Происхождение нефти и технологии ее добычи


18 Мар 2020

Источник: geoenergetics.ru

Со времен возникновения потребности в топливе нефтегазодобывающая отрасль окутана невероятным количеством мифов, которые рождаются в силу невовлеченности большого количества в людей в технологии поиска и добычи нефти. Каждый человек в той или иной степени использует в своей жизни продукты, полученные из нефти, не говоря уже о том, что все мы пользуемся транспортными средствами, а потому совершенно логично, что заголовки из серии «Нефти осталось на 15 лет» не останутся без внимания.

А что же мы будем делать без нефти, что может заменить ее, стать новым источником энергии? Ветер? Солнце? Может, вообще настала пора искать источник энергии внутри себя – обратиться к шаманам? Больше всего удивляет не то, насколько общество верит в подобного рода байки, а тот факт, что мало кто задается вопросом – почему она должна кончаться? А вопрос весьма интересный, как и вопросы о том, что такое нефть, во всех ли месторождениях она одинакова, какую нефть можно называть «легкой», какую «трудной», и в чем заключаются «легкость» и «трудность», всегда ли «трудность» остается «трудностью», как и чьими усилиями «трудность» становится «легкостью»? Прежде, чем переходить к разговору о технологиях бурения и добычи нефти, попробуем ответить хотя бы на часть этих вопросов.

С чего все начиналось?

Нефтедобыча базируется, естественно, на геологических поисках залежей и от напрямую зависит от уровня развития технологий и от новых идей, так вся советская геологоразведка развивалась поэтапно – от идеи к идее. Первым масштабным прорывом в истории становления нефтяной геологии и развития методологии поисков месторождений было открытие антиклинальной теории в начале прошлого века, что позволило делать крупные высокодебитные открытия на Кавказе (1900 – 1930 гг).

[Главред Б.М.]: Существуют, как известно, две теории происхождения нефти, два взгляда на то, как она образуется – органическая (она же – биогенная) и неорганическая (она же – минеральная). Уже много лет ученые без устали спорят, какая из теорий истинна, при этом для всех, кто занят поисками и добычей углеводородов в нашей с вами суровой реальности, особого дела до этих споров нет. Как ни удивительно, но обе теории сходятся друг с другом в том, как именно ведет себя нефть после того, как процесс ее образования завершается – предсказания о том, как нефть движется внутри толщи пород, как идет процесс ее концентрации в определенных местах, где ее нужно искать, сторонники что той, что другой теории, делают очень похожие. Биогенная теория образования нефти гласит, что образуется она из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем в дело вступали всевозможные микроорганизмы, перерабатывавшие эти останки, одновременно, по мере тектонического опускания залежей останков вглубь недр, к процессу преобразования подключались высокие температура и давления. Эти три фактора и формировали богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине от полутора до шести километров и при температурах от 70 до 190 градусов Цельсия. При температурах, близких к 70 градусам, нефть получается вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. При температурах свыше 190 градусов молекулы органических веществ дробятся до самых простых углеводородных молекул – и вместо нефти образуется уже природный газ. Природный процесс образования нефти, если верить биогенной теории, занимает в среднем от 10 до 60 млн лет. Развитие науки и технологий позволили проверить теорию практикой, то есть, в данном случае, лабораторными экспериментами: если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим и давление, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов требуется около часа. Имеются и другие факты, свидетельствующие в пользу биогенной теории: живая материя и нефть сходны по элементному (химическому) и изотопному составу и, кроме того, большинство известных месторождений нефти связано с осадочными породами.

