Эффективный поиск — Журнал «Сибирская нефть» — №166 (ноябрь 2019)

Эффективный поиск

В «Газпром нефти» совершенствуются методы геологоразведки

Текст: Дмитрий Вишняков
Фото: Стоян Васев

В 2019 году «Газпром нефть» получила права на разработку 27 лицензионных участков. Разбросанные от Заполярья до Оренбургской области, они составляют основу для реализации бизнес-стратегии компании в долгосрочной перспективе. Здесь еще предстоит открыть месторождения, найти залежи и определить тип запасов. И тем важнее развитие технологий геологоразведки, точность которой во многом определяет эффективность любого проекта

Запланированный предел

Удаленное расположение и сложные климатические условия большинства новых лицензионных участков — серьезный вызов в части организации геологических исследований. В ответ «Газпром нефть» продолжает повышать эффективность основного метода поиска углеводородов — сейсморазведочных работ. В этом году в компании запущена новая программа — «Технологический предел сейсморазведки», которая объединяет IT и цифровые инициативы, инновационные технологические проекты, а также организационные изменения. Ее цель — сформировать оптимальный портфель лучших технологий для проведения безопасных сейсморазведочных работ, которые выполнялись бы с наименьшими затратами и в минимальный срок.

Основная ресурсная база компании сосредоточена в Западной Сибири, на территории Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов, часть новых лицензионных участков находится в труднодоступных районах Восточной Сибири — в Красноярском крае и на малоизученном Гыданском полуострове. Сложный климат, множество водоемов, густые леса, заболоченность или хрупкость арктической тундры — все это факторы, ограничивающие полевой сезон коротким интервалом, когда есть возможность для движения тяжелой техники, создания баз для геолого-разведочных партий, пунктов хранения материально-технических ресурсов (МТР). Поэтому любое отклонение от графика выполнения работ ведет к сдвигу всей дорожной карты разработки нового актива. А задержка на пару недель может повлечь за собой многомиллионное повышение затрат. «Технологический предел СРР», по оценкам специалистов, поможет сократить сроки работ на 30%, снизить себестоимость их проведения и минимизировать вероятность крупных и значительных нарушений HSE (производственной безопасности). Сейчас в портфеле программы — 11 технологий. Все они уже проходят тестирование на активах компании.

«У нас нет задачи слепо скопировать технологии, которые есть на рынке. Мы детально подходим к выбору каждой из них и проводим опытно-промышленные испытания на небольшом активе, площади или объеме работ. Так мы видим, как технология влияет на каждый из параметров: сроки, HSE, экономическую целесообразность. На следующем этапе мы будем искать синергетический эффект от их внедрения. Если технологии дополняют друг друга, примем решение тиражировать сформированный портфель на большом проекте», — рассказывает руководитель программы Марат Исламуратов.

Предполагается, что ежегодно экспертная группа и проектная команда специалистов «Газпром нефти» будут проводить оценку соответствия технологии. Таким образом, пакет инициатив в программе получится динамичным, позволяя достигать и поддерживать технологический потенциал в сейсморазведке. Первый портфель, позволяющий достигать технологического предела в сейсморазведке, планируется окончательно сформировать к 2022 году. При условии его тиражирования на все сейсморазведочные работы «Газпром нефти» экономический эффект к 2030 году может составить свыше 5 млрд рублей.

Двойник разведчика

Одну из ключевых позиций в первой сборке портфеля «Технологического предела СРР» занимает проект «Цифровой двойник». Его цель полностью оцифровать все процессы геологоразведки на каждом этапе. Результатом должно стать появление единой цифровой среды для компании, подрядных организаций и производителей оборудования. Одним из важных направлений применения машинного интеллекта станет создание единой открытой базы данных с возможностью быстрой обработки больших массивов информации. Например, нередко случается ситуация, когда различным подразделениям компании требуются первичные данные при подготовке к освоению участка — ортофотоплан или цифровая модель рельефа. Запросы на их изготовление дублируются, что влечет за собой рост затрат и увеличение сроков выполнения основных работ. «Цифровой двойник» не только поделится со специалистами уже накопленной информацией, но и поможет дешифрировать эти данные, а также детально спланировать на их основе дальнейшие работы: сколько техники и бригад понадобится для очистки нужной площадки от леса, как составить маршрут для геолого-разведочных партий в обход озер, низин и скал, какие материально-технические ресурсы потребуются.

