|
УДК 553.98.553.044 |
Резервные ресурсы углеводородов
В порядке обсуждения.
Г.П. ТАМРАЗЯН (Ин-т геологии АН АзССР), С.Т. ОВНАТАНОВ (ВНИИОЭНГ)
Методы оценки ресурсов (запасов) полезных ископаемых постоянно совершенствуются. С одной стороны, возрастает детализация, а с другой - увеличиваются объемы пород, в которых содержатся вовлекаемые в оценку полезные ископаемые. Сказанное относится и к УВ. Нефть и горючий газ давно подразделяются на категории по степени изученности размещения их в недрах. В СССР действует обстоятельно разработанная классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючего газа [1], согласно которой различают запасы разведанные (категории А,В и C1) и предварительно оцененные (С2), а также ресурсы перспективные (С3) и прогнозные (Д1 и Д2). Эта, классификация, устанавливающая в СССР единые принципы оценок и учета запасов и ресурсов УВ и отражающая степень изученности недр отдельных площадей, районов и областей по мере подготовленности месторождений и перспективных территорий, полностью отвечает задачам, которые ставятся перед народным хозяйством.
Однако в дальнейшей перспективе, а в ряде случаев и в ближайшем будущем остаются как бы в стороне значительные массы УВ, которые, реально существуя в природе, тем не менее пока не оцениваются вследствие того, например, что они по своей характеристике не отвечают строгим требованиям классификации запасов и ресурсов УВ. Причинами этого являются неполная изученность геологических условий нахождения полезных ископаемых, недостаточная рентабельность разработки полезных ископаемых при достигнутом уровне научно-технического прогресса, отнесение значительных территорий (полигонов) к запретным (например, государственные заповедники и др.) и т. д.
Между тем именно научно-технический прогресс, в частности достигнутый уровень бурения на большие глубины (10-15 км), и изыскание возможностей технологических схем извлечения полезных ископаемых выдвигают задачу выделять кроме существующих категорий оценок еще одну группу - резервные УВ (категория Е).
1. В ряду выделяемых сейчас категорий каждая последующая логически и практически представляет собой резерв (локальный, региональный) для предыдущих более высоких категорий. Однако в рассматриваемом здесь аспекте речь идет о долгосрочных резервах (на многие десятилетия) вначале для прогнозных категорий, а затем для перспективных, предварительно оцененных и, наконец, разведанных.
Прогнозной оценкой (категория Д) охватываются глубины до 7 км, т. е. те, которые сейчас осваиваются бурением. В то же время в СССР имеются регионы, где осадочная толща (ее нижние горизонты) залегает на глубинах 8-15 км и более (например, Южно-Каспийская впадина, Прикаспийская впадина, северная часть Западно-Сибирской впадины и др.). Необходимо своевременно провести оценку стратиграфических комплексов на глубинах 7-12 км. Кстати, в США эксплуатируются залежи УВ на глубинах 7-8 км и более, а ресурсы газа уже давно оцениваются на глубинах до 9 км. Быстро погружающиеся молодые тектонические впадины, где геотермическая ступень растянута, представляют в этом отношении значительный интерес (здесь осадочные толщи еще не успели достаточно прогреться и процессы нефтегазообразования затянулись). Близки к таким регионам в отношении оценки перспектив нефтегазоносности и медленно опускающиеся тектонические депрессии типа плит (особенно в рифтовых зонах), где осадочные толщи местами (например, на северном погружении Западно-Сибирской впадины) также находятся на большой глубине.
Для глубин 7-12 км целесообразно введение в классификацию запасов и ресурсов самостоятельной группы категорий - глубинных резервных ресурсов (E1 и Е2). Такие залежи дислоцированы в литолого-стратиграфических комплексах, приуроченных к «провалам» подошвы фундамента, компенсационно заполненным осадочной толщей. При этом должна быть доказана нефтегазоносность этих комплексов хотя бы в далеких бортовых участках соответствующих нефтегазоносных впадин, для которых выявлены общие особенности размещения УВ и строение их в общих чертах освещено геофизическими исследованиями.
Глубинные резервные ресурсы УВ подразделяются на категории E1 (нефть, конденсат, газ) на глубине 7-10 км и Е2 (конденсат и газ) на глубине 10-12 км.
В моделях вертикального распределения УВ в осадочном чехле глубоких бассейнов уже учитываются глубины 7-12 км, особенно по мезозойско-кайнозойским отложениям [2]. При этом принимается, что жидкие УВ можно обнаружить на глубинах 7-9 км в мезозойских и кайнозойских отложениях и на глубинах свыше 9 км в кайнозойских отложениях (в виде «конденсатной нефти»). Ресурсы газа предполагаются на глубинах 7-12 км, при постепенном снижении их содержания по мере углубления в осадочную толщу и уменьшения их объемов.
Поинтервальное распределение масс нефти мира по глубине показано на рисунке (проанализированы запасы, оцениваемые свыше чем 1 трлн. баррелей). Максимальное количество нефти приходится на глубины 1,5- 2,5 км, которым, впрочем, отвечает минимум в распространении батиметрических уровней земной поверхности.
Нами произведена экспериментальная оценка глубинных резервных ресурсов газа СССР по рекомендуемым категориям E1 и Е2. При этом оказалось, что ресурсы газа категории Е1, как и прогнозные ресурсы категории Д, ниже интервала максимального скопления (5-7 км) постепенно уменьшаются, в то время как категории Е2, наоборот, возрастают, достигая максимальных значений на глубине 10-12 км и ниже. Увеличение с глубиной количества газа категории Е2 указывает на то, что в эту категорию входят газы, образующиеся не только в осадочной толще, но и генерированные глубже (в мантии), которые в результате газового «дыхания» Земли обогащают биогенные ресурсы газа нижних этажей осадочной толщи.