Неорганическая теория постулирует образование углеводородов из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах 100-200 км. Огромное давление, царящее на таких глубинах, не позволяет распасться сложным молекулам углеводородов, и это же давление выталкивает эти молекулы ближе к поверхности планеты. Имеются и ряд косвенных доказательств. Многие, хотя и не все, открытые месторождения связаны с зонами разломов, а минеральная теория утверждает, что именно по разломам углеводороды и должны подниматься к поверхности. Во-вторых, месторождения встречаются не только в осадочных породах, но и в породах магматических и метаморфических. Третий аргумент – углеводороды встречаются в веществах, извергаемых вулканами. Четвертый аргумент – углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, в хвостах комет, в атмосфере других планет Солнечной системы, на Юпитере, Сатурне, Нептуне, Уране, а на Титане, спутнике Сатурна, обнаружены целые озера и реки, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если нефть имеет органическое происхождение, то откуда она берется на космических телах, на которых никаких следов органической жизни нет и в помине? Казалось бы, аргументов достаточно, но любая теория поверяется практикой. Все проведенные лабораторные эксперименты приводят к одинаковому результату – при описываемых теорией условиях образуются углеводороды, содержащие не более пяти атомов углерода, и никакого объяснения сторонники неорганической теории этому дать не могут. Вот как только ученые придумают удобоваримую гипотезу, которая объяснит этот экспериментальный результат – так и появится смысл вернуться к минеральной теории со свежими силами.3

Вот теперь, когда мы постарались как можно сильнее «обидеть» сторонников минеральной теории происхождения нефти, начинаем двигаться в сторону упомянутого автором термина «антиклинальной теории». Спор ученых пусть идет сам по себе, а мы коротко перечислим этапы образования нефти в соответствии с органической теорией.1

Этап №1: осадконакопление. Остатки живых организмов медленно и печально выпадают на дно водных бассейнов или захороняются в континентальной обстановке.

Этап №2: осадок постепенно уплотняется, обезвоживается, при этом идут биохимические процессы при ограниченном доступе кислорода – этап вдумчивой работы микрооргнаизмов над остатками живых организмов.

Этап № 3: опускание пласта органических остатков на глубину до 1,5 -2,0 км при медленном увеличении температуры и давления.

Этап №4: основная, главная фаза нефтеобразования, во время которого пласт опускается на глубину до 3-4 км при увеличении температуры до 150 градусов и уже при отсутствии кислорода. Специалисты называют это приятно и понятно звучащим определением: органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции. Правда ведь – сразу все стало понятно? Пусть химики рисуют соответствующие формулы, а с нас хватит и знания конечного результата – образуются битумозные вещества, которые и составляют основную массу микронефти. После этого начинает свою работу высокое давление, царящее на таких глубинах – оно и выдавливает нефть по направлению к поверхности, где она собирается в пласты-коллекторы, а потом и в ловушки.

Этап №5: в том случае если пласт опускается глубже 4 км и больше, то органическое вещество попадает в зону температур 180-250 градусов. В этом случае наступает главная фаза газообразования, а далее все то же – миграция газа из-за перепада давления в пласты-коллекторы и опять же в ловушки.

Вроде ничего сложного, ничего выходящего за границы понимания. Но, если Аналитический онлайн-журнал Геоэнергетика.ru старается идти от сложного к простому, то господа геологи действуют с точностью до наоборот. Для тех, кто не верит, приводим научные названия перечисленных этапов. Готовы? Самые отчаянные могут даже попытаться произнести нижеследующий текст вслух, но за возможные травмы языка и челюстей редакция журнала ответственности не несет.

Этап №1 – это седиментогенез, этап №2 – диагенез, этап №3 – протокатагенез, этап №4 – мезокатагенез, этап №5 – апокатагенез керотена. Нравится? А геологи на таком языке общаются друг с другом без малейшего напряжения.