Еще одной ключевой задачей двойника-разведчика станет создание единой среды коммуникации, которая позволит улучшить взаимодействие между заказчиками и исполнителями полевых работ. В сезон в геолого-разведочных работах на одном участке может участвовать более 10 организаций, взаимодействующих друг с другом. Использование универсальной платформы позволит всем участникам процесса находиться в едином информационном пространстве, упростить документооборот, иметь доступ к общему файлохранилищу, получать уведомления о важных датах. Кроме того, «Цифровой двойник» поможет геологическим партиям с оперативной передачей информации в центр.

В планах дальнейшего развития технологии — оснащение всей техники и персонала цифровой связью, которая сможет передавать местоположение, вид производимых работ и их результаты, расход топлива и даже состояние здоровья каждого из специалистов.

Не обойдут вниманием и визуализацию. Сейчас в авангарде «Нефтяная индустрия Сербии», где используются 2D-модели с трекером техники онлайн, но в «Цифровом двойнике» будет заложена возможность соединять передвижение партий с проекцией 3D-модели лицензионного участка. В том числе 3D-трекер будет дополнять одну из самых передовых технологий сейсморазведки в нефтяной отрасли — «Зеленую сейсмику 2.0».

Цвет разведки — зеленый

Любой, кто прилетал в сибирские города, своими глазами видел лесные массивы, аккуратно расчерченные на квадраты. Это результат работы сейсморазведочных партий, которые прокладывают себе путь для поиска месторождений полезных ископаемых. Этот метод геофизики зародился в начале XX века и с тех пор занял место основного способа изучения глубин Земли. В 2013 году в «Газпром нефти» было принято решение внести изменения в типовую технологию подготовки и проведения СРР, чтобы сделать их экологичнее и безопаснее. Проект получил название «Зеленая сейсмика». Он направлен прежде всего на снижение количества вырубаемых деревьев, повышение безопасности при выполнении работ, а также оптимизацию производственных циклов. Основной потенциал применения этой технологии ощутим на активах компании в ХМАО, Томской и Тюменской областях, Восточной Сибири, где высок уровень залесенности участков, сложный рельеф или требуется увеличить плотность сети наблюдения.

Традиционная схема сейсморазведки выглядит так: под линии возбуждения сигнала и линии приема рубятся просеки шириной до 4 м. Делается это для проезда тяжелой техники — вездеходов для прокладки кабеля с геофонами и буровых станков для бурения скважин под взрывной источник сигнала. При этом на больших лицензионных участках общая длина просек может составлять в среднем от 4 тысяч километров. Главной идеей, реализованной в проекте «Зеленая сейсмика», стало использование бескабельных приемников сигнала. Это позволило применять при установке геофонов легкие вездеходы, под которые нужна просека шириной около метра, и резко снизить воздействие на природу. Так, для сейсмического проекта, охватывающего участок в 330 кв. км, площадь сохраненного леса составила свыше 280 гектаров, с учетом расчета залесенности в 80% это около 450 тысяч сохраненных деревьев. Внедрение технологии серьезно сказалось и на укреплении показателей HSE. С 2016 по 2019 год не было зафиксировано ни одного крупного происшествия при СРР.

«Цифровой двойник» позволяет полностью оцифровать все процессы геологоразведки на каждом этапе. Его основа — единая база данных с возможностью быстрой обработки больших массивов информации

Уже в 2018 году специалисты компании приступили к реализации следующей итерации технологии — «Зеленой сейсмике 2.0». Здесь главная задача — уменьшить просеки линии возбуждения до ширины 1–3 метра. Для этого специалисты компании провели испытания компактных буровых установок как иностранных, так и отечественных производителей. В итоге подрядчик закупил две буровые установки на узком шасси и выполнит в зимнем сезоне 2019–2020 годов работы по сейсморазведке на Западно-Лугинецком лицензионном участке. Кроме того, проектная команда разработала метод слалом-профиля, позволяющий легкой технике огибать крупные деревья, а значит, дополнительно снизить объем вырубки.

