К оглавлению

УДК 553.982:553.046(477.5)

Методика перспективного планирования прироста запасов нефти и газа

В.М. ЗАВЬЯЛОВ (ЧО УкрНИГРИ), А.М. ПАЛИЙ (Мингео УССР)

Важнейшая составная часть долгосрочного планирования геологоразведочных работ на нефть и газ - прогнозирование прироста запасов этих полезных ископаемых. Величина последнего определяется в основном объемами поисково-разведочных работ и их эффективностью. Причем объемы глубокого бурения зависят от требований, предъявляемых к отрасли, мощностей производственных организаций и возможностей их расширения и должны соответствовать рациональному темпу перевода неразведанных ресурсов в запасы промышленных категорий, предусматривающего сбалансированное проведение всех стадий геологоразведочного процесса. Более трудная задача при планировании прироста запасов - достоверность прогноза эффективности поисково-разведочных работ. Следует отметить, что методические основы текущего и перспективного планирования прироста запасов существенно различны. При прогнозировании на далекую перспективу не представляется возможным использовать применяемый при краткосрочном планировании расчет эффективности на базе информации о конкретных объектах исследований (разведываемых и подготовленных к поисковому бурению площадях), так как они во многом еще неизвестны. Для этого рекомендуем использовать результаты анализа изменения удельных приростов запасов УВ в зависимости от степени использования начальных потенциальных ресурсов (НПР) нефти и газа и накопленного объема бурения в регионе [2, 6]. Зависимость динамики эффективности поисково-разведочных работ от степени изученности района исследований изображается обычно графиками, позволяющими прогнозировать возможный прирост промышленных запасов УВ на перспективу.

Анализ изменения эффективности поисково-разведочного бурения в старых нефтегазодобывающих районах страны показал, что положение максимума наиболее часто соответствует 15-25 % освоения НПР УВ и ни в одном из них не выходит за пределы 30 %-ной изученности ресурсов [5]. При 50 %-ной разведанности эффективность составляет от 20 до 45 % усредненного максимального ее значения. Далее, при достижении 60 %-ной разведанности эффективность равна 15-20 % усредненного максимума, при 70 %-ной - 10-15 %, а при 80 %-ной - 6-7 % (рис. 1).

Для прогнозирования эффективности поисково-разведочных работ и прироста запасов в ДДВ составлен ряд графиков, учитывающих изменение удельного прироста запасов УВ в зависимости от степени использования НПР нефти и газа и накопленного объема бурения в регионе. Фактическая кривая динамики эффективности поисково-разведочного бурения во впадине в основном такая же, как и в других нефтегазоносных районах страны с высокой степенью разведанности ресурсов (см. рис. 1). Согласно прогнозной части кривой эффективности, при достижении 60 %-ной разведанности ресурсов прирост запасов на 1 м бурения составит примерно 14 % усредненного максимального ее значения за все время работ в регионе, при 70 %-ной - 10%, при 80 %-ной - 7 %. Таким образом, в дальнейшем объемы бурения при подготовке единицы запасов УВ должны значительно возрасти (рис. 2). Максимальные значения удельного прироста запасов здесь приходятся на период разведки наиболее значительных месторождений, когда степень использования НПР не превышала 33-35 %. С этого момента происходит снижение эффективности геологоразведочных работ.

Зависимость динамики эффективноcти поисково-разведочного бурения от степени использования НПР нефти и газа рекомендуется устанавливать и по отдельным направлениям работ - стратиграфическим комплексам. На рис. 3 приводятся кривые эффективности по ряду продуктивных комплексов ДДВ. Можно отметить, что достоверность прогнозирования эффективности, а значит, и возможного прироста запасов возрастает с увеличением степени использования НПР комплексов. Для тех из них, по которым НПР УВ реализованы на 35-40 %, еще сложно определить характер снижения эффективности.

Поведение кривых эффективности может отразить и особенности распределения УВ в осадочном чехле. Так, довольно стремительное затухание эффективности на кривой 1 вызвано завершением опоискования продуктивного комплекса, промышленные скопления УВ в котором сформировались в специфических условиях (четко выделяемая в разрезе покрышка, тип ловушек, приуроченных к району характерного геологического строения, и т. п.).

При перспективном планировании прироста запасов необходимо учитывать и происходящие изменения в размерах открываемых месторождений, существенно меняющиеся по мере разведанности нефтегазоносной области. В регионах, где подавляющая часть скоплений УВ уже открыта, дальнейшее наращивание запасов для поддержания достигнутого уровня добычи или их роста обеспечивается поисками и разведкой мелких и средних месторождений.

