Выбор модели

Программа исследования бажено-абалакского комплекса

Югра — передовой плацдарм изучения и освоения запасов баженовской свиты В команду, занимающуюся разработкой проекта освоения бажено-абалакского комплекса, вошли специалисты по сейсмике, геологии, петро-физике, геохимии и разработке месторождений Глубокое понимание разреза бажена стало возможным благодаря исследованиям керна и проведению расширенного комплекса геофизических исследований скважин на опытном участке Пальяновской площади Добыча на бажене к 2025 году должна достигнуть отметки в 2,5 млн тонн в год

Схематический геологический разрез Пальяновской площади

Схематический геологический разрез Пальяновской площади

Изучение и разработка нетрадиционных запасов углеводородов, в первую очередь баженовской свиты, — одна из важнейших задач российской нефтяной отрасли. Решение ее нетривиально — для успеха требуется не только овладеть инновационными технологиями разведки и добычи, но и выработать научно и практически обоснованную геологическую модель. Как раз на это направлена программа геологоразведочных работ для исследования нетрадиционных запасов «Газпром нефти» на 2015–2017 годы

Текст: София Зорина

Полвека поиска

История освоения бажена началась не сегодня — еще в 60‑е годы прошлого века при исследовании Салымского месторождения были пробурены первые скважины, вскрывшие баженовскую свиту и давшие промышленные притоки нефти. Но если даже сегодня — во времена «трудной нефти» — бажен только-только приоткрывает свои секреты перед заинтересованными геологами и разработчиками, то в СССР его потенциальные, но труднодоступные запасы оказались ожидаемо невостребованными: им очень быстро нашлась легкая замена углеводородами из более понятных пластов.

Нельзя сказать, что про баженовскую свиту совсем забыли. Долгие годы ее изучали дистанционными методами — сначала с позиций региональной покрышки для залежей нефти нижележащих горизонтов, затем в качестве нефтематеринской породы. В результате накопился огромный объем информации, который, впрочем, так и не позволил создать сколько-нибудь точную геологическую модель.

Представления о бажене значительно расширились за последние 10 лет, причем некоторые из теоретических конструкций уже стали подтверждаться на практике. По мнению специалистов, такой рывок в познании загадочной свиты стал возможен благодаря включению в комплекс промыслово-геофизических работ керновых исследований. Только «пощупав свиту руками», удалось выстроить несколько дополняющих друг друга гипотез о геологическом строении баженовской свиты и выявить ряд критериев ее нефтегазоносности.

В классическом понимании бажен не обладает свойствами потенциального коллектора. Как объясняют специалисты, у пород баженовской свиты нет понятной с точки зрения классических представлений пористости, пустотного пространства, которое могла бы заполнять нефть. К тому же имеющиеся пустоты слабо связаны между собой, а значит, бажен низкопроницаем и, как результат, должен быть низкопродуктивен. Поэтому долгое время баженовская свита не рассматривалась всерьез как объект для добычи углеводородов. И все же сегодня на бажен возлагаются большие надежды. Для его освоения есть все необходимое: проверенные технологии строительства скважин, интерес государства, проявившийся в льготировании добычи нефти из бажена, что повышает рентабельность проектов. И наконец, появление геологических моделей, позволяющих описать природу коллектора, а значит, сделать прогноз продуктивности баженовской свиты.

Модельный ряд

Первая модель основана на том факте, что часть пород, залегающих в баженовской свите, обладает нефтематеринскими свойствами. Это значит, что нефть здесь могла родиться, а затем мигрировать в более высокие или низкие отложения или остаться закупоренной в свите. Последний случай и представляет интерес с точки зрения добычи. Потенциально продуктивные участки характеризуются определенными свойствами: аномально высокими температурами и пластовым давлением, гравиметрической аномалией*, повышенной зрелостью керогена. Отсюда и название модели — теория зрелости. В чистом виде нефтематеринские породы низкопроницаемы, и добыча нефти из них — отдельная сложнейшая задача. Тем не менее теория зрелости достаточно успешно применяется к сланцевым залежам на Западе. На месторождениях «Газпром нефти» ей ближе всего соответствуют участки баженовской свиты на Верхнем Салыме.