Органическая и неорганическая теории происхождения нефти спорят по поводу ее образования, но описание того, как ведет себя нефть после того, как она образовалась, у них практически одинаковое. В глубинах планеты покоя нет и в помине – тут ходят-бродят сейсмические волны, литосферные плиты движутся-скользят по астеносфере, в результате в земной коре образовались складки, беспорядочно разделенные на блоки. Более-менее устаканилось все совсем недавно – каких-то полмиллиона лет назад, а все миллиарды лет до того тут было шумно и беспокойно, поскольку шло образование гнейсов, кристаллических сланцев, прорывались снизу вверх магматические интрузии, постепенно появлялись геосинлинали. Эти процессы – совершенно отдельный и интересный пласт знаний, но, если уж мы говорим про нефть и газ, то нам важно не это, а то, что образовавшиеся углеводороды в такой беспокойной обстановке оставаться на месте своего образования никак не могли. Если у вас под окном на строительной площадке вколачивают сваи, этажом выше орудует здоровенными перфораторами бригада ремонтников, снизу какие-то олухи безостановочно жужжат дрелями, сбоку отколачивают кастрюлями по стене «Турецкий марш» детишки, у которых «предки» на дачу уехали, на лестничной клетке смертельно пьяный электрик роется в проводке в безуспешных поисках «фазы» и «нуля», на ближайшей ТЭЦ орудует банда практикантов из кулинарного училища – вы ведь из квартиры помчитесь сломя голову?

Как поймать нефть?

Вот и нефть с газом точно так же – мигрируют куда подальше в поисках тишины и покоя. Раз снизу подпирает высокое давление – углеводороды направляются к поверхности, выискивая для этого как можно более проницаемые и пористые коллекторы – о них мы уже рассказывали. Вот только ничто не вечно под Луной – чаще всего коллектор заканчивается непроницаемым для углеводородного флюида экраном, флюидоупором.

Слой такой породы на языке нефтяников – «покрышка», которая вместе с коллектором и образует ловушку, удерживающую нефть и газ в будущем месторождении. Если речь идет про нефть, то дальнейшая ее судьба внутри ловушки очевидна: наверху постепенно начинает накапливаться газ, поскольку он более легкий, снизу залежь подстилается водой – она тяжелее нефти, ее место там. И вот в таком виде будущее нефтяное месторождение, собственно, и ждет – когда геологи найдут, наконец, ловушку, когда сквозь покрышку сверху покажется жало бура.

Классификация ловушек чрезвычайно разнообразна. Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и с точки зрения разработки месторождения – антиклинальная ловушка, выглядящая схематично вот так:

Верхний изгиб формируется по разным причинам – изгиб слоев породы из-за движения земной коры, это может быть выступом погребенного рельефа, может возникнуть в результате магматической деятельности и так далее. Именно такие ловушки стали первым удачным предсказанием геологии как науки, именно такими были первые месторождения, которые в Российской Империи научились на бакинских и грозненских нефтепромыслах. [X]

Самый громкий прорыв в советской нефтедобыче

Но все хорошее имеет свойство рано или поздно заканчиваться, и с течением времени понадобились новые разработки, дольче вита первых лет нефтяной промышленности закончилась довольно быстро. Мысленно перемещаемся на Волгу, на Урал тридцатых-шестидесятых годов прошлого века, где случился следующий громкий успех советской геологоразведки – структурное бурение скважин. В чем идея? На участке бурят структурные скважины, которые позволяют исследовать продуктивные пласты и уточняют поверхностные методы поисков нефти и газа. Прирост запасов резко снижался, а между пробуренными структурными скважинами пласты не были изучены в той мере, насколько позволяют современные технологии, а наиболее известное ошеломительное открытие Западной Сибири (1960 – 1980 гг.) перетянуло все внимание на себя. Новый успех опять-таки связан с новой идеей – внедрением сейсморазведки. Бытует мнение, что кардинальная смена подходов произошла из-за поверхностных условий данного региона, так как в болотистой местности проведение известной ранее полевой съемки было обречено на провал, она бы ничего не дала.