Снижение эффективности геологоразведочных работ по мере изученности нефтегазоносных областей предсказывается по результатам геолого-математических исследований, проводимых в связи с определением перспектив открытия месторождений нефти и газа различных по площади [3, 4]. В прогнозировавшихся методом геолого-математического моделирования новых открытиях в ДДВ доля мелких скоплений УВ постепенно возрастает. Судя по прогнозу некоторых исследователей [3], к настоящему времени в ДДВ открыто не более 25 % предполагаемых месторождений нефти и газа. Среди невыявленных 95 % мелкие; с ними связывают 57 % неразведанных запасов. Поиски и разведка таких месторождений сопровождаются снижением эффективности работ, требуют существенного изменения методики их поиска, особенно в части геофизических исследований, увеличения объемов глубокого бурения для подготовки в будущем таких же количеств запасов нефти и газа, что были подготовлены до этого времени. Вместе с тем необходимо отметить, что предполагаемая сосредоточенность (более 40%) запасов в небольшом числе скоплений УВ заставляет обратить особое внимание на оценку перспектив нефтегазоносности локальных поднятий еще до постановки на них поискового бурения.

Перспективное планирование прироста промышленных запасов нефти и газа должно также учитывать сложившиеся в геологоразведочном процессе тенденции. При установившихся темпах и объемах поисково-разведочных работ можно основываться на ожидаемых открытиях месторождений, средних величинах запасов УВ по определенному стратиграфическому комплексу и тектоническому району, а также на продолжительности разведки месторождений. Следует учитывать и переходящие на планируемый период месторождения с не полностью разведанными запасами.

В общем виде подобный расчет выражается формулой

где DR - возможный прирост запасов; - запасы категории С₂ разведываемых месторождений; Кп - коэффициент перевода С₂ в более высокие категории; N_м - количество открытий новых месторождений; r - средние запасы УВ одного месторождения в целом или по отдельным продуктивным комплексам, для новых месторождений это, по существу, запасы категории С₃, коэффициент подтверждаемости которых в ДДВ равен единице; Т - время полной разведки месторождения;- годы, оставшиеся до разведки месторождения;- длительность планируемого периода, лет.

При определении возможного прироста запасов на далекую перспективу следует использовать данные о количестве подлежащих опоискованию структур, величине коэффициента успешности открытий и средних запасов УВ одного месторождения, дифференцированных по отдельным нефтегазоносным комплексам и районам. Тогда

где N_c - число структур, подлежащих опоискованию;- коэффициент успешности открытия месторождений.

Количество структур, необходимое для выявления прогнозируемого числа месторождений, определяется из выражения

А общий объем геологоразведочного бурения L на определенную перспективу исходя из прогнозируемого числа открытий месторождений или необходимых для их выявления подготовленных структур составит

где- среднее число скважин на опоискование одной структуры; то же, на месторождении;Н - средняя глубина скважин, м;- коэффициент, учитывающий долю параметрического бурения,=1/(1 -доля параметрического бурения).

Для повышения обоснованности планирования прироста запасов необходимо периодически уточнять значения коэффициента подтверждаемости запасов нефти и газа категорий С₂ k_y промышленных открытий и средних запасов месторождений по отдельным нефтегазоносным комплексам и районам с учетом происходящих изменений степени разведанности недр. Именно эти величины и особенно планируемый на перспективу средний размер запасов месторождений определяют достоверность долгосрочного прогнозирования эффективности геологоразведочных работ. Причем прогнозируемая средняя величина запасов промышленных скоплений УВ должна отражать и установленные тенденции в изменении с глубиной и по площади их состава и фазового состояния.

Обоснованность планирования прироста запасов УВ во многом зависит от точности оценки НИР региона. Помимо этого следует иметь в виду, что поиски и разведка месторождений полезных ископаемых - это специфическая область производства, результативность которого определяется прежде всего природным фактором. И на колебаниях прироста запасов во времени часто сказывается непредвиденный характер открытия значительных месторождений. Однако определение прироста запасов на перспективу с учетом установленной тенденции изменения эффективности поисково-разведочных работ в старых нефтегазодобывающих районах позволяет создать предпосылки для достаточно уверенного ведения геологоразведочного процесса, уменьшая возможность невыполнения основного планового задания.

Если говорить о ДДВ, то снижение результативности исследований здесь обусловлено не только уменьшением размеров открываемых месторождений в связи с исчерпанием возможностей нижнепермско-верхнекаменноугольного комплекса, но и необходимостью вести поиски залежей, связанных с малоамплитудными ловушками на больших глубинах в отложениях нижнего карбона.

