ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
В статье дан краткий обзор теоретических и практических аспектов сейсморазведки поперечных волн, а также основных геологических задач, решаемых с их помощью на этапах доразведки и доизучения месторождений углеводородов. Несмотря на разработанную еще в XIX веке теоретическую базу, практическая реализация процедур обработки и интерпретации данных многоволновой сейсморазведки до сих пор не вошла в традиционный граф камеральных работ. Геологические задачи, которые могут быть решены с привлечением данных поперечных волн, актуальны и сверхсложны для традиционной сейсморазведки 2D/3D. Поперечные волны позволяют получить более достоверную информацию о структурно-тектонических особенностях в областях под «газовыми облаками» или аномальными объектами, приводящими к полному отсутствию информации под ними в данных традиционных сейсморазведочных работ. Количественная интерпретация отношения скоростей vP/vS позволяет прогнозировать фильтрационно-емкостные свойства и литологический состав пород. Возможна достоверная разбраковка аномалий типа «яркое пятно», вызванных наличием углеводородов в коллекторе или литологическим замещением. Анизотропия скоростей поперечных волн, наблюдаемая при эффектах двойного лучепреломления, является основой для прогноза интенсивности и направления трещиноватости.
Одним из параметров, способным существенно повлиять на итоговую оценку экономической эффективности геологоразведочного проекта, является шанс геологического успеха (gCoS). В работе проанализированы особенности методологии оценки показателя gCoS, которые оказывают наибольшее влияние на инвест-проект. Показано, что даже незначительное на первый взгляд изменение значения прогноза по одному из факторов риска способно изменить оценку ожидаемой стоимости проекта практически на 100 %.
Проведенный анализ позволил сделать ряд важных выводов о необходимости совершенствования существующей методологии, в частности, уточнения матриц рисков для всех факторов на основании пополняющейся статистики; разработки инструментов анализа подтверждаемости прогноза gCoS по регионам; выделения региональных критериев геологического успеха и др. Актуальной задачей является разработка IT-решения для экспресс-анализа экономической эффективности проекта и оценки его чувствительности к геологическим неопределенностям.
Кроме подготовки технических решений, важным вопросом в оценке gCoS является уровень компетенций и опыт геологов, занимающихся анализом геологических неопределенностей и рисков, наличие кросс-функциональной экспертизы, которая уже сейчас широко применяется в компании «Газпром нефть».
Достоверные сейсмофациальная и петрофациальная модели являются инструментом для снятия неопределенностей при построении 3D геологической модели резервуара.
В последние годы в «Газпром нефти» подтверждена высокая эффективность петрофациального моделирования. Благодаря разработанной технологии информативность комплекса геофизических исследований скважин (ГИС) существенно возросла. Широкий спектр геолого-петрофизической информации позволяет создавать более детальную геологическую модель месторождения и обоснованно вырабатывать оптимальные решения по разработке продуктивных залежей углеводородов. В свою очередь успешность петрофациального моделирования и обеспечения методики интерпретации ГИС зависит от наличия связи фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пласта с условиями осадконакопления.
Для снижения неопределенностей при оценке резервуаров необходимо проводить детализацию имеющихся представлений о геологическом и фациальном строении месторождений. Уточнение литолого-фациальной модели залежи на основе новых данных способствует локализации положения песчаных тел с улучшенными ФЕС.
Оценка потенциальных запасов при планировании геолого-разведочных работ (ГРР) проводится в условиях большой неопределенности и высоких рисков. В системе SPE-PRMS (Petroleum Resourses Management Sistem) хорошо показана разница между неопределенностью и риском. Данная система предъявляет достаточно строгие требования к учету неопределенности. Система PRMS включает два метода оценки запасов:
– детерминистский – основной при экспертизе запасов;
– вероятностный – наиболее подходящий для оценки запасов на ранних стадиях реализации проектов.
Использование нескольких видов оценки в совокупности способствует повышению точности оценки и снижению геологических рисков. С целью повышения точности оценки запасов при планировании ГРР предлагается совместить детерминистский и вероятностный методы. Сочетание этих методов позволяет обеспечить взаимную проверку надежности результатов и наиболее корректно оценить запасы.
В работе описано применение литопетрофизической кластеризации для карбонатных коллекторов. Методика дополняет стандартную интерпретацию результатов геофизических исследований скважин информацией о структуре породы в разрезе. Уточненная 3D геологическая модель позволит более корректно определить перспективные зоны для бурения.
РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В работе обобщены результаты многолетней разработки и реализации в «Газпром нефти» дистанционной системы интеллектуального глубинного гидродинамико-геофизического мониторинга эксплуатационного фонда скважин. Рассмотрена динамика внедрения на активах компании элементов точечных и распределенных модулей стационарного геомониторинга, приведены расчеты экономической эффективности внедрения точечных мониторинговых систем. Новизна и системность разработки подтверждены анализом полученных авторами патентов и прочими результатами интеллектуальной деятельности.