[Главред Б.М.]: Во множестве статей, посвященных рассказам о том, как геологи ведут поиск углеводородных месторождений в настоящее время, фразы «использованы методы сейсморазведки», «сейсморазведка показала», «3D сейсмика» и тому подобное стали привычным фоном. Ну, подумаешь, сейсмика в 3D-формате – нам ли, живущим в мире скоростного интернета, который в ближайшее время станет сверхскоростным, а еще через несколько лет ультрасупергиперсверхэкстраскоростным, присматриваться к таким простеньким словечкам! У наших айфонов уже закругленные уголки гибкими стали, мы умеем пользоваться программами, которые нам бороды и морщины рисуют, по случаю короновируса в концертных залах голограммы эстрадных певиц будут открывать рот на радость аплодирующим голограммам зрителей, а тут какая-то там сйсморазведка? Ха! – да мы ее одной левой. Да что левой, что правой – как заставить сейсмические свойства упругих волн «рисовать» картинки того, что находится в нескольких километрах у нас под ногами, как определить, какие породы складывают пласты и складки, как отличить нефть от воды, найти границы газовых оторочек нефтяных месторождений и нефтяных оторочек месторождений газовых?

Сейсмическая разведка – это целая наука, сумасшедшая по сложности и дающая невероятные результаты. Вот давайте попробуем, что называется, «на пальцах». Как создать сейсмическую волну, которая пойдет вглубь матушки-планеты? «Классический» ответ, который вообще не содержит смысла: «В основе сейсмических методов лежит возбуждение упругих волн при помощи технического устройства или комплекса устройств». Что-нибудь понятно? Бригада геологов синхронно или в определенном порядке прыгающая с табуреток – это уже техническое устройство или так себе? Нет? А если двухпудовые гири повыше подкидывать при помощи батута? Впрочем, на заре появления и становления сейсморазведки фантазия не сильно далеко уходила: бурили скважины в 10-20 метров глубины, закладывали тротиловые шашки и взрывали. Вершина развития такого «по-пролетарски» простого подхода – использование мирных подземных ядерных взрывов, которые на рубеже 50-60 годов прошлого века пробовали использовать в СССР и в Индии. Отличный способ, всем волнам волна, но как-то он не прижился. Под землей от взрыва образовывалась полость, наполненная радиоактивным газом, который только что был горной породой. Пока температура от сотен тысяч градусов в норму придет, пока газ сконденсируется на «потолке» полости, пока образовавшаяся жидкость стечет вниз, пока застынет – нет, так пятилетку за две смены закончить не удавалось. Переход от тротила к современным вибраторам, в том числе и импульсным, работающих не на одной, а на разных длинах волны, создающих волны продольные и поперечные – это целая технологическая эпоха, которая ждет своего научно-популярного рассказчика.

Самотлорское месторождение, Нижневартовск

Важнейшим свойством волны является её скорость, зависящая от литологического состава, состояния горных пород (трещиноватости, выветрелости и прочего), возраста, глубины залегания. Распространяясь в объеме горных пород, упругие волны попадают на границы слоев с различными упругими свойствами, изменяют направление, углы лучей и амплитуду, образуются новые волны. Прочитали? Теперь попробуйте представить, сколько времени ушло на то, чтобы составить таблицы свойств горных пород по отношению к приходящим к ним сейсмическим волнам разной длины: гранит отражает волну на частоте ХХХ герц вот на такой угол, длина волны меняется вот с таким коэффициентом, в случае интерференции отраженных волн от гранита и от песчаника амплитуда меняется вот так, на стыке базальта и кристаллического сланца поперечная волна на такой частоте ведет себя вот так, а продольная волна – вот эдак. А в теории да, в теории все просто – требуется «всего лишь» база данных и компьютерная программа, на фоне которой программы для архитекторов и создателей игрушек-стрелялок выглядит как палка-копалка рядом с двухлазерным 3D-принтером.

