Вектор инноваций. Геологоразведка нефти и газа.

Кристиан Букович, Вице-президент по геологоразведке «Шелл» в России, Украине и Каспийском регионе

Геология – это сочетание науки, искусства....и везения. Мы в «Шелл» прикладываем много усилий для совершенствования технологий в этой области. В данном разделе Вы найдете ответы на вопросы о технологиях геологоразведки нефти и газа.

Евгений: Насколько подтверждаются данные полученные в при сейсморазведке результатами бурения?

Кристиан Букович: Коэффициент подтверждаемости сейсмики данными бурения варьирует в зависимости  от конкретного района изучения. В целом по суше России он составляет около 0,2-0,25, то есть порядка 25% структур, подготовленных сейсмическими исследованиями, оказываются продуктивными. (Источник: Роснедра)

Константин: О нефтяных платформах, добывающих углеводородное сырьё со дна водного пространства. Можно предположить, что после выкачивания сырья, образовавшиеся пустоты в земной коре заполняются водами мирового океана. Что, вероятно, приводит к снижению уровня воды мирового океана.

Можно ли, в связи с вышеизложенным, утверждать, что добывающая деятельность нефтяных компаний способствует сглаживанию возникновения природных катаклизмов, вызваных повышением уровня мирового океана, в виду таяния ледников? Причем ледники тают в результате потепления климата, в чем существенную роль играет сжигание улеводородов же. Т.е. происходит в некотором смысле возмещение ущерба, что в конечном итоге оправдывает идею столь обширного применения человечеством углеводородов в экономике.

Вопрос (кратко): уходит ли через все нефтяные скважины под землю воды столько же, сколько ее вливается в мировой океан в результате таяния ледников?

Кристиан Букович: Механизм описан верно; тем не менее, его влияние на уровень океана чрезвычайно мало.

Алексей: Правда ли, что сланцевый газ можно добывать практически везде? И если да, то что мешает распространению этой технологии?

Кристиан Букович: Газ в плотных породах/сланцевый газ НЕ может добываться в любом месте, так как для этого необходимы соответствующие геологические условия и условия осадконакопления. Но, действительно, залежи сланцевого газа/газа в плотных породах могут достигать значительных объёмов. Например, в Северной Америке размер некоторых газовых залежей в центральной части бассейна по размерам своей площади равняются Нидерландам.

По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), глобальный объём извлекаемых нетрадиционных ресурсов газа – газа в плотных породах, сланцевого газа и метана угольных пластов – превышает 380 трил.куб.м (по оценке полная ресурсная база составляет 900 трил.куб.м). Ниже приводятся характеристики газа в плотных породах, сланцевого газа и метана угольных пластов:

Газ в плотных породах

•   Залегает в песчаниках с низкой проницаемостью
•   Низкая пористость, т.е. небольшое поровое пространство между частицами породы
•   Низкая проницаемость, т.е. газу трудно проходить через породу

Сланцевый газ

•   Природный газ, «захваченный» в порах крайне малого размера с адсорбцией органических веществ
•   Крайне низкая проницаемость (.0001-.001мд)
•   Добыча через искусственно образованные трещины (разрывы)

Метан угольных пластов

•   Природный газ в угольных пластах (органическое вещество, преобразованное в метан)
•   Низкая проницаемость
•   Добыча через природные трещины в угольных пластах
•   Низкий коэффициент извлечения

Разработка месторождений газа в плотных породах существенно отличается от разработки традиционных газовых месторождений. Наиболее очевидное отличие заключается в количестве скважин. В отличие от месторождений традиционного газа, при разведке залежей нетрадиционных источников газа необходимо пробурить гораздо больше скважин.  В целом, для выполнения полной программы разведки иногда бывает необходимо пробурить несколько десятков скважин, прежде чем принять решение об экономической эффективности такого проекта.

«Шелл» более 10 лет успешно работает на месторождениях нетрадиционного газа в Северной Америке. Учитывая возрастающую роль природного газа в структуре мировой энергетики «Шелл» стремиться реализовывать проекты по добыче природного газа в различных странах мира, исходя из критериев экономической эффективности, экологической безопасности и социальной ответственности. Используя свой производственный опыт в Северной Америке, «Шелл» реализует подобные проекты в различных странах мира, включая Китай.