Надежный прогноз распространения трещин в ходе гидравлического разрыва пласта (ГРП) в нетрадиционных коллекторах является сложной задачей, которая требует изучения механических параметров, микроструктуры, упругих и прочностных характеристик горных пород. Цель данной работы заключается в исследовании механических параметров коллекторов в микромасштабе и оценке условий, которые необходимо создать в нетрадиционных коллекторах для получения разветвленной сети трещин. Создание такой сети трещин позволяет повысить эффективность воздействия на пласт и обеспечить добычу из изолированных ранее пор. Для достижения цели предложен метод, включающий подготовку набора данных, содержащих петрофизические и геомеханические характеристики и сведения о минеральном составе, подготовку и инициализацию двумерных и трехмерных микромасштабных цифровых моделей горных пород, численное моделирование их напряженно-деформированного состояния и распространения в них трещин. В статье проводятся результаты экспериментальных исследований по определению механических параметров образцов горных пород, компьютерной томографии (3D КТ) до и после образования трещин, сканирования электронным микроскопом (2D QEMSCAN) и определения минерального состава горных пород. Выполнены мультимодальная сегментация и обработка данных 2D QEMSCAN и 3D micro-CT для построения трехмерных цифровых моделей горных пород. Затем на трехмерной сегментированной цифровой модели породы построена расчетная сетка, которая была загружена в механический симулятор, где матрице породы были присвоены определенные ранее механические свойства. В результате численного моделирования определено напряженно-деформированное состояние горных пород для различных условий нагружения и выбраны условия, при которых происходит наибольшее трещинообразование. Приведен пример использования предложенного метода для исследования наиболее перспективного российского нетрадиционного газового коллектора с размером пор до десятков нанометров.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБУСТРОЙСТВА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
При строительстве оснований и покрытий автомобильных дорог применяются в основном, скальные горные породы. Каменный материал используется как для формирования минерального каркаса в асфальтовых и цементных бетонах, так и для создания конструктивных слоев дорожных одежд без обработки неорганическими и органическими вяжущими. Одним из сдерживающих факторов обустройства источников углеводородного сырья в Сибири является отсутствие местных строительных материалов, особенно каменных. Транспортировка щебня на расстояния более 2 тыс. км не только определяет высокую стоимость строительства, но и характеризуется невысокими надежностью и долговечностью. Альтернативой каменному материалу являются грунты, укрепленные неорганическими вяжущими. Необходимость использования искусственных каменных материалов (ИКМ) на основе укрепленных грунтов в настоящее время обусловлена увеличивающимися объемами строительства промысловых, автомобильных дорог и кустовых площадок, особенно в районах Западной и Восточной Сибири. В данной работе предложены пути ускорения и удешевления обустройства месторождений с использованием разработанных за последние 30 лет новых способов и методов получения ИКМ на основе укрепленных местных грунтов.
ТРАНСПОРТ И ПОДГОТОВКА НЕФТИ
Исследования, результаты которых представлены в статье, посвящены выявлению летучих хлорорганических соединений (ЛХОС) в нафте и химических реагентах и обусловлены ужесточением требований к качеству товарной нефти в соответствии с Техническим регламентом Евразийского экономического союза «О безопасности нефти, подготовленной к транспортировке и (или) использованию». Практическая значимость работы заключается в снижении риска образования ЛХОС в товарной нефти за счет использования химических реагентов. В результате проведенных исследований было обнаружено образование ЛХОС (так называемых "вторичных хлорорганических соединений") за счет разложения солей четвертичных аммониевых оснований, содержащихся в некоторых нефтепромысловых химических реагентах.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Перед компанией «Газпром нефть» стоит задача повышения эффективности капитальных проектов, в частности сокращению сроков их реализации. Для этого было принято решение о формировании расчета стоимости строительства по укрупненным единичным расценкам. В статье рассматривается инструмент, созданный для автоматизации процессов формирования и расчета стоимости строительства по укрупненным единичным расценкам – программное обеспечение «РиМ» (Расчет и Мониторинг).
Целью создания программы автоматизированного рабочего места маркшейдера (АРММ) была автоматизация выполнения маркшейдерских расчетов и маркшейдерского контроля, в том числе расчета направления бурения скважин, проектных и фактических инклинометрий. А также создание единого хранилища данных и расчетного инструментария для маркшейдерских служб компании в соответствии с принятыми методическими документами.
АРММ автоматизирует все задачи, связанные с расчетом местоположения скважин. Программа позволяет загружать траекторию ствола скважины, координаты устья скважины, проектные цели непосредственно через интерфейсные формы и из файлов формата XLS. Для загрузки инклинометрии в геологическую базу данных используются форматы LST, XLS, GRS, LAS, CSV, DEV и т.д. Расчеты в программе позволяют решать прямую и обратную геодезические задачи. Расчет магнитного склонения на устье скважины выполняется на основе магнитной модели IGRF. АРММ позволяет работать с различными системами координат (географическими и прямоугольными), принятыми в компании. Расчет координат оси ствола скважины осуществляется на основе стандартных методик, рекомендованных в отраслевой нормативной документации.
Контроль доступа пользователей к данным осуществляется как на уровне базы данных, так и на уровне пользовательского интерфейса. Проверка при входе в систему осуществляется по профилю пользователя, состоящему из уровня доступа и перечня доступных месторождений. Система имеет единую витрину данных, содержащую пространственную и атрибутивную информацию, с разделением доступа по доменной учетной записи для работы геодезических служб дочерних обществ с помощью любых «толстых» клиентов (ArcGIS, QGIS и т.д.).
ISSN 2588-0055 (Online)