Схема работы при наличии вышеперечисленного весьма утилитарна: источник сейсмических волн да их приемники. Если источник и приемник совмещены – получим 1D сейсморазведку. Если приемники волны расположены на одной линии с источником – 2D сейсморазведка. Если приемники стоят на параллельных линиях по всей площади исследуемого участка – 3D сейсморазведка. Ну, а если 3D сейсморазведку продолжают применять по мере разработки месторождения – это уже 4D сейсморазведка. Применяют еще и каротажную сейсморазведку – источник сейсмических волн опускают на определенные глубины в уже действующую скважину и проводят все необходимые измерения. В наше время, когда результаты, полученные при сейсморазведке, можно мгновенно отправить в центры компьютерной обработки, точность и скорость обработки получаемых данных многократно возросли, а вот как эта обработка шла в 50-е годы, когда компьютер не то что на ладони не помещался, а не в каждый зал целиком входил – отдельная история. [X]

В стране начали появляться целые города нефтяников на местах, не освоенных человеком ранее – например, город Нижневартовск появился благодаря открытию Самотлорского месторождения.

Течение жизни нефтяного месторождения

Конечно, достижения наших дедов и прадедов вызывают гордость и благодарность у меня, как у их соотечественника, но как инженер я понимаю – нельзя сравнивать технологии тех лет и современные инновации. Очень странным является мнение, что нефть была раньше и много, ее добыли и все… Однако, технологии не стоят на месте. Тот же всеми любимый Бажен – он был открыт одновременно с открытием Западной Сибири как нефтедобывающего региона, но достаточно изучен и готов к разработке только в наши дни, а сколько запасов не осветили средства массовой информации? Геологоразведка, особенно с точки зрения истории, настолько неосязаема, на мой взгляд, что каждый ученый или человек, читающий эту статью имеет свою точку зрения – сколько у нас еще неизведанного и сколько запасов нефти и газа остались без внимания.

Вторым аспектом, который подводит нас к вопросу о том, сколько же запасов еще осталось, является подход к добыче. Каждое месторождение нефти и газа за свою жизнь проходит через определенные стадии разработки, для каждой из которых характерны определенные события – как и в жизни человека. В момент, когда нефть только начинают добывать, у залежи нефти много энергии, дебиты высокие и добыча происходит на естественных режимах, то есть без технологической стимуляции – ровно так же, как в юности человека, когда мы бодры, веселы и нам море по колено. Чаще всего нефтедобывающие компании стараются получить от месторождения максимально много на данном этапе – занимаются выработкой лучших запасов в погоне за коммерческой составляющей проекта. Ученые всего мира восклицают, что на долгосрочную перспективу такой подход губителен – остаточные запасы рискуют так и остаться просто запасами, их добыча под угрозой при таком подходе, но реальность пока что такова.

Затем, когда добыча нефти выравнивается и дебиты стабилизируются, месторождение выходит на вторую стадию, которая характеризуется полкой добычи – тут нельзя не провести аналогию со зрелым возрастом человека, когда ты понимаешь, на что способен и работаешь на этом уровне.

Далее мы переходим к самой интересной стадии разработки – поздней, когда дебиты начинают падать, на естественном режиме месторождение не справляется и требуется применение методов повышения нефтеотдачи пласта, так называемые МУН, методы увеличения нефтеотдачи, к которым относятся и широкоизвестный гидроразрыв пласта, и тепловое воздействие для высоковязких нефтей, и химическое воздействие теми же кислотами для очищения пор от загрязнений. Суть всех этих технологий независимо от природы действия одна – постараться добыть остаточные в пласте запасы. Да, мы наконец начинаем не просто идти вперед, но оглядываться назад – реальность такова.

