Фундаментальный ресурс

Фундаментальный ресурс

«Газпром нефть» разрабатывает методику поиска и оценки нефтяных залежей в палеозойских отложениях

Текст: Александр Алексеев
Фото: Евгений Уваров, Алексей Родионов
Инфографика: Даша Гашек

О том, что в палеозойских отложениях Западной Сибири могут содержаться значительные ресурсы углеводородов, известно давно. Однако вопрос, как их эффективно находить и извлекать, по-прежнему остается открытым. В поисках ответов «Газпром нефть» реализует в Томской области проект, направленный на разработку методов оценки ресурсного потенциала и обнаружения нефтяных залежей палеозоя

Неизведанный палеозой

Палеозойская эра началась примерно 540 миллионов лет назад и длилась около 290 млн лет. Палеозойские отложения, которые сформировались за этот период, представляют собой группу слоев внушительной мощности: в некоторых местах она достигает 30 тыс. метров. Палеозой еще называют фундаментом, или доюрским комплексом. В отличие от расположенного выше осадочного чехла из отложений более поздних периодов, в частности юрского, породы фундамента со временем претерпели сильные изменения. Пласты обычно изогнуты, изломаны, собраны в складки и пересечены многочисленными жилами.

Традиционно нефть в Западной Сибири добывают из терригенных коллекторов, связанных с меловыми и юрскими отложениями. Тем не менее вопрос о возможной нефтеносности доюрского комплекса был поставлен еще в 1930-х гг. Считается, что первым идею о нефтегазоносности западносибирского фундамента выдвинул академик И. М. Губкин, который провел аналогию с палеозойскими нефтегазоносными районами Северной Америки: первые промышленные притоки нефти и газа на месторождении Пэнхендл-Хьюготон в США были получены еще в 1918 году.

Нефтепоисковые работы в Западной Сибири, в том числе на отложениях доюрского комплекса, начались в 1950-х гг. Первая залежь в палеозойских породах была открыта в Томской области в 1954 году Колпашевской опорной скважиной — исторической скважиной, давшей первую западносибирскую нефть. Многочисленные нефтегазопроявления из палеозоя были получены и во время бурения на структурах Южно-Минусинской межгорной впадины. Впрочем, всерьез заниматься разработкой глубоко залегающего фундамента в те времена не было необходимости — основные усилия нефтяников сосредоточились на добыче нефти из меловых и юрских пластов. Второй этап поисков нефти и газа в палеозойских отложениях относится к середине 70-х — началу 80-х гг. XX века. Так, в 1974 году был получен мощный нефтяной фонтан на Малоичском месторождении в Новосибирской области. Позднее, благодаря целенаправленному бурению на доюрские пласты, залежи в палеозойских отложениях были открыты также в Томской и Тюменской областях. К настоящему времени в породах фундамента Западной Сибири случайно или целенаправленно открыто более 100 залежей нефти и газа.

Поиски ловушек

Среди западносибирских активов «Газпром нефти» можно выделить сразу несколько месторождений, обладающих доказанными перспективными запасами нефти в пластах, относящихся к палеозойским отложениям. В частности, промышленная нефтеносность подтверждена на Новопортовском месторождении. Однако здесь добыча из палеозоя пока не ведется. Зато уже несколько лет успешная работа по разработке залежей в породах доюрского комплекса идет на томских месторождениях компании — Арчинском и Урманском.

«Согласно современным взглядам геологов, доюрские породы Западной Сибири, которые представляют интерес с точки зрения поиска углеводородов, делятся на два этажа, — рассказывает начальник управления геологии и разработки проекта «Бажен» «Газпромнефть Ангары» Алексей Олюнин. — Первый — глубинный комплекс, имеющий залежи в трещиноватых карбонатных и эффузивных породах палеозоя, осложненного складчатостью и процессами вторичного преобразования. Второй — промежуточный слой, который представлен вулканогенно-осадочными породами, а также корами выветривания. Именно ко второму типу относятся Урманское и Арчинское месторождения, которые разрабатывает «Газпромнефть-Восток».