2. В последнее время большое внимание уделяется природным газам в твердом состоянии, или газогидратам [3, 5 6]. Существующие оценки их ресурсов лишь иногда касаются отдельных районов, а чаще они делаются по материкам и океанам в целом, причем ресурсы газогидратов в Мировом океане исчисляются величинами, в сотни раз превосходящими разведанные запасы «обычного газа». При оценке ресурсов газогидратов в океане и на материках в целом практически не выдерживаются те категории, которые положены в основу оценок прогнозных ресурсов [1]. В частности, не соблюдается требование, чтобы при оценке учитывались параметры эталонных территорий с доказанной промышленной нефтегазоносностью по аналогии с разведанными месторождениями в пределах оцениваемых регионов и т. д.
Вместе с тем оценка ресурсов газогидратов выполняется, и она необходима. Эта оценка, не отвечая в строгом смысле категориям прогнозных ресурсов Д, охватывает объекты другой категории, не столь обоснованной, но тем не менее важной и нужной. При этом оцениваются глубины всего лишь в несколько сот метров (0,3-1 км, редко больше) в пределах материков и практически все глубины (до 6-10 км) Мирового океана. Тем самым по глубоким океаническим впадинам оценка ресурсов газогидратов приближается к понятию, вкладываемому в категорию резервных ресурсов; по материкам ресурсы газогидратов также отвечают понятию резервных ресурсов.
В целом оценка ресурсов газогидратов практически соответствует новой категории, и ее можно выделять в самостоятельную категорию Е3. Имеющаяся оценка ресурсов газогидратов в мире по степени обоснованности скорее отвечает категории Е3, а не более строгой категории Д. Лишь по недоразумению и из-за отсутствия в Классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов соответствующей категории резервные ресурсы газогидратов, оцененные практически по этой категории, ошибочно именуются прогнозными, хотя таковыми они не являются (в строгом смысле определения прогнозных ресурсов).
3. Существует еще одна большая группа источников углеводородного сырья, которые обычно именуются нетрадиционными [2]. К ним относятся, например, газ в плотных породах (песчаники, известняки), в пластовых водах областей высоких давлений и вообще в подземных водах при обычных гидростатических давлениях (водорастворимые газы), газ, возникающий в местах накопления жизнедеятельных организмов (биогаз), газ, который можно получить (и уже получают) из городских отходов («мусорный» газ), УВ, которые можно извлечь при воздействии на породы различными реагентами (связанные УВ недр), и т. д. Нетрадиционные скопления УВ часто характеризуются высокой стоимостью получаемой продукции. Но они в ряде случаев могут разрабатываться уже теперь (например, в странах, остро нуждающихся в импорте топлива и не имеющих возможности постоянно его получать). Неразработанность технологии освоения или ее дороговизна являются зачастую пока непреодолимой преградой для их утилизации, хотя принципиальная возможность использования нетрадиционных источников топлива сомнения не вызывает.
Запасы УВ этой группы, конечно, не могут быть отнесены к прогнозным категориям (Д). В то же время оценка ресурсов нетрадиционных источников углеводородного сырья исчисляется примерно теми же цифрами (а иногда даже на порядок выше), что и разведанных запасов нефти и газа. Нетрадиционные источники углеводородного сырья - важный резерв в суммарном балансе УВ Земли, оценку их ресурсов можно выделить в самостоятельную категорию Е4 в группе резервных ресурсов УВ.
Таким образом, кроме традиционно выделяемых прогнозных ресурсов УВ [1] вырисовывается новая группа - резервные ресурсы, которые в свою очередь состоят по меньшей мере из четырех категорий (Е1, Е2, Е3, Е4). Тем самым ресурсы УВ охватывают практически три группы категорий, из которых две - ныне используемые (перспективные - С3, прогнозные - Д1, и Д2), а третья - новая, резервная группа ресурсов. Все они по мере возможности должны оцениваться уже теперь.
Совершенно необязательно с выделением новой группы ресурсов производить их оценку повсюду. Такую оценку нужно давать (например, экспериментально), когда это целесообразно и возможно.
Выделение новой группы категорий резервных ресурсов будет способствовать динамическому развитию научно-технического прогресса, в основе которого находится долговременная обеспеченность страны полезными ископаемыми (в частности, горючими).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Инструкция по применению классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов. М., ГКЗ СССР, 1984.
2. Ресурсы нефти и газа и перспективы их освоения. М., Недра, 1983.
3. Роль зон гидратообразования в формировании ресурсов природных газов и оценка возможности эксплуатации газогидратных залежей / А.А. Трофимук, Н.В. Черский, В.П. Царев, В.А. Михайлов, - В кн.: Поиски и оценка ресурсов газа в газогидратных залежах. Якутск,1977, с. 3-68.
4. Тамразян Г.П., Овнатанов С.Т. Гипсометрические особенности распределения углеводородов в Южно-Каспийской впадине. - Геология нефти и газа, 1982, № 4, с. 49-53
5. Трофимук А.А., Черский Н.В., Царев В.П. Ресурсы биогенного метана Мирового океана.- Докл. АН. СССР, 1975, т. 225, № 4, с. 936-939.
6. Трофимук А.А., Черский Н.В., Царев В.П. Газогидраты - новые источники углеводородов. - Природа, 1979, № 1, с 18-27.
Рисунок Распределение батиметрии Мирового океана (а) и начальных доказанных масс нефти мира по гипсометрии (б).
По горизонтали - площади батиметрических поверхностей Земли (а), масса нефти (б). Кривые линии - усредненные показатели по дважды скользящим трехполукилометровым интервалам глубин. Зоны