями.
ГЛАВА 2. Пути решения задач нефтегазовой геологии современными дистанционными технологиями XXI века 2.1. Основные виды аэро- и космических съемок, используемых при поисках нефти и газа В начальный период развития нефтегазовой промышлен ности СССР для поисков структурных ловушек углеводородов преимущественно в южных районах широко использовалась одноканальная, черно-белая аэрофотосъемка. По мере совершенствования геофизических методов и в первую очередь сейсморазведки потребность в ней отпала. С появлением многоканальных фотосъемок из космоса в начале 1970-х гг. они привлекли к себе внимание геологов, но в связи с низким пространственным разрешением, мелким масштабом и слабо отличающимися изображениями по четырем каналам практической пользы от них не было. Эти снимки больше использовались для оценки их возможностей при разных видах геолого- съемочных работ, чем для решения поисковых задач. Новый этап развития дистанционных исследований на чался в 1980-1990 гг. с переходом от фото- к цифровым видам съемок, что определило необходимость использования компьютерной техники для обработки и интерпретации получаемой информации. В нефтегазовой отрасли используются следующие виды съемок: ультрафиолетовая (в аэроварианте), много- и гиперспектральная с тепловыми каналами в дальнем инфракрасном диапазоне спектра, радиолокационная (в активном и пассивном вариантах) и лазерная [9]. Они проводятся с аэро- и космических носителей, а последняя и в наземном варианте.
Решение современных проблем нефтегазовой геологии дистанционными методами Ультрафиолетовая съемка предназначена для обнаруже ния следов нефти на поверхности Земли в почвах, растительности и на водных поверхностях. Она особенно эффективна на морских акваториях, так как способна регистрировать нефтяные пленки на воде. Этот вид съемки ограничен по высоте применения в несколько сот метров над земной поверхностью, так как на больших высотах наблюдается рассеяние и поглощение атмосферой излучения данного диапазона. Выделенные аэросъемкой аномалии для большей надежности могут быть проверены лазерными или геохимическими исследованиями с точечным отбором ограниченного количества проб. Ультрафиолетовая съемка с самолетов со специальной аппаратурой лазерного сканирования в данном диапазоне повсеместно используется для поисков нефти на шельфе зарубежными компаниями: Бритиш Петролеум, Статойл и др. Много- и гиперспектральные съемки проводятся в ши роком диапазоне спектра от видимого до инфракрасного. Различие между ними заключается в количестве используемых каналов, для первых – это 8-14 со спектральным разрешением в микрометрах, а для вторых – сотни с чувствительностью до нанометров. Соответственно гиперспектральные съемки являются более эффективным инструментом, но более сложны при обработке результатов. Целесообразность их использования в нефтегазопоисковых работах основана на ряде фактов регистрации просачивания нефти и газа к земной поверхности, установленных при экспериментальных и опытно-методических исследованиях, как применительно к работам на суше, так и особенно в пределах морских акваторий. Аномальные проявления фиксируются в определенных диапазонах спектра и картируются в необходимом масштабе, то есть отражают углеводородную геохимическую составляющую. Это обусловлено тем, что нефть и газ действуют угнетающе на растительный покров, изменяя его спектральные характеристики, а также на почвенный слой – преобразуя минеральный состав с увеличением железистых минералов под воздействием мигрирующего к земной поверхности широкого спектра выносимых