[Главред Б.М.]: Вот тут уж я «с высоты прожитых лет», поскольку в зимнюю пору наш дворник застенчиво просит меня прогуливаться по обледеневшему тротуару, чтобы самому с песком не возиться. Мы, старичьё, ведь не просто оглядываемся назад, мы ножками топаем в ближайшую аптеку, где и медитируем, глядя на бесконечные полки, битком набитые целебными снадобьями и прочими достижениями науки и техники. Это я к тому, что в настоящее время выделяют несколько крупных методов МУН: гидро-динамические, физико-химические, тепловые, микробиологические и другие. Гидродинамические методы, наиболее часто используемые по причине простоты и относительной дешевизны – это циклическое заводнение, изменение направления фильтрационных потоков, форсированный отбор жидкости и барьерное и очаговое заводнение. Физико-химические группы МУН – это 60 с лишним технологий, гидравлический разрыв пласта всего лишь один из них, а ведущее место у нефтяников занимает вовсе не ГРП, а полимерное заводнение – в скважины закачивается не простая техническая вода, в нее в определенных концентрациях добавляют те или иные композиции полимеров. Кислоты и щелочи, поверхностно активные вещества, вязкоупругие составы, сшитый полиакриламид и даже обычная углекислота – тут только перечисление может страницу занять, так что предлагаем поверить на слово: химик-технолог на нефтепромысле работой будет обеспечен всегда.

На завершающих стадиях разработки месторождений большое значение имеет ограничение притоков пластовой и закачиваемой воды. Цемент? Ну, разве что в прошлом веке, сейчас используют кремний-органические соединения, силикат натрия («жидкое стекло»), волокнисто-дисперсные системы и полимернаполненные дисперсные системы. Подробнее про эти методы не будем только по одной причине: годом периодической системы Менделеева был 2019-й, а он уже закончился. Одно из последних достижений нефтяников – использование в качестве МУН микробиологического воздействия на пласт, когда в пластовые воды запускают специально разработанные штаммы микроорганизмов, которые способны к размножению и усилению биохимической активности в зависимости от физико-химических условий среды. Это уже нечто совсем фантастические – если обычные химические вещества при дополнительном притоке воды теряют свои свойства, то микроорганизмы свою концентрацию способны не терять, а увеличивать. Вот такой получается коротенький обзор ассортимента «аптеки для месторождений нефти, находящихся на поздних стадиях разработки. Мы очень надеемся, что более подробный рассказ о содержимом «аптечных полок» будет продолжен. [X]

Современная структура запасов, помимо новых открытий, состоит из упомянутых ранее зрелых месторождений, месторождений морских и шельфовых, и запасов, которые у всех на слуху благодаря средствам массовой информации – трудноизвлекаемые запасы (они же ТРИЗ). Если с первыми двумя категориями все более-менее понятно уже из названия – логично, что довырабатывать сложнее, чем вести добычу на новом месторождении, а о сложности бурения скважин на дне морском и говорить не приходится, но что с ТРИЗ все куда как менее однозначно.

Добыча из каких пластов и опасна, и трудна

Нефтеносные пласты – это далеко не всегда нечто «прямое и ровное», существует такое понятие, как неоднородность пласта и ее нагляднее всего можно представить как торт «Наполеон»: по соотношению толщины, количества и площади пластов – очень наглядно. А теперь представьте у данных слоев еще и низкие фильтрационно-емкостные свойства (пористость и проницаемость), и задумайтесь, насколько это усложняет жизнь геологам на фоне дольче виты их коллег столетней давности.

Такого типа коллекторы составляют первую группу запасов так называемой «трудной нефти» – и та же низкая проницаемость это не только Бажен, «ачимовка» и другие популярные отложения, существуют коллектора 0,8 – 1,5 мД. Такие залежи вызывают огромные сложности не только на стадии поиска запасов, но и во время их добычи – на сегодняшний день все еще отсутствуют однозначное понимание эффективного разбуривания таких пластов и системы поддержания пластового давления. Кроме того, еще и процесс движения флюида к скважине не поддается стандартному расчету – проще говоря Бог знает, куда нефть начнет двигаться по пласту. Стандартная схема разработки (плавно и по стадиям) для таких пластов не работает – начинать приходится сразу с методов увеличения нефтеотдачи, с бурения горизонтальных скважин и проведения гидроразрыва пласта, что сопровождается огромным количеством проблем, потому и до сегодняшнего дня так и нет четкого представления, алгоритма, «как надо». Отметим, что выявление такого рода запасов в пластах со сложным строением невозможно представить без применения компьютерных технологий. Сегодня инженеры строят модель пласта с помощью уникальных компьютерных программ, где мы не только видим строение пласта и скопления нефти, но и можем спрогнозировать добычу в разумных пределах.

