Стратегия сбалансированного воспроизводства запасов и добычи нефти и газа северо-западного региона россии
Вид материала | Автореферат |
- Дирекция Северо-Западного регионального отделения рст приступает к реализации комплексного, 39.24kb.
- Перспективы и пути наращивания сырьевой базы ув россии в действующих и развивающихся, 41.99kb.
- Пути решения основных проблем механизированной добычи нефти, 250.55kb.
- 2-я научно – практическая конференция кардиохирургов Северо-Западного региона России, 56.04kb.
- 2-я научно практическая конференция кардиохирургов Северо-Западного региона России, 53.04kb.
- Программа по курсу «Методы интерпретации гис при подсчете запасов нефти и газа», 90.53kb.
- Стандарты для безопасной добычи нефти и газа в Баренцевом море, 14.44kb.
- Осушки природного газа на магистральных газопроводах, 139.92kb.
- Рабочая программа дисциплины химия нефти и газа направление ооп, 463.07kb.
- Эконометрические модели прогнозирования добычи и реализации нефти и газа в Республике, 553.01kb.
По масштабам, характеру и изученности геологических объектов для целей стратегического планирования или подготовки и реализации стратегии освоения можно выделить несколько принципиальных уровней. Мировой и региональный уровни (в смысле группы стран) не являются предметом стратегий, базирующихся на геологических объектах. Начиная же с масштаба осадочного бассейна (в геологическом смысле) и заканчивая единичным объектом поисково-оценочных работ или минимальным скоплением углеводородов можно говорить о разномасштабных стратегиях изучения и освоения.
Определяющим для страны или ее существенной части, безусловно, является региональный уровень. В соответствии с разработками ВНИГРИ выполненными при участии автора как исторически, так и в долгосрочной перспективе различные регионы России существенно отличаются по темпам воспроизводства МСБ.
Если исходить из формальных данных государственного баланса запасов, для большинства нефтяных регионов, в ближайшее время, требуется простое воспроизводство запасов. Расширенное воспроизводство необходимо лишь для Восточной Сибири, на шельфах морей и Дальнего Востока, где намечается небольшое увеличение объема добычи нефти (табл. 1).
Табл. 1. Типы воспроизводства МСБ в долгосрочной перспективе
РЕГИОНЫ | Н Е Ф Т Ь | Г А З | ||||||||
Добыча млн.т | Типы воспроизводства | Добыча млрд м3 | Типы воспроизводства | |||||||
текущая | перспективная 2020 г. | расширен-ное | простое | частичное | текущая | перспективная 2020 г. | расширен-ное | простое | частичное | |
Северо-Кавказский | 3 | 3 | | | + | 3 | 10 | + | + | |
Урало-Поволжский | 80 | 50 | | | + | 50 | 90 | + | + | |
Северо-Западный | 25 | 40 | | + | + | 3 | 60 | | + | + |
Западно-Сибирский | 330 | 300 | | | + | 530 | 780 | | | + |
Для газа в силу рассмотренных причин требуется расширенное воспроизводство запасов в Северо-Кавказском, Урало-Поволжском, Восточно-Сибирском и Дальневосточном регионах. В основном газодобывающем регионе страны – Западно-Сибирском в ближайшей перспективе, здесь целесообразно лишь частичное воспроизводство МСБ.
Важнейшим элементом системы недропользования при освоении ресурсов нефти и газа является система геолого-экономического аудита (ГЭА). Система регионального аудита должна решать следующие задачи:
- на основе анализа количественных и качественных характеристик различных групп разведанных запасов и прогнозных ресурсов, находящихся в несходных горно-геологических и географо-экономических условиях, определить возможную рентабельность их освоения;
- оценивать добычной потенциал региона, исходя из наличия рентабельных разведанных запасов и прогнозных ресурсов;
- прогнозировать доход возможный эффект от освоения месторождений и прогнозных ресурсов региона;
- учитывать соответствие доходов от разработки месторождений региона рентообразующим факторам (величины запасов, начальных дебитов скважин, глубины продуктивных горизонтов и др.);
- дифференцировать перспективные территории региона по ценности недр и инвестиционную емкость ресурсной базы углеводородного сырья субъекта Федерации.