Результаты дадут понимание о целесообразности тиражирования технологии на других активах в 2020–2021 годах. Решение «Газпром нефти» о внедрении «Зеленой сейсмики 2.0» уже позитивно влияет на рынок сейсморазведочных услуг: подрядные организации начали техническое переоснащение, а производители оборудования стремятся ответить на запросы заказчиков.

Разведать без взрыва

Хоть сейсморазведка и король среди геофизических исследований, но и его играет свита, а именно — несейсмические методы геологоразведки. «Газпром нефть» последовательно расширяет комплексное использование различных способов и технологий ГРР, которые на первом этапе геологоразведки более экономически эффективны.

Пальяновская площадь Красноленинского месторождения — дом Технологического центра «Бажен». Здесь испытывают технологии поиска и добычи нефти из баженовских залежей, зачастую отрабатывая самые неожиданные решения. Так, «Газпром нефть» впервые в России опробовала на континентальном активе электроразведку с контролируемым источником (CSEM) для поиска и уточнения границ продуктивной зоны бажена. Этот метод обычно применяется на шельфовых месторождениях, но специалисты компании сумели адаптировать его к поиску на суше. Метод основан на том, что нефте- и газосодержащие породы обычно имеют более высокое электрическое сопротивление по сравнению с водонасыщенными. На площади 347 кв. км были установлены свыше 1100 точек наблюдения, проложены 5 питающих линий. В итоге специалистам удалось повысить качество комплексного прогноза продуктивности баженовской свиты, выделить зоны проводящих разломов. После анализа полученных данных электроразведку планируют использовать для работы с другими трудноизвлекаемыми запасами.

Юрий Масалкин
Юрий Масалкин,
директор по геолого-разведочным работам и развитию ресурсной базы «Газпром нефти»:

В конце прошлого года «Газпром нефть» актуализировала технологическую стратегию развития геологоразведки, и уже в зимний полевой сезон были проведены успешные испытания 12 новых технологий. Мы расширили применение перспективных несейсмических методов, которые позволяют ускорять и удешевлять процесс геологического изучения участков. Также компания вышла на принципиально новый уровень применения зеленых технологий в сейсморазведке и максимально сократила антропогенное воздействие при проведении работ. Стремление к отраслевому лидерству в инновациях, слаженная работа с партнерами и расширение их пула позволяют «Газпром нефти» наращивать темпы и качество геологоразведки, быстро и эффективно реагируя на новые вызовы.

На Новопортовском месторождении были протестированы новые подходы в магнитометрической съемке с использованием беспилотного воздушного судна. Легкий аппарат с закрепленным магнитометром провел съемку на площади свыше 100 кв. км и на различных высотах — от 50 до 120 метров. Традиционно для использования такого способа несейсмической разведки используют съемку с самолета, который летит на определенной высоте. Использование беспилотника позволило значительно сократить затраты и получить при этом данные на разных высотах.

Несейсмическая геологоразведка дает «Газпром нефти» существенный экономический эффект, но главная задача для компании все-таки не единичное применение этих методов, а их комплексное использование. Для выбора оптимального набора методов под те или иные проекты совместными усилиями специалистов «Газпром нефти» и Инжинирингового центра Московского физико-технического института был разработан программный комплекс «Тензор». Сейчас ПО уже проходит регистрацию в Роспатенте.

Программа обрабатывает результаты геофизических исследований и создает единую модель применения несейсмических методов: грави-, магнито-, электроразведки, площадной геохимической съемки. Анализ данных позволяет выбрать оптимальный с точки зрения скорости, информативности и стоимости алгоритм комплексного использования несейсмических решений, необходимых для успешной геологоразведки на конкретном участке.

«Аналогичной цифровой системы пока нет ни у кого в мире. По тому объему работ и данных, которые помогает спланировать и проанализировать „Тензор“, мы опередили подобные продукты мировых нефтяных компаний. Только в сезоне геолого-разведочных работ 2019 года мы смогли добиться оптимизации процессов с экономическим эффектом свыше 1,2 миллиарда рублей», — отметил руководитель направления по разведочной геофизике Научно-Технического Центра «Газпром нефти» Глеб Григорьев.

Применение несейсмических методов в «Газпром нефти»

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