[Главред Б.М.]: А вот и еще один термин, который для автора статьи привычен и понятен – «ачимовка». Тем, кто в курсе, что это за «зверушка», эту вставку читать нет нужды, а вот для тех, кто не очень понимает, о чем речь – микроскопическое пояснение, для наглядности – в картинках.

Но, если бы дело было только в глубине залегания, такие схемы и рисовать бы не было нужды. Ачимовские залежи имеют в разы более сложное геологическое строение, чем у залежей, расположенных выше. Схема нарисована «слева направо»: слева берег континента, вправо ачимовские залежи уходят на территорию некогда существовавших древних морей. На морском пляже, мы надеемся, бывали все, поэтому представить, что и как, будет несложно. На берегу у нас под ногами песок или, на языке геологов и нефтяников, песчаники и песчаные алевролиты, они же — коллекторы с отличными фильтро-емкостными свойствами (ФЕС). Вот мы подошли к обрывчику и топаем ногами уже по морскому дну. Тут песок лежит куда как более плотно, просто так его уже не разворошишь, усилия потребуются. На языке нефтяников – ФЕС пластов резко ухудшаются, сплошного нефтеносного слоя просто нет, их тут несколько, они отделены друг от друга. Никаких антиклиналей нет и в помине, ловушки имеют форму линз, надежно изолированных друг от друга слоями непроницаемых пород, в ловушках-линзах нефть вполне способна иметь разные свойства – давление, температуру и так далее. Нефтяники медленно, но верно, учатся, осваивают и такие «чудеса природы».

Для большей конкретности – внутрипластовое давление в ачимовских залежах в среднем составляет 600 атмосфер и выше, в силу чего разрабатывать эти залежи приходится с применением чрезвычайно сложных технологий и оборудования. С 2003 года ачимовские залежи Уренгойского газового месторождения осваивает «Газпром добыча Уренгой», совместное предприятие Газпрома, OMV и Wintershall. Месторождение разделено на пять участков, которые один за другим вводят в промышленную разработку с целью выхода на полку добычи в 36,8 млрд кубометров газа в год. Даже без подробностей очевидно, что себестоимость добычи газа ачимовских залежей значительно выше, чем добыча из сеноманских и валанжинских залежей. «Для чего козе баян?» – спросит внимательный и вежливый читатель, и будет прав. Однако широкомасштабный ответ готовится дать Газпром, который сейчас прорабатывает технико-экономическое обоснование для строительства газохимического супер-кластера в Усть-Луге в Ленинградской области. Помимо СПГ-завода, концерн намерен построить газоперерабатывающий завод мощностью в 45 млрд кубометров в год, а его партнер по проекту, компания «РусГазДобыча», будет строить еще и газохимический комплекс, на котором планируется производить свыше 3 млн тонн полимеров в год.

Исходное сырье для полимеров – это этан, и вот тут очень тонкий момент: в составе газа ачимовских залежей этана в разы больше, чем в составе газа сеноманских залежей. И именно «ачимовский газ» будет поступать на ГПЗ – это и есть ответ Газпрома на вопрос про козу и про баян. Да, «ачимовский газ» дороже при добыче, но монетизация при помощи газопереработки и производства полимеров позволит уверенно монетизировать и такие проекты. Да, еще один нюанс – газ для кластера в Усть-Луге пойдет не с Уренгойского месторождения, а из Надым-Пур-Тазовского региона. Немецкие и австрийские партнеры помогли Газпрому наработать опыт на ачимовских залежах, что не может не радовать не только Газпром, но и нас, сторонних наблюдателей. Новые заводы – это и новые рабочие места, это и экспорт продукции более высоких уровней переработки, и новые налоги, и еще один шаг по превращению Ленинградской области в «витрину России», обращенную к Европе, то есть к той же роли, которую некогда исполняли советские республики Прибалтики. Время идет, ничто не стоит на месте. [X]