Рекомендуемая система ГЭА может и должна служить основой для ранжирования локальных и более крупных объектов оценки по приоритетности освоения, корректировки объемов геологоразведочных и эксплуатационных работ (вплоть до их прекращения) и необходимых для их выполнения затрат, проектирования уровней добычи нефти (газа) на тех или иных месторождениях, участия в конкурсах и аукционах, создания оптимальных вариантов освоения всей ресурсной базы в меняющихся геолого-промысловых и экономических условиях и для принятия многих других управленческих решений, связанных с текущей и перспективной деятельностью.
Во второй главе: «Геологическая модель изучения и воспроизводства запасов нефтегазового потенциала региона» рассмотрены тектоническое и нефтегазогеологическое районирование региона, структурно-формационное расчленение осадочного чехла и геологическая характеристика основных структур, произведена системная оценка ресурсов нефти и газа древне-рифейских отложений как принципиально нового направления поисков нефти и газа в ТПП.
В качестве основы для формирования региональной геологической модели должны использоваться как комплексные знания по геолого-геофизическому строению региона, его нефтегазоносности, методам и результатам оценки ресурсов нефти и газа, так и ретроспективный анализ формирования и освоения, позволяющий «настроить» модель с учетом системы входящих факторов.
Важнейшей отличительной чертой, определяющей тектоническое строение осадочного чехла ТПП является наличие в его основании мегаблоков консолидированной земной коры, отличающихся различным геотектоническим режимом. Мегаблоки и подчиненные им блоки различных масштабов оказали существенное влияние на строение осадочного чехла, а также характер и масштабы его нефтегазоносности.
1
– глинисто-песчаная морская моласса; 2-13 – формации: 2 – песчаная, 3 – глинисто-песчаная, 4 – песчано-глинистая, 5 – глинистая, 6 – мергельно-песчаная, 7 – мергельная, 8 – глинисто-известняковая, 9 – мергельно-известняковая, 10 – известняковая, 11 – доломито-известняковая, 12 – доломитовая, 13 – сульфатно-доломитовая; 14 – песчано-сланцевая и сланцевая формации верхней части рифейского комплекса; 15 – угленосные песчано-глинистая и глинисто-песчаная формации; 16 – слабо угленосные формации; 17 – сланценосные формации; 18 – границы формации; 19 – поверхности размыва на границах СФК. I – Кольско-Мезенский геоблок (восточная часть), II – Тиманский мегаблок, III – Ижма-Печорский мегаблок, IV – Печоро-Колвинский мегаблок, V – Большеземельский мегаблок, VI – Варандей-Адзьвинский блок, VII – Косью-Роговской блок
(Тимано-Печорская провинция: геологическое строение…, 2004)
Рис. 2. Схематический формационный разрез платформенного комплекса Тимано-Печорского бассейна
Мобильным мегаблокам соответствуют области с развитием в осадочном чехле удлиненных интенсивных высокоамплитудных структур разных порядков, подчиненных единому простиранию. Относительно стабильным геоблокам отвечают области, в осадочном чехле которых преобладают пологие малоамплитудные структуры различных простираний, имеющие изометричные в плане очертания.
В строении платформенного комплекса ТПП преобладают платформенные формации, объем орогенных формаций Предуральского краевого прогиба составляет около 6% от общего объема формаций региона. Формационный состав отложений оказывает существенное влияние на характер и масштабы нефтегазоносности осадочного чехла. Исследование Тимано-Печорского и других платформенных седиментационных бассейнов позволило установить, что наиболее продуктивными являются терригенные НГК, в которых преобладающее развитие имеют сероцветные морские песчано-глинистые формации.
Среди карбонатных НГК наибольшим нефтегазовым потенциалом обладают комплексы, сложенные известняковой формацией, особенно вкупе с рифовой. В составе осадочного чехла выделен ряд структурно-формационных комплексов (СФК), отделенных друг от друга региональными перерывами. Каждому СФК, формирование которого тесно связано с определенным тектоническим этапом развития региона, присущ характерный набор формаций и единообразие структурного плана (рис. 2).
