Опыт разработки нетрадиционных видов углеводородов на месторождениях «Газпром нефти»
Кирилл Стрижнев, руководитель проектного офиса «Трудноизвлекаемые запасы (ТРИЗ)» дирекции по геологоразведочным работам и развитию ресурсной базы «Газпром нефти»
Oценка запасов и ресурсов нетрадиционных углеводородов в мире свидетельствует о значительном потенциале таких проектов для разработки. Пока суммарный объем добычи этих видов углеводородов сегодня в мире составляет порядка 1%, но демонстрирует неуклонный рост и возможность конкурировать с проектами по добычи нефти из традиционных запасов. По расчетам аналитиков, к 2020-2025 годам на долю нефти, полученной из альтернативных источников, будет приходиться порядка 5% мировой нефтедобычи.
В России приоритетным направлением разработки нетрадиционных запасов углеводородов является сланцевая нефть. Значительное распространение «доманикоидов» и «баженитов» по площади и в разрезе в пределах основных нефтегазовых пластов, а также обилие в них промышленных притоков свидетельствует о потенциальной возможности организации масштабной добычи этой нефти с применением современных технологий. По некоторым оценкам, перспективы добычи нефти из баженовской свиты в России к 2020 году оцениваются в 15-20 млн т, а к 2030 году – в 70 млн т.
«Газпром нефть» реализует несколько проектов по разработке запасов сланцевой нефти. В частности, изучением перспектив добычи этой нефти занимается совместное предприятие «Газпром нефти» и Shell – работающее на территории Ханты-Мансийского автономного округа Salym Petroleum Development (SPD). Кроме того, «Газпром нефть» самостоятельно оценивает потенциал баженовской и абалакской свит Пальяновской площади Красноленинского нефтегазоконденсатного месторождения.
Северо-Восточная часть Пальяновской площади Красноленинского нефтегазоконденсатного месторождения расположена на территории Октябрьского района ХМАО (рис.1). В непосредственной близости находятся разрабатываемые Ем-Еговская, Талинская площади (с запада) и Каменная площадь (с юго-востока) Красноленинского месторождения.
Пальяновская площадь введена в промышленную эксплуатацию в 1992 году. Активное разбуривание и освоение участка началось с вводом в разработку викуловской свиты в 1997 году. По состоянию на май 2013 года эксплуатационный фонд месторождения состоял из 79 скважин, в том числе 13 нагнетательных. Добыча осуществляется главным образом с объектов ВК и ЮК.
Основными продуктивными объектами на Пальяновской площади являются отложения викуловской свиты (ВК1, ВК2), отложения баженовской (тутлеймской) (ЮК0-ЮК01), абалакской (ЮК1), тюменской свиты (ЮК2-3, ЮК4, ЮК6) и базального пласта.
Несмотря на значительные суммарные геологические запасы баженовской свиты (около 40 млн т) и полученные многочисленные притоки нефти (признаки сланцевой нефти обнаружены при бурении 25 разведочных и 10 эксплуатационных скважин), освоение этого уникального объекта пока находится на начальной стадии. Причина в том, что коллектора баженовской свиты являются сложно построенными и требуют детального изучения закономерности распространения залежей, а также их строения. Во время интенсивного разбуривания месторождения в 90-х годах отсутствовали надежные методы опробования пласта, интенсификации притока, что в ряде случаев могло привести к отрицательному результату при испытании нефтенасыщенных участков свиты. Кроме этого, отсутствовали апробированные технологии эффективной разработки таких залежей. Все это существенно осложняло ввод баженовской свиты в активную эксплуатацию.
В 2011 году на Пальяновской площади прошли опытно-методические исследования по изучению и прогнозированию зон развития трещинно-кавернозных коллекторов баженовско-абалакского комплекса на основе структурно-деформационного анализа по материалам сейсморазведки 3D. В рамках исследований проведены работы по картированию зон трещинных коллекторов на площади. Была выполнена специализированная обработка полевых сейсморазведочных материалов 3D, на основе структурно-деформационного анализа построена трещинно-блоковая модель в пределах исследуемого участка, зоны трещиноватости классифицированы по режимам активизации и выраженности в динамических параметрах в целевом интервале баженовско-абалакского комплекса. Проанализирована история освоения и промысловые характеристики скважин, вскрывших комплекс. Были выработаны рекомендации по дальнейшему освоению месторождения, включающие в себя проведение ГТМ в уже пробуренных скважинах, составлена схема размещения добывающих скважин.
Полученные результаты позволили выделить в пределах зоны, изученной 3D сейсморазведкой, трещинно-блоковую структуру Пальяновской площади, образованную двумя системами разрывов, представляющих единую генерацию и образующих устойчивые тектонопары. Первая система разрывов имеет субмеридиональное простирание, вторая — субширотное. Размеры образованных субширотной и субмеридиональной системами блоков составляют в среднем около 750 метров.
Для обеих систем разрывов характерна приуроченность их к приосевым участкам положительных структур, что является индивидуальной особенностью строения месторождений в этой части Красноленинского свода. К разломным узлам в пределах поднятий приурочены локальные максимумы амплитуд поднятий.