Вторую группу запасов трудной нефти классифицируют не по свойствам самого пласта, а по свойствам нефти – она очень вязкая, и здесь речь идет не только об сверхвязкой нефти, как в стандартной классификации выше 30 мПа*с, сейчас открывают месторождения нефти с вязкостью в несколько сотен, а то и тысяч мПа*с. (На всякий случай: мПа*с – это мегапаскали в секунду, мера вязкости нефти, ее подвижности в пластовых условиях добычи. Чем выше вязкость – тем сложнее заставить нефть двигаться в сторону скважины и внутри нее).

Самый популярный пример добычи сверхвязкой нефти – Ярегское месторождение высоковязкой нефти, единственное в России, где черное золото добывают шахтным способом. Эксплуатация месторождения началась еще в далеком 1932 году, однако классическая добыча с помощью скважин оказалась неэффективной. Потом благодаря другим грандиозным открытиям, Ярега отошла на второй план, пережила бедные 90-е годы и только в 2003 году расцвела во всей красе, после того как ЛУКОЙЛ получил лицензию на ее разработку.

Помимо Ярегского месторождения, конечно, существует множество запасов высоковязкой нефти, добыча которой также стала возможной только с развитием технологий, о которых поговорим позже.

Третий кит трудноизвлекаемых запасов – это широкоизвестные сланцы, самые нашумевшие из которых Баженовская и тюменская свиты, на которые приходится до 67 % трудной нефти России. Сланцевая революция наделала много шума, но вы только представьте, что герой американской революции, месторождение Баккен, в пять раз меньше по запасам нашего Бажена! Да, данные по запасам Бажена не отличаются особой точностью, и мы до сегодняшнего дня не определились с технологий добычи сланцевой нефти, но впереди нас ждут громкие потрясения – уж слишком серьезен состав компаний, участвующих в работе «Газпромнефть-Хантоса», чтобы было как-то иначе. Мы не устанем повторять, что, если нынешние технологии разведки и добычи нефти для советского геолога показались бы научной фантастикой, то что же нас ждет в будущем? Почему наши представления о такой высокотехнологичной отрасти, как нефтедобывающая, ограничены?

Мы перечислили три самые крупные группы трудноизвлекаемых запасов, однако к ним же причисляются и нефть из переходных зон, нефть с высоким показателем обводненности (это когда на 1 тонну нефти добывается попутно до 7 тонн воды), нефть из подгазовых зон и нефтяных оторочек – и это только известные источники. Когда в очередной раз приходится слышать высказывания «нефть кончается, расходимся», то становится и смешно, и грустно одновременно… Технологии не стоят на месте, и мы постоянно улучшаем качество проведения работ не только по поиску новых месторождений, но и по изучению и выработке остаточных запасов месторождений на поздних стадиях разработки, мы ведем разработку новых и новых технологий для залежей и свит, к которым раньше никто даже не представлял, как подступиться. Серьезные эксперты, как российские, так и западные делают один и тот же вывод: как минимум ближайшие 30-40 лет мировой спрос на нефть, нефтепродукты, продукцию глубокой нефтехимической переработки меньше не станет.

Надеемся, что короткий обзор того, что называют «трудной нефтью» дает представление о том, что геологоразведка и нефтедобыча даже не думают останавливаться, прилагая максимум усилий для того, чтобы этот спрос был надежно обеспечен, а причины для алармистских настроений связаны не с реальной ситуацией, а совсем уж другими замыслами.


Аналитика и комментарии


Старая версия сайта (Архив)