В свое время при открытии этих месторождений сработал структурный фактор: они характеризуются теми же поисковыми признаками, которые свойственны и для классических залежей, — антиклинальными ловушками* в осадочном чехле. Но это только один из потенциально перспективных объектов палеозоя. Сегодня специалисты «Газпром нефти» выделяют как минимум четыре типа возможных залежей углеводородов в доюрском комплексе (см. рисунок). В одних случаях (типы 1 и 4) речь идет о так называемых «уворованных» залежах, когда нефть мигрирует в палеозойский коллектор из прилегающих традиционных нефтенасыщенных, но низкопроницаемых пород юрских отложений. В других случаях это самостоятельные залежи, расположенные либо в кровле доюрского комплекса (тип 3), либо в более глубоких горизонтах (тип 2). Второй тип пока наименее изучен из-за больших глубин залегания. Известны лишь единицы таких залежей, однако их перспективы подтверждены. Примером может служить Малоичское месторождение, где промышленные притоки нефти были получены на глубинах около 1000 метров от кровли палеозоя.

Для каждого из видов залежей необходимо найти свои поисковые признаки. Этому и посвящен технологический проект «Палеозой», разработанный командой проектного офиса «Бажен» и управления проектов нетрадиционных запасов Научно-технического центра «Газпром нефти». Предполагается, что технология прогноза нефтегазоносности палеозойских залежей, разработанная для Томской области, позволит в дальнейшем находить нефть и на других активах компании на всей территории Западной Сибири.

Типы возможных залежей в доюрском комплексе

Вне поля зрения

Общие начальные геологические запасы нефти в доюрском комплексе, которые стоят сегодня на государственном балансе, составляют по Западной Сибири около 400 млн тонн. Из них 174 млн тонн относятся к Томской области, а на балансе «Газпромнефть-Востока» — 54 млн тонн. Однако эти цифры могут существенно возрасти, ведь главная проблема палеозойских запасов в том, что их пока еще по-настоящему не оценивали. Исторически геологоразведка была ориентирована на осадочный чехол, и этим обусловлена глубина интереса при проведении геологоразведочных работ. Поисковые скважины зачастую не вскрывают даже весь осадочный чехол, не говоря уже о палеозое. Те же, которые все-таки достигают фундамента, в лучшем случае вскрывают его на несколько десятков метров.

Причина проста: дальнейшее углубление скважин существенно повышает затраты на геологоразведку (бурить по таким породам и сложнее, и дольше, а в некоторых случаях может потребоваться изменение конструкции скважин). А главное — отсутствуют достоверные инструменты прогноза перспективных объектов в палеозое. Сейсморазведочные работы обычно не ориентируются на такие глубины (это требует иной расстановки источников волн и их приемников). Отсутствуют и опорные скважины, по которым можно было бы интерпретировать сейсмические данные и строить разрезы фундамента.

Тем не менее скважины, которые все-таки были пробурены в палеозойских отложениях, и отобранный из них керн подтверждают наличие в них признаков нефтеносности. Перспективы добычи доказывает и мировой опыт. К настоящему времени в мире открыто уже около 450 месторождений, связанных с породами фундамента.

Алексей Вашкевич,
директор дирекции по геологоразведочным работам и развитию ресурсной базы:

Создание в Томской области полигона по изучению палеозоя, разработке и внедрению технологий для его освоения подтолкнуло «Газпром нефть» к проведению исследований на доюрском комплексе. Сейчас мы приступили к бурению поисково-разведочной скважины на палеозой на Западно-Лугинецком лицензионном участке. Мы планируем углубиться в пласты палеозоя на 1000 метров — это первый подобный опыт в современной геологоразведке. И нужно подчеркнуть, что начать реализацию столь сложного проекта нам позволили наработки, уже полученные в сотрудничестве с томским технологическим консорциумом.

«Нефть доюрского комплекса считается трудноизвлекаемой. При этом она является еще и «трудной» для поиска: используемые технологии пока имеют низкую степень зрелости. Только фокусирование исследовательских работ и возведение доюрского комплекса в ранг самостоятельного поискового объекта способны вывести компанию в лидеры по наращиванию ресурсной базы палеозоя. Для достижения этой цели особое внимание мы уделяем тщательному планированию программы исследований. Уже сейчас помимо камеральных научно-исследовательских работ идет бурение очень ценной с точки зрения получаемой информации скважины. Получен и первый опыт по проведению ГРП на магматических породах», — комментирует начальник управления проектов нетрадиционных запасов «Газпромнефть НТЦ» Антон Касьяненко.