Нефтегазоносность осадочного чехла ТПП охватывает широкий стратиграфический диапазон от рифея до триаса. Выявленные в нем продуктивные горизонты объединяются в нефтегазоносные комплексы (НГК), которые полностью или частично соответствуют СФК чехла. Традиционно выделяется восемь промышленных НГК и несколько нефтегазоперспективных. Распределение нефтегазоносности в пределах каждого НГК приведено на рис. 3.
1. Среднеордовикско-нижнедевонский НГК представлен терригенными и карбонатными отложениями ордовика, карбонатными отложениями силура и глинисто-карбонатными образованиями нижнего девона. Максимальные его мощности до 3,0-3,5 км и наибольший стратиграфический объем фиксируются в Печоро-Колвинском авлакогене и в Предуральском перикратоне. Кровля НГК залегает на глубинах до 6-8 км.
- 2. Среднедевонско-нижнефранский НГК является одним из основных промышленно нефтегазоносных объектов в ТПП..
В северной части территории его значение падает вследствие
Рис. 3. Схема стратиграфической приуроченности нефтегазоносности в ТПП
ухудшения свойств региональной тиманско-саргаевской покрышки.
Емкость коллекторов обусловлена в основном межзерновой пористостью песчаников. Трещинная пористость, развитая в зонах дизъюнктивных нарушений, имеет подчиненное значение. Пористость изменяется в широких пределах от 9 до 22% при преобладании средне- и высокоемких коллекторов. Проницаемость в среднем составляет 50-150 мД.
3. Доманиково-турнейский НГК сложен преимущественно карбонатными породами: известняками, глинистыми известняками с подчиненным количеством мергелей, содержащих тонкие прослои глин, и доломитами. Мощность достаточно выдержана и не превышает 500-600 м, лишь в погруженных частях Печоро-Колвинского авлакогена повышаясь до 2000 м. Продуктивность комплекса связывается со сложно построенными коллекторскими толщами органогенных массивов и биогермов.
4. Нижне-средневизейский НГК, представленный переслаиванием песчаников, алевролитов и глин, распространен не повсеместно. Мощность его достигает 300-350 м. В качестве резервуаров рассматриваются песчаные пласты, отличающиеся высокими емкостными свойствами - их открытая пористость достигает 25%, проницаемость изменяется в широких пределах от единиц до 216 мД.
- Средневизейско-нижнепермский НГК повсеместно распространенный на территории ТПП, сложен карбонатными породами: известняками и доломитами. Кровля его в наиболее погруженных участках региона залегает на глубинах 2-4 км. Мощность НГК выдержана и почти повсеместно составляет около 500-600 м.
- Нижнепермский (артинско-кунгурский) НГК сложен песчаниками, алевролитами и глинами. Мощность его, почти повсеместно составляющая от 200 до 400 м, в Предуральском прогибе резко увеличивается до 2000 м. Кровля НГК погружена на глубины около 2 км. Рассматриваемые в качестве резервуаров песчаные пласты и пачки характеризуются высокими значениями открытой пористости, до 20-28%, но низкой проницаемостью
- Верхнепермский НГК распространен в пределах всей ТПП. Его мощность меняется от нескольких десятков метров в пределах Ижма-Печорской впадины до 2,5 км в Предуральском прогибе. Глубины залегания комплекса также различны: от 0 на юге Ижма-Печорской впадины до 2000м и более в Большесынинской и севере Коротаихинской впадин
- Триасовый НГК сложен чередованием песчаников, алевролитов и глин. Отложения комплекса выходят на дневную поверхность в Предуральском прогибе и на восточном склоне Тиманского поднятия. В центральной части ТПП кровля НГК погружена на глубины около 1 км. Мощность комплекса не превышает 1000-1200 м, но во впадинах Предуральского краевого прогиба достигает 2,5-3,0 км. В составе НГК преобладают средне- и высокоемкие коллекторы: пористость продуктивных пластов составляет 18-28%.