Кроме этого, начата ранняя стадия геологоразведки на залежах сланцевого газа в Швеции, Германии и Южной Африке. Не так давно «Шелл» совместно с компанией PetroChina приобрёл активы компании Arrow по разведке и добыче метана угольных пластов в восточной части Австралии.

Алексей: Правда ли, что практически все месторождения нефти на отдельном континенте соединены между собой? Что можно выкачивать нефть, залегавшую в тысячах километрах от скважины? Если это правда, то были ли попытки выдавить нефть для новых скважин через закачку воды в старые? И выгодно ли это?

Кристиан Букович: Все нефтяные месторождения отделены друг от друга водоносными либо твёрдыми породами. Зона дренирования скважины составляет максимум несколько километров, поэтому добыча из скважины, находящейся на удалении тысячи километров, невозможна.

Снежана: На какой глубине залегает нефть, и для чего она необходима нашей планете в природном смысле?

Кристиан Букович: Залежи нефти находятся на различной глубине залегания, практически от самой поверхности земли (например, нефтеносные пески) и до глубины в несколько километров.*

^{*  С 12 октября по 12 ноября 2011 года посетители сайта могли задать специалистам «Шелл» свои вопросы по представленным в разделе «Инновации» технологиям. Имена победителей конкурса на самый интересный вопрос вы можете найти здесь}

Для того, чтобы заглянуть под землю, создаются звуковые волны, которые отражают слои подземных пород. Для этого мы применяем взрывы малой мощности или вибрации на поверхности земли. Эта технология известна как сейсмические исследования.

Полученные данные преобразовываются в трехмерные изображения высокого разрешения, позволяющие увидеть нефтяные и газовые пласты.

Мы разработали программы, которые позволяют обрабатывать огромные объемы сейсмических данных. Эти программы отфильтровывают искажения, вызванные, например, солевыми пластами и вулканическими породами.

Геологи и инженеры, находящиеся далеко друг от друга, могут одновременно работать с изображениями пластов в 12 центрах виртуальной реальности, созданных концерном «Шелл» и связанных между собой в единую сеть по всему миру. Это помогает геологам «Шелл» быстрее и точнее принимать решение о месте бурения новых скважин и технологии разработки залежей.

Нефть и газ перемещаются в коллекторе в течение всего срока его разработки. Происходит их замещение водой. Наши инженеры сопоставляют отчеты об исследованиях, проводимых через определенные промежутки времени, чтобы отследить перемещения нефти и газа и установить количество оставшейся нефти. Это помогает нам выбрать оптимальные технологии для повышения нефтеотдачи.

Для геологоразведки на больших глубинах мы используем электромагнитные волны очень низких частот. Приемники, установленные на морском дне, регистрируют прохождение волн в породах морского шельфа. Нефть и газ отражают волны, что и позволяет обнаружить нефтесодержащие пласты.

Специалисты концерна «Шелл» придумали оригинальное техническое решение , которое  позволяет использовать миниатюрные сенсорные датчики движения для получения более четкого изображения подземных геологических формаций.

Геофизики создают карты подземных геологических структур, посылая сейсмические волны – главным образом звуковые – через земную поверхность. Датчики улавливают сейсмические волны, а компьютеры обрабатывают записи сигналов и создают «картину» горных пород. Однако такие сейсмические изображения могут оказаться недостаточно четкими, чтобы можно было различить важные детали. В результате разведочные скважины, бурение которых стоит многие миллионы долларов, иногда могут оказаться «сухими».

Точность сейсмических изображений вскоре может улучшиться благодаря использованию датчиков движения, подобных тем, что используются в портативных пультах управления игровыми приставками Wii. Датчики, разработанные совместно компьютерным гигантом HP и специалистами «Шелл», в тысячу раз чувствительнее, чем их «собратья» в игровых приставках.

По завершению испытаний тысячи беспроводных сейсмических датчиков можно будет «высаживать» в грунт, подобно семенам, на площадях до 1 000 кв. км. Установленные таким образом датчики будут принимать мириады регистрируемых сигналов – намного больше, чем способны нынешние сейсмические приемники. Это даст специалистам «Шелл» возможность получать более четкие изображения объектов бурения.