Опытно-промышленные работы на площади начались осенью 2012 года, когда было расконсервировано пять ранее пробуренных скважин. Затем компания приступила к бурению новой поисково-оценочной скважины № 153, из которой был отобран керн. Сопоставление полученных результатов с имеющимися данными по освоению пласта ЮК01 дает основание утверждать, что на Пальяновском лицензионном участке, так же как и на ранее изученных месторождениях ХМАО, главным фактором, определяющим продуктивность скважин, является трещинно-блоковая структура. Наибольшие начальные дебиты характерны для скважин, расположенных на расстоянии менее 100 метров от осевых зон трещиноватости и разломных узлов. В частности, в скважине № 153 был получен приток нефти, превышающий 80 т/сут.
В результате выполненной типизации разреза по керновому материалу в баженовской свите по шести скважинам выявлено низкое содержание радиоляритов. Сумма прослоев радиоляритов составляет порядка 0,4 м от всего отобранного кернового материала по баженовской свите по скважине № 153, а по скважине № 601 – еще меньше. Поэтому связывать прослои радиоляритов и карбонатизированные прослои, которые могут являться потенциальными нефтесодержащими коллекторами, с нефтенасыщенным объемом нет оснований. В качестве объема остается рассматривать трещинную составляющую. Всего в отложениях баженовской свиты (нижней подсвиты) было выделено семь основных литотипов (рис.2).
В пределах северо-восточной части Пальяновской площади пласт ЮК0-ЮК01 залегает в интервале абсолютных отметок 2216–2414 м. Пласт представлен расчлененным коллектором, состоящим преимущественно из вторичных пустот. В литологическом отношении пласт ЮК0-ЮК01 имеет преимущественно аргилитовый состав с прослойками карбонатов.
Общая толщина пласта ЮК0-ЮК01 в среднем составляет 25,7 м, максимальная толщина равна 28,5 м, зафиксирована в скв. №23Р в юго-западной части участка. Минимальная толщина пласта составляет 21м, отмечена в скв. № 12338 в западной части месторождения. Наблюдается определенная закономерность в изменении толщины пласта в зависимости от структурного плана.
По результатам комплексной интерпретации данных геоинформационной системы, эффективная толщина пласта ЮК0-ЮК01 изменяется в пределах от 0,6 м (скв. №463Р) до 9,8 м (скв. №42Р), уменьшаясь в центральной части и увеличиваясь в направлении периферии. Средневзвешенная по площади эффективная толщина пласта ЮК0-ЮК01 составляет 5,8 м. Эффективная нефтенасыщенная толщина имеет те же характеристики, что и эффективная.
На сегодняшний день для Пальяновской площади применима только одна гипотеза распространения продуктивных зон – это формирующие кластеры «коридорных» трещин. В построенной концептуальной модели Пальяновского месторождения (рис.3) основные проводящие и флюидосодержащие разломные зоны от доюрского комплекса до фроловской свиты направлены параллельно распространению субуральского пакета силовых линий. Выполненный анализ стартовых дебитов и накопленная добыча подтверждает рассматриваемую концепцию.
Следующим шагом в реализации проекта станет продолжение бурения скважин на участке ОПР. Одной скважиной предполагается вскрыть узел пересечения зон трещиноватости широтного и субмеридионального простирания. Скважина будет расположена в непосредственной близости от зоны трещиноватости северо-восточного простирания, с чем связаны предпосылки для ее высокой продуктивности. Другой скважиной предполагается вскрыть узел пересечения зон трещиноватости, но на менее высоких гипсометрических отметках. Третья скважина будет пробурена на узле пересечения зон трещиноватости северо-восточного простирания, как и скважина № 153. При этом участок бурения находится на более низких гипсометрических отметках и содержит среднеюрские отложения. Проведение необходимого комплекса исследований в трех новых скважинах позволит получить данные для оценки фильтрационно-емкостных свойств пласта, а опыт их эксплуатации поможет уточнить информацию по нескольким важным аспектам, таким как:
» отсутствие четкого представления о коллекторе, его литологии и емкостных свойствах, как следствие – о неопределенности объема запасов;
» отсутствие определений трещиноватости, информации о плотности и размере трещин;
» низкое число достоверных исследований работающих скважин, отсутствие информации об эффективной мощности пластов и фильтрационных свойствах;
» резкое падение дебита эксплуатировавшихся скважин, и как следствие – неприменимость в расчетах модели неограниченного пласта;
» неизвестная степень влияния отборов на плотность остаточных запасов и пластовое давление (следствие пунктов 1 и 2).
Задачей следующих этапов развития проекта станет оценка возможности проведения углублений скважин с вышележащих горизонтов, зарезка боковых стволов, апробация технологий горизонтального бурения и многостадийного ГРП, а также технологий ОПР по интенсификации работы пласта химическими и физическими методами. На некоторых скважинах планируется проведение расширенного комплекса исследований (отбор керна, ГИС, ГДИС) по группе пластов фроловской, баженовской и абалакской свит.
Подводя итоги проделанной работы можно сказать, что проект разработки залежей сланцевой нефти на Красноленинском месторождении развивается в правильном направлении. В будущем эффективная разработка нетрадиционных запасов углеводородов позволит существенно продлить срок эксплуатации традиционных месторождений компании, а полученный на Пальяновской площади опыт будет востребован в рамках новых проектов.