Однако, как показал опыт, одна лишь зрелость или незрелость пород не может быть решающим фактором продуктивности. Так, например, на Пальяновском участке Красноленинского месторождения — другом «сланцевом проекте» компании — бажен не отличается высокой зрелостью (нет аномально высоких температур и пластового давления), тем не менее нефть здесь получить удалось. На вопрос «Откуда?» специалистам, возможно, поможет ответить вторая модель — теория трещиноватости. Она подразумевает, что в качестве коллекторов выступают трещины, некогда служившие проводниками миграции углеводородов на бажен из ниже- или вышележащих пластов. Трещины характерны для наиболее карбонатизированных пород бажена. Эти породы образуют пропластки с повышенными фильтрационными и емкостными свойствами (ФЕС). В силу своей природной хрупкости карбонаты наиболее сильно подвержены образованию трещин при воздействии различных тектонических нагрузок, поэтому именно трещиноватость выступает в качестве признака потенциальной продуктивности. Впрочем, с поиском и разработкой таких участков тоже все непросто: породообразующий состав пропластков, а значит, и их ФЕС очень разнообразен. Чтобы предсказать их местоположение на достаточно больших площадях, необходимо произвести палеотектоническую реконструкцию — понять когда, в каком направлении и какие силы воздействовали на каждый участок горной породы.

И наконец, еще одна распространенная в научных кругах модель — гибридная, объединяющая в себе две предыдущие. Принято считать, что в этом случае углеводороды созрели непосредственно в наиболее богатых органикой пропластках баженовской свиты, при этом коллекторами и проводниками для них могут быть карбонатизированные породы с повышенной трещиноватостью. Считается, что именно эта геолого-физическая модель в большей степени соответствует известному американскому сланцевому месторождению Баккен. Среди проектов «Газпром нефти» она может быть характерна для участков баженовской свиты на Приобском месторождении.

«Гипотез несколько, но в какой мере они отражают действительность и можно ли создать единую универсальную модель, пока не ясно, — констатировал Владислав Жуков. — Мы, исследуя баженовский горизонт, не останавливаемся на уже известных моделях, дополняя и уточняя их в процессе опытно-промышленных работ».

Нетрадиционная стратегия

Для «Газпром нефти» этот год ознаменовался утверждением стратегии развития ресурсной базы нетрадиционных запасов углеводородов. К 2025 году эта категория должна дать порядка 400 млн тонн подготовленных к разработке извлекаемых запасов нефти. При этом сама добыча на бажене должна достигнуть отметки в 2,5 млн тонн в год. Стратегия предусматривает возможный органический и неорганический рост для компании: как за счет уже имеющихся месторождений, так и за счет приобретения новых лицензионных участков. В связи с этим в программе реализации стратегии рассмотрены три опции: «бажен-дополнение», «бажен-основа» и «бажен-потенциал». В первом случае рассматривается разработка баженовской свиты как дополнительная опция при добыче на рентабельных месторождениях с развитой инфраструктурой, принадлежащих компании. В качестве главного драйвера проекта «бажен-основа» может выступить на месторождениях «Газпром нефти», в настоящее время не разрабатываемых в силу низкой экономической эффективности добычи традиционных запасов. Здесь налоговые льготы для трудноизвлекаемых запасов позволят создать дополнительную ценность тонны добытой нефти с бажена и, соответственно, повысить рентабельность всего участка. Нераспределенный фонд лицензионных участков на территории ХМАО и ЯНАО интересен при реализации опции «бажен-потенциал». Объектами за периметром компании сейчас занимается специально образованное дочернее предприятие «Ханты-Мансийский нефтегазовый союз» (ХМНС). В его задачи входит поиск, покупка и изучение перспективных участков.

В помощь ХМНС в рамках «Газпром нефти» был создан Центр компетенций — мультидисциплинарная проектная команда из сотрудников НТЦ, проектного офиса «Бажен» и дирекции по геологоразведочным работам и развитию ресурсной базы корпоративного центра. В команду вошли специалисты по сейсмике, геологии, петрофизике, геохимии, разработке месторождений и технологиям добычи. Значительная работа, проделанная Центром компетенций в этом году, вылилась в построение карты комплексных геологических рисков разработки баженовской свиты на территории Ханты-Мансийского автономного округа.

«Мы разработали свою гипотезу строения бажена и критерии перспективности отложений, взяв за основу гибридную модель, — рассказал Владислав Жуков. — Глубокое понимание разреза бажена стало возможным благодаря исследованиям керна и проведению расширенного комплекса геофизических исследований скважин на опытном участке Пальяновской площади». Построенная карта рисков позволила ранжировать большую часть ХМАО и ЯНАО по привлекательности разработки, выделить наиболее перспективные зоны. В дальнейшем именно она ляжет в основу процесса наращивания ресурсной базы компании. Однако теория должна быть подтверждена на практике. Сделать это в первую очередь предполагается в рамках опции «бажен-дополнение», то есть на рентабельных месторождениях «Газпром нефти» с высокой экономической эффективностью.