В десятой пятилетке весь прирост запасов получен с глубин более 3500 м. В 1981 -1983 гг. на глубины свыше 4000 м пришлось более 60 % прироста запасов УВ; на 4500 м и больше - 41 %. В условиях массового перехода на поиски залежей газа и нефти в нижнекаменноугольных отложениях, рассредоточенных в основном на мелких объектах, повышаются требования к достоверности научного прогноза перспективности площадей, составлению локальных и крупномасштабных прогнозных карт коллекторов, покрышек и других критериев нефтегазоносное™.

Трудности, связанные с отсутствием достаточного количества перспективных объектов для постановки поискового бурения, вызваны во многом ограниченными возможностями применяемых методов сейсморазведки для качественного картирования слабовыраженных глубокозалегающих структур, отсутствием подготовленных для бурения крупных объектов, а также слабой изученностью закономерностей изменения ли- тофаций и коллекторов перспективных комплексов на больших глубинах. В настоящее время количество подготовленных структур примерно в 1,5 раза превышает число объектов, ежегодно вводимых в поисковое бурение. Однако опоискование многих из них не позволяет рассчитывать на значительный успех, поскольку они являются структурными носами (гемиантиклинали), тектоническими блоками уже известных складок или же тектонически экранированными ловушками, в том числе и в приштоковых зонах соляных куполов. В подобных структурных ловушках во впадине выявлено пока незначительное число залежей нефти, и газа. Наряду с расширением фронта геолого-геофизических работ следует добиваться от геофизических организаций повышения качества подготовки морфологической основы для постановки бурения, что особенно важно при нахождении многих перспективных объектов на глубинах более 5000 м.

Повышению обоснованности перспективного планирования прироста запасов способствует своевременное определение новых направлений поисково-разведочных работ. Задача заключается в выявлении площадей и интервалов геологического разреза с промышленными залежами УВ. По данным мировой статистики, многие такие скопления нефти и газа приурочены к стратиграфическим несогласиям и к карбонатным образованиям, перекрытым слабопроницаемыми толщами. В ДДВ такие месторождения можно прогнозировать на уровне несогласия пород турне и девона в погребенных ловушках, примыкающих к периферии крупных соляных валов, на крыльях и периклиналях локальных структур. Перспективны также поиски и оценка нефтегазоносности карбонатных выступов в турнейско-визейских отложениях, карбонатных коллекторов нижней перми в районах прогнозируемых раздувов их мощностей в депрессиях и на обрамлениях солянокупольных валов в юго-восточной части региона.

Периодическая оценка в свете новых данных прогнозных ресурсов УВ позволяет более достоверно определить возможности расширения сырьевой базы нефтегазодобывающей промышленности Украины.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Завьялов В.М. Методика расчета прироста запасов нефти и газа. - Нефтяная и газовая пром-сть, 1983, № 4, с. 24-26.

2. Лейбсон М.Г. Методические рекомендации по планированию подготовки запасов нефти и газа. Л., ВНИГРИ, 1980.

3. Математическое моделирование новых промышленных скоплений углеводородов в Днепровско-Донецкой впадине / Ю.А. Арсирий, Б.П. Кабышев, В.П. Лебедь и др. - ДАН УССР. Сер. «Б», 1981, № 8, с. 3-6.

4. Прогноз месторождений нефти и газа / Э.А. Конторович, Э.Э. Фотиади, В.Н. Демин и др. М., Недра, 1981.

5. Совершенствование методических основ планирования геологоразведочных работ на нефть и газ / Ю.Т. Афанасьев, Н.А. Еременко, Н.В. Крылов и др. М., ВНИИОЭНГ, 1982.

6. Экономическая эффективность геологоразведочных работ на нефть и газ / Н.Н. Буялов, В.М. Белокопытов, С.Я. Каганович и др. М., Недра, 1980.

Поступила 20/VIII 1984 г.

Рис. 1. Динамика изменения эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ.

R - удельный прирост запасов УВ, %; НПР - использование НПР, %. Кривые: 1 - типовая изменения эффективности поисково-разведочных работ в нефтегазоносном регионе, 2 - эффективности в ДДВ

Рис. 2. График зависимости эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ от накопленного объема бурения в ДДВ.

Эффективность: 1 - фактическая, 2 - прогнозируемая; R - удельный прирост запасов, %; V - накопленный объем бурения, млн. м

Рис. 3. График динамики эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ по отдельным продуктивным комплексам ДДВ (кривые эффективности усреднены по трехлетнему периоду).

Кривые эффективности по продуктивным комплексам: 1 - по нижнепермско-верхнекаменноугольному, 2 - по нижнекаменноугольному, 3 - по среднекаменноугольному. Ост. уcл. обозн. см. рис. 1