Что касается разработки палеозойских активов, основные проблемы, с которыми сталкивается сегодня «Газпром нефть», касаются особенностей трещиноватых коллекторов. Это сложности с пространственным прогнозом свойств объекта, построением гидродинамических моделей, ограничения по применению методов повышения нефтеотдачи, проблемы с поддержанием пластового давления, высокие риски прорыва газа к скважинам при разработке подгазовых зон, быстрое снижение дебита скважин.

Томский полигон

Именно Томская область оказалась тем регионом, где накоплен наиболее обширный опыт по разработке доюрской нефти в России, открыто больше всего палеозойских месторождений, представлены все возможные типы залежей фундамента.

В 2014 году области был присвоен статус полигона по внедрению новейших технологий поиска, разведки и разработки нетрадиционных источников углеводородного сырья, к которым относят и палеозой. Решение было принято на совещании под руководством министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации Сергея Донского и губернатора Томской области Сергея Жвачкина. В 2015 году вышло распоряжение правительства о концепции создания в Томской области инновационного территориального центра «ИНО Томск» на базе Института природных ресурсов Томского политехнического университета с образованием кластера трудноизвлекаемых природных ресурсов.

Что касается «Газпром нефти», главный эксперт по запасам палеозоя в периметре компании — работающее на томских активах дочернее предприятие «Газпромнефть-Восток». Информация, полученная специалистами предприятия на Урманском и Арчинском месторождениях, стала основой для проекта по исследованию доюрского комплекса и создания эффективной методики обнаружения в палеозое нефтяных залежей. «В результате создания такой методики у компании появилась бы возможность увеличить запасы как за счет перспективы роста добычи на существующих участках, так и благодаря приобретению других участков, на которые мы сможем взглянуть по-новому», — поясняет руководитель технологических проектов «Газпромнефть-Востока» Константин Смирнов. Однако реализация подобного проекта требует существенных инвестиций, серьезной научно-исследовательской работы и солидной научной базы. Для его быстрого воплощения в жизнь необходимо участие всех заинтересованных сторон — недропользователей, государства, ведущих научных учреждений.

Сейчас специалисты «Газпром нефти» ведут исследования палеозоя в сотрудничестве с Центром компетенций, созданным на базе Томского политехнического университета. Предполагается, что в дальнейшем в научно-исследовательской работе примут участие и другие учреждения и вузы (ТГУ, ТомскНИПИнефть, Геопрайм и др.). По предварительным оценкам экспертов, разработка технологии поиска залежей в доюрском комплексе может занять порядка трех лет, а их дальнейшее применение позволит в несколько раз повысить успешность поисково-разведочного бурения и только в Томской области прирастить более 1 млрд т геологических запасов углеводородов. «Чтобы создать подобную методику, необходимо изучить все четыре типа залежей, встречающихся в доюрском комплексе, для каждого типа провести сейсморазведку, геофизические исследования скважин, исследования керна и ряд других мероприятий, — рассказывает Константин Смирнов. — В «Газпромнефть-Востоке» полигонами для создания новой технологии поиска могут стать Урманское и Арчинское месторождения, а также Западно-Лугинецкий и Южно-Пудинский лицензионные участки, где сегодня уже ведутся работы по строительству поисково-оценочной скважины с учетом решения исследовательских задач для доюрского комплекса».

Перспективы поиска нефти в доюрском комплексе подтверждаются результатами последних геологоразведочных работ в Томской области. Так, в результате переиспытания скважины 147Р на Кулгинской площади из трещиноватых известняков девона получен промышленный приток нефти. Это очередной аргумент в пользу разработки технологии поиска сложных, но перспективных залежей палеозоя.

* Антиклинальные ловушки — природные резервуары, накапливающие углеводороды и образованные выпуклыми сводами вышележащих пластов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