На изучение бажено-абалакской свиты на участках с традиционными коллекторами нацелена разрабатываемая в НТЦ программа геологоразведочных и опытно-промышленных работ для исследования нетрадиционных запасов компании на 2015–2017 годы. Программа формируется специалистами Центра компетенций и подразумевает плотное сотрудничество с дочерними предприятиями, ведущими добычу на месторождениях, включающих в себя залежи баженовской свиты. В частности, дополнительные исследования бажено-абалакского комплекса в рамках программы будут реализовываться «Газпромнефть-Хантосом». Это дочернее предприятие занимается баженом с 2013 года. «Вовлечение в разработку трудно-извлекаемых и нетрадиционных запасов нефти, в том числе ресурсов бажено-абалакского комплекса, — потенциальный источник дополнительной добычи на предприятии в период с 2015 по 2020 год», — подчеркивает главный геолог «Газпромнефть-Хантоса» Михаил Черевко. К настоящему времени на обоих сланцевых проектах предприятия — Пальяне и Приобке — уже достигнуты определенные результаты. Так на Пальяновской площади начато бурение первой горизонтальной скважины на баженовский пласт. А на Южно-Приобском месторождении, где только весной этого года была получена лицензия на изучение глубоких горизонтов, уже проведен анализ имеющихся геофизических данных, специализированные исследования керна, повторная интерпретация данных сейсморазведки 3D.

«Сегодня компания придает огромное значение изучению и вовлечению в разработку нетрадиционных запасов. Сотрудничество с „дочками“ и дополнительные исследования бажена на уже имеющихся скважинах позволят нам экономически эффективно решать поставленные задачи, работая на перспективу», — резюмировал Владислав Жуков.

Эксперты единодушны — трудноизвлекаемые запасы требуют глубоких научных исследований. Только так можно подобрать результативные технологии добычи и вплотную подобраться к гигантским запасам нефти баженовской свиты. Понимание этого факта отражено в задачах, которые ставят перед собой специалисты «Газпром нефти», — построить достоверную геологическую модель баженовской свиты и выработать рациональную и бережную систему разработки запасов одного из самых перспективных российских углеводородных ресурсов.

* Гравиме́трия (от лат. gravis — «тяжелый» и греч. μετρέω — «меряю»; геодезическая гравиметрия, гравитационное зондирование) — геофизический и геодезический метод, заключающийся в измерении поля силы тяжести

Баженовская свита

Баженовская свита и ее аналоги распространены практически по всей Западной Сибири на площади, превышающей 1 млн кв. км. Наиболее перспективной считается центральная часть Западно-Сибирской плиты площадью около 180 тыс. кв. км, включающая территории Салымского, часть Сургутского и Красноленинского районов. Общее название сланцевых пород она получила из-за слоистого строения и наличия в составе ряда характерных минералов. Несмотря на популярность названия, геологи отмечают, что оно слишком обобщенно и далеко не всегда соответствует действительности. Основные породообразующие компоненты баженовского горизонта — это глинистые минералы, карбонаты, кремнезем и органическое вещество (кероген и битумоиды). В качестве примесей присутствует пирит и глауконит.

Общая стратегия развития ресурсной базы «Газпром нефти» предполагает широкий спектр геологоразведочных работ на самых разных активах. Речь идет и о зарубежных проектах компании, и об интересах на арктическом шельфе России. Тем не менее у нас есть четкое понимание, что именно разработка трудноизвлекаемых запасов — ключевая задача для увеличения ресурсной базы компании в среднесрочной перспективе. Важно отметить, что это понимание есть и на уровне государства и сегодня реализована программа дополнительного налогового льготирования извлечения ТРИЗов. Первые довольно удачные шаги в реализации этой стратегии мы уже сделали и останавливаться на достигнутом не собираемся, ведь только объединив все имеющиеся технологии и применив их к наилучшему пониманию геологического строения залежи, можно уверенно лидировать в области трудноизвлекаемых запасов.

Алексей Вашкевич,
директор дирекции по геологоразведочным работам
и развитию ресурсной базы «Газпром нефти»

За последние несколько лет «Газпром нефть» значительно продвинулась в изучении бажено-абалакского комплекса. На всех опытных участках компании была проделана огромная работа и получены значимые результаты. Помимо этого, в рамках ХМНС мы определили перечень свободных лицензионных участков, которые могли бы быть нам интересны для разработки. Три участка, расположенные на территории ХМАО, уже получены нами в пользование. Продолжается работа по получению доступа к другим участкам, перспективным с точки зрения разведки и разработки запасов сланцевой нефти.
Также на ближайшее время есть несколько задач на месторождениях «Газпром нефти». На Пальяновской площади — выбор базовой технологии разработки, на Приобском месторождении — бурение четырех наклонно-направленных скважин для подтверждения выработанной геологической гипотезы и наличия подвижного углеводорода. Если смотреть шире, то главной задачей остается подробное изучение бажена, которое в перспективе поможет компании реализовать стратегию развития ресурсной базы и выйти на запланированные объемы добычи.

Кирилл Стрижнев,
генеральный директор Ханты-Мансийского нефтегазового союза, руководитель проектного офиса «Бажен»