Выделенные нефтегазоносные комплексы существенно отличаются по значимости. Три верхних наряду с теригенным нижне-средневизейским относятся к второстепенным. Карбонатные же комплексы, наряду с среднедевонско-нижнефранским (ограниченного распространения) являются доминирующими.
Кроме этих традиционных нефтегазоносных комплексов в качестве нефтегазоперспективного нефтегазоносного комплекса (НГП НГК) может быть выделен рифейский. Рифейский НГП НГК впервые как нетрадиционный потенциально нефтегазоносный объект рассматривался при количественной оценке перспектив нефтегазоносности проведенной в 1988 г. ВНИГРИ под руководством Л.Г.Каретникова.
Основой нефтегазогеологического районирования территории ТПП является тектоническое районирование. Тектонический фактор во многом определяет процессы генерации, миграции и аккумуляции углеводородов, поэтому его роль в нефтегазогеологическом районировании является ведущей (Каретников Л.Г. и др, 1983, Макаревич В.Н. и др., 1984, Богацкий и др., 1988). Изучение современного структурного плана осадочного чехла и условий залегания по отдельным опорным горизонтам совместно с анализом истории тектонического развития региона и его структурно-тектонических элементов различных порядков позволили провести нефтегазогеологическое районирование ТПП.
По поверхности кровли карбонатных отложений перми-карбона выделяется шесть нефтегазоносных областей (НГО), соответствующих, в основном, региональным (I порядка) структурам. Внутри НГО в соответствии с особенностями их геологического строения выделены нефтегазоносные районы (НГР), которые совпадают с субрегиональными (II порядка) структурами.
Ресурсы углеводородов в Тимано-Печорской провинции оценивались во ВНИГРИ методом геологических аналогий, а также контрольными методами математической статистики и объемно-генетическим. Современная оценка начальных суммарных ресурсов нефти и газа по Тимано-Печорской нефтегазоносной выполненная при непосредственном участии автора была утверждена в 2004 г.
Динамика изменения оценок НСР по отдельным нефтегазоносным областям говорит о том, что в течение периода изучения приоритеты и перспективы разных нефтегазоносных областей оценивались неоднозначно.
В целом за 1996-2006 гг. в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции за счет разнонаправленных тенденций, проявившихся на территории Республики Коми и Ненецкого АО, объемы добычи нефти и прироста запасов практически совпали, коэффициент воспроизводства составил 0,9. По сумме прироста за счет ГРР, списания и переоценки запасы нефти в ТПП уменьшились на 25 млн.т. (рис 4.).
Рис. 4. Динамика накопленных добычи и прироста запасов нефти и газа ТПП
Ситуация с подготовкой запасов газа несколько отличается. До 2001 г. практически полностью совпадали объемы прироста запасов газа за счет ГРР и добычи, а с учетом переоценки они были существенно выше. В последние годы темпы прироста за счет ГРР упали, наметилось явное отставание от объемов добычи. С учетом ГРР, списания и переоценки) кривые накопленных показателей совпали с добычей (суммарные подготовленные запасы газа не компенсируют его отбор на 5 млрд.м3.
Наиболее показательным является суммарное сравнение накопленной добычи и прироста за счет ГРР отдельно для нефти и газа. По нефти и по газу в последние годы темпы воспроизводства запасов УВ снижаются, в основном за счет низкоэффективных работ на территории Республики Коми. В целом же анализ результатов геологоразведочных работ свидетельствуют о том, что в ТПП стабилизировались показатели эффективности ГРР как в РК, так и НАО и именно они должны быть использованы при планировании дальнейших ГРР.
В третьей главе: «Методология выделения и геологической оценки зон аккумуляции и нефтегазонакопления как целевых объектов поисковых работ» проанализировано развитие теории формирования и типизации зон аккумуляции и нефтегазонакопления; предложены кинетические модели формирования и оценки потенциала зон нефтегазонакопления, описаны эталонные зоны нефтегазонакопления по укрупненным мегакомплексам.
