Сила тока

Текст: София Зорина
Фото: GETTY IMAGES/FOTOBANK
Инфографика: Рамблер Инфографика / Андрей Крашенов, Евгений Иванов

Месторождения Чонской группы в Восточной Сибири — перспективный актив компании, разработка которого, однако, осложнена непростым геологическим строением и суровыми климатическими условиями. С погодой можно только смириться, а вот геологические проблемы решаются применением самых современных методов геологоразведки

Восточносибирский резерв

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

Компания изучает лицензионные участки в новом для нас регионе. С учетом этого мы осознано выбираем использование широкого круга геолого-геофизических технологий и методик, существующих на рынке. Применение электроразведки и, как следствие, комплексирование ее с сейсморазведочными работами — составная часть программы ГРР, реализуемой на Чонском проекте. Уже сегодня мы констатируем повышение эффективности выполняемых исследовательских работ и снижение рисков при планировании развития проекта. В свете этих результатов можно говорить о тиражировании технологии на другие проекты ГРР со сложными геологическими условиями.

В советский период Чонские месторождения, как и другие запасы Восточной Сибири, оставались за периметром активных разработок в силу своей удаленности. Тем не менее эта территория достаточно активно изучалась: до 1994 года здесь применялись практически все доступные методы геологоразведки — сейсмика, грави-, магнито- и электроразведка. Однако к результатам тех исследований вернулись лишь в 2000-х, когда на правительственном уровне было принято решение о масштабном освоении Сибирской платформы и строительстве единой нефтепроводной системы «Восточная Сибирь — Тихий океан» (ВСТО).

Хотя материалов геологоразведки по Чоне было собрано довольно много, данные оказались несогласованными и разрозненными. Например, могло существовать несколько отличных друг от друга геологических моделей для одного и того же лицензионного участка. Или геологические модели смежных лицензий не стыковались по глубинам, мощностям и даже по фазовому составу флюидов: нефтяная залежь легко могла превратиться в газовую, перейдя административную границу, формально разделяющую месторождение.

В 2011 году специалисты Научно-технического центра «Газпром нефти» (НТЦ) заново проанализировали все имеющиеся данные по Вакунайскому, Тымпучиканскому и Игнялинскому месторождениям. В результате была построена единая сейсмогеологическая модель, впоследствии подтвержденная результатами бурения. Эта масштабная работа позволила обосновать прирост запасов порядка 100 млн тонн нефти и около 175 млрд кубометров газа. На следующем этапе геологам предстояло продолжить подробное изучение участков и точно определить строение коллекторов. При решении этой задачи пришлось учитывать, что нефтеносные коллекторы на Чоне очень сложные — маломощные, изменчивые, неконтрастные в окружающих породах. Чтобы с нужной точностью определить их местоположение, обычных методов геологоразведки оказалось недостаточно. На помощь пришла инновационная технология UniQ, позволяющая получать сейсмические данные высокой плотности и кратности. В результате ее применения удалось детализировать структуру залегания пластов, определить зоны их выклинивания и замещения, выделить разломы и другие геоморфологические особенности, дать прогноз распространения коллекторов. Однако интерпретация этой сейсмики не была бы столь эффективной, если бы при обработке данных не учитывались материалы, полученные другим методом — современной высокоплотной электроразведкой.

Электромагнитный зонд

Активно применять электричество и электромагнетизм для поиска полезных ископаемых и изучения геологического строения Земли начали в конце XIX — начале XX века. Значительную роль в развитии методов электроразведки сыграли в том числе российские и советские ученые. Сегодня электромагнитные методы широко используются на всех этапах поиска, разведки и разработки месторождений углеводородов и твердых полезных ископаемых по всему миру благодаря высокой эффективности и относительно невысокой стоимости работ. Перечень этих методов включает в себя более десятка наименований. Для проведения электроразведки на месторождениях Чонского проекта был выбран способ зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ)*.

Эта технология позволяет получить информацию о таком свойстве различных горизонтов геологического разреза, как удельное электрическое сопротивление**. По его величине можно судить о составе залегающих пород, в том числе определять и флюидонасыщенные коллекторы. Опыт работы методом ЗСБ показал, что высокая чувствительность регистрируемых сигналов к изменению геоэлектрических параметров пород дает возможность прогнозировать характер флюидов, иначе говоря, достаточно точно предсказывать, когда коллектор содержит воду, а когда — углеводороды.

Куб распределения удельного электрического сопротивления, построенный по результатам ЗСБ 3D
Зоны улучшенных коллекторов показаны синим цветом

Инфографика: Рамблер Инфографика / Андрей Крашенов, Евгений Иванов

Второе направление для эффективного применения ЗСБ — изучение верхней части разреза на малых глубинах: от 0 до 400–500 м. Здесь технология используется для поиска подземных вод, многолетнемерзлых пород, траппов, разломов и становится особенно актуальной на этапе подготовки месторождения к разработке.

Новое слово в электроразведке методом ЗСБ — высокоплотная съемка, позволяющая говорить о ней как о технологии 3D. Высокая плотность наблюдений (10–12 физических точек на 1 кв. км) значительно увеличивает точность интерпретации получаемых данных, а значит, и прогноза распространения зон улучшенных коллекторов.

Как показывает практика, наилучшие результаты геологоразведочных работ можно получить при комплексировании данных электроразведки и сейсмики. Их совместная интерпретация дает как детальный анализ геологической структуры разреза, так и предсказание коллекторских свойств и типа флюидонасыщения перспективных интервалов. Все это в дальнейшем позволяет существенно снизить риск непродуктивного бурения.