Понятие зоны нефтегазонакопления (ЗНГН) было введено и чаще всего использовалось как элемент нефтегазогеологического районирования какой либо части нефтегазоносной провинции. Так, еще более полувека назад (в 1951 году) И.О.Брод в своей книге “Залежи нефти и газа” подробно рассмотрел историю возникновения термина и определил классификационные критерии ЗНГН.
Развитие теории зон нефтегазонакопления активно продолжалось во всей второй половине 20-го века. Наиболее часто ЗНГН определяются как структурные элементы земной коры разного порядка, другие исследователи под ЗНГН понимают более мелкий элемент нефтегазогеологического районирования, чем нефтегазоносный район и соответствующий им тектонический элемент (табл. 2). При этом надо отметить, что общепринятого и однозначного понятия зон нефтегазонакопления до настоящего времени не существует.
Исследования автора, выполненные в период 1984-2007 г.г. в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции показали, что одним из наиболее важных факторов, определяющих возможность образования зон нефтегазонакопления является фактор существования зоны аккумуляции (крупного положительного структурного элемента с широко распространенными природными (на одном или нескольких уровнях) резервуаров, контролируемых региональным(и) (зональным) флюидоупором и сочлененного по латерали или вертикали с НГМТ богатыми РОВ) во время периодов наиболее интенсивной генерации.
Табл. 2. Развитие теории о зонах нефтегазонакопления
Год | Автор | Определение зоны | |
Приуроченность, контроль | Поисковые объекты | ||
1951 | И.О. Брод | Крупные структурные элементы | Группы месторождений |
1954 | В.Е. Хаин | Крупные эндо- или экзоструктурные единицы | Группы месторождений |
1959, 1985 | А.А. Бакиров | Единая группа ловушек | Местоскопления нефти и газа |
1963 | М.Ф. Мирчинк | Валы, антиклинали и др. | Месторождения |
1968 | Н.А. Еременко | Структурные элементы | Группы залежей нефти и газа |
1972 | Н.Ю. Успенская | Структурный или палеотектонический элемент | Однотипные месторождения |
1976 | И.В. Высоцкий, К. Бека | Совокупность структурных форм | Скопления УВ |
1976 | М.Ф. Мирчинк | Геологические структуры II порядка | Залежи и месторождения |
1976 | G. Cess, C. Bois | Обособленная часть осадочного чехла | Залежи |
1977 | В.Б. Оленин | Структурно обособленный элемент | Месторождения |
1982, 1983 | А.А. Трофимук, Ю.Н. Корогодин, Э.Б. Мовшович | Разнотипные и разномасштабные в соответствии с законом композиции составляющих элементов | Ловушки и скопления нефти и газа |
1985 | Е.В. Кучерук, Е.Р. Алиева | Региональный структурный или седиментационный элемент | Группа месторождений |
1985 | М.К. Калинко | Единый миграционный поток | Смежные месторождения |
1987 | А.Н. Золотов, Б.А. Лебедев, В.В. Самсовнов | Единый механизм аккумуляции | Системы ловушек |
1990 | В.С. Лазарев | Целостные структуры II порядка | Промышленно нефтегазоносные объекты |
1991, 1994, 2006 | О.М. Прищепа | Зона аккумуляции в пределах изолированного НГК | Совокупность ловушек (залежей) |
1995, 2005 | Ю.Н. Григоренко | Ограничение по отсутствию или удалению месторождений | Скопления месторождений |
При моделировании условий формирования зон нефтегазонакопления рассмотрение вышеуказанного фактора приводит при учете прочих критериев к непосредственной дифференциации по таким наиболее важным показателям как определение возможного уровня (комплекса) нефтеносности и определение фазового состава УВ.
Для зон аккумуляции унаследованного развития с существованием одного или нескольких региональных флюидоупоров, сформированного к началу периода интенсивной генерации, расположенных гипсометрически выше нефтегазоматеринских толщ (НГМТ) фактор времени генерации имеет второстепенной значение. В таких зонах на первый план выходит непосредственно качество флюидоупора, контролирующего сохранность генерированных и мигрировавших в зону УВ, а первичное богатство определяется объемом РОВ и объемом вмещающих резервуаров.