Рекорды на Чоне

В 2014 году «Газпром нефть» провела масштабные электроразведочные работы методом ЗСБ 3D на Тымпучиканском и Вакунайском блоках Чонского проекта. По данным исполнителя работ — Иркутского электроразведочного предприятия (ИЭРП) — исследования стали самыми крупными из проводившихся не только в Восточной Сибири, но и в мире. Рекордным оказалось как количество источников электромагнитного поля, так и точек приема сигналов (порядка 1,2 тыс. и 7,6 тыс. соответственно). «Результаты электроразведки в 2014 году для „Газпромнефть-Ангары“ можно считать успешными. За год нашим подрядчикам удалось провести очень большой объем работ, причем без перерыва на межсезонье — это еще одно достижение для сложных климатических условий Восточной Сибири», — рассказал начальник управления сейсморазведочных работ «Газпром нефти» Георгий Волков.

Чонский проект

Включает три лицензионных участка — Игнялинский, Тымпучиканский и Вакунайский, — расположенных на границе Иркутской области и Республики Саха (Якутия). Суммарные запасы проекта оцениваются в 125 млн тонн нефти и 225 млрд кубометров газа. На Игнялинском участке «Газпром нефть» работает совместно с японской компанией JOGMEC, на двух других — самостоятельно.

За год на Тымпучиканском и Вакунайском участках методом ЗСБ 3D было пройдено более 3 тыс. погонных км, всего площадь охваченного участка составила порядка 600 кв. км. На практике же нынешняя электроразведка кардинально отличалась от стандартного подхода, при котором одному источнику излучения соответствует один приемник. На этот раз съемку усовершенствовали за счет расположения вокруг источника сразу шести приемников. «Таким образом удалось значительно увеличить объем собираемой информации, а значит, результаты ее интерпретации дадут нам более точную картину», — объяснил Георгий Волков. По словам специалиста, еще одним новшеством стало расположение точек наблюдения не вдоль прямолинейных профилей, а на сетке сейсморазведки UniQ, проведенной ранее на тех же участках. Помимо того что такой способ дает более плотные данные, он также облегчает дальнейшую компиляцию результатов сейсмо- и электроразведки.

«Основная проблема электроразведки состоит в том, что она предсказывает строение разреза с точностью до 100–200 м. Это не слишком информативно, когда речь идет о поиске маломощных продуктивных коллекторов, таких как на Чоне. Совместив высокоплотные данные сейсмики и электроразведки, мы смогли сократить шаг прогнозируемой структуры месторождений до 30–50 метров. Это уже достойный результат», — заключил Георгий Волков.

Сейчас специалисты компании занимаются интерпретацией полученных данных и уточнением геологической модели Тымпучиканского и Вакунайского месторождений в свете вновь поступающей информации. Между тем выполненные в 2013–2014 годах геологоразведочные исследования уже позволили прирастить на Чонском проекте запасы нефти по категории С1 на 6,863 млн тонн, по категории С2 — на 71,72 млн тонн***.

Будущее за точностью

Геологоразведка на всех блоках Чонского проекта продолжается. Среднесрочной программой геологоразведочных работ «Газпром нефти» на 2015–2018 годы здесь предусмотрено бурение 23 поисковых и разведочных скважин, проведение 3D-сейсморазведочных и электроразведочных работ в объеме 3550 кв. км. В ходе выполнения программы ГРР территория всех блоков проекта должна быть практически полностью покрыта высокоплотной сейсмикой. За счет всего этого предполагается снять основные геологические неопределенности и достичь уровня рентабельности запасов промышленных категорий, необходимого для начала активной эксплуатации месторождений.

Количественная сторона задачи — масштабная разведка всех видов — решается с помощью наличия необходимых инвестиций. А вот ее качество будет зависеть в том числе и от применения инновационных технологий. «Сейчас мы совместно с ИЭРП создаем новую электроразведочную технологию, которая позволит повысить детализацию изучаемых разрезов, — рассказал Георгий Волков. — Для этого понадобится развить математический аппарат, применяемый для интерпретации данных, найти новые эффективные расстановки „источник — приемник“ и разработать более точное и чувствительное оборудование. Работа в этом направлении уже ведется».

Результатом приложения сил должно стать не только получение качественной геологической модели месторождений Чонской группы: если применяемые геологоразведочные методы позволят с приемлемой точностью предсказывать тип флюидов, содержащихся в коллекторе, то сложная геология перестанет быть весомым препятствием при освоении трудноизвлекаемых запасов.

Ленар Шакирзянов,
заместитель генерального директора по геологии
и разработке — главный геолог «Газпромнефть-Ангары»

Начиная с 2011 года мы ведем активную геологоразведку в рамках поискового этапа на территории Чонского проекта. Помимо проведения сейсморазведочных и электроразведочных работ за этот период были пробурены девять поисково-оценочных и разведочных скважин. Полученные результаты уже позволили значительно продвинуться в понимании геологического строения района работ. Мы рассчитываем, что выполнение геологоразведочной программы в 2015–2018 годах позволит снять оставшиеся геологические неопределенности проекта и обеспечить минимально рентабельный уровень запасов промышленных категорий. После начала промышленной эксплуатации месторождений геологоразведочные работы планируется продолжить на удаленных участках в рамках долгосрочной программы ГРР.

* Зондирование становлением поля в ближней зоне — метод, основанный на изучении электромагнитного поля, которое возбуждается в земле при импульсном переключении тока в источнике

** Удельное электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая способность вещества препятствовать прохождению электрического тока

*** C1 — разведанные запасы, изученные с детальностью, достаточной для получения исходных данных для составления технологической схемы разработки месторождения нефти или проекта опытно-промышленной разработки месторождения газа
C2 — предварительно оцененные запасы: форма и размеры залежи, условия залегания, толщина и коллекторские свойства пластов, состав и свойства нефти, газа и конденсата определены в общих чертах по результатам геологических и геофизических исследований

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