Зоны аккумуляции углеводородных скоплений (большей частью совпадающие с зонами нефтегазонакопления), рассматриваются как ассоциации смежных и сходных по своему геологическому строению и генезису месторождений (залежей) нефти и газа, характеризующихся единством факторов их контроля (структурный, литологический, стратиграфический факторы). Зоны аккумуляции могут быть связаны с определенным литолого-стратиграфическим комплексом, который на региональном уровне характеризуются специфическими чертами нефтегазоносности. В тоже время большая часть крупных зон аккумуляции имеет «сквозной» характер, но по отношению к первичным условиям «наложенный».
В Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции по основному фактору контроля выделены следующие классы зон аккумуляции: структурные, тектонические, стратиграфические, литологические, рифогенные и все виды их совокупности. Характерной особенностью Тимано-Печорской провинции является то, что, несмотря на огромное многообразие разнотипных зон в пределах мегакомплексов (комплексов) среди всех ЗНГН около 40% контролируется высокоамплитудными линейно-вытянутыми структурами (валами, мегавалами), которые расположены в тектонически активных (мобильных) блоках земной коры (Печоро-Колвинский авлакоген, Варандей-Адзьвинская структурная зона, Предуральский краевой прогиб). Несмотря на существенно разный первичный генетический тип зон они вовлекаются (становятся элементом) во вторичные зоны, зачастую разрывая связь с первичной зоной.
К наиболее характерным примерам этого можно отнести зоны нефтегазонакопления вала Сорокина и Колвинского мегавала, которые пересекаются практически вкрест рифогенными верхнедевонскими и раннепермскими зонами, существенно утратившими нефтегазоносность в стабильных прилегающих к валам районах. Зоны НГН, находящиеся под двойным структурным (аккумуляционным) контролем (мегавалы, валы), являются наиболее богатыми нефтью и газом (Колвинский мегавал).
Абсолютное большинство зон аккумуляции двойного контроля приурочено к наиболее активным тектонически территориям (Печоро-Колвинскому авлакогену и Варандей-Адзьвинской структурной зоне). Безусловным является то, что такие зоны аккумуляции доминируют над всеми прилегающими территориями и как “губка всасывают” все, что мигрирует вдоль их границ. К таким зоны аккумуляции можно отнести валы: Шапкина-Юрьяхинский, Колвинский мегавал, вал Сорокина, Сарембой-Леккейягинский и Гамбурцева, Мичаю-Пашнинский. В пределах указанных зон плотность НСР в несколько десятков раз выше, чем на территории других зон.
Противоположностью вышеописанным областям аккумуляции являются слабовыраженные (малоаплитудные) зоны стабильных областей провинции, где контроль нефтегазоносности практически полностью определяется характером первичной зоной нефтегазонакопления. Ярким примером, иллюстрирующим данное положение, является ЗНГН восточного борта Хорейверской впадины в нижнедевонских и верхнефранско-фаменских отложениях. Таким образом однотипные поисковые схемы, которые должны применяться для оценки зон разных НГК могут существенно различаться.
Подходы к определению возможных масштабов и времени формирования зон нефтегазонакопления определяются в соответствии с оценкой нефтегазоматеринских свит, и взаимоотношениями с зонами аккумуляции, а также возможностями миграции и сохранности и корреляцией со временем интенсивной генерации. Для каждого конкретного нефтегазоносного бассейна расчет может быть выполнен только применительно к определенной модели прогрева, и достоверность его будет зависеть от того, насколько выбранная модель отвечает реальной геотермической истории отложений.
Такой поход к определению времени и интенсивности генерации на базе разработанных во ВНИГРИ кинетических моделей выполнен автором на примере северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. В пределах четырех основных нефтегазоносных комплексов территории ТПП, отвечающих двум мегакоплексам (ордовикско-нижнедевонскому, среднедевонско-нижнефранскому, семилукско-турнейскому и верхневизейско-нижнепермскому) выделено 209 зон нефтегазонакопления, в т. ч. 73 выявленных и 136 перспективных (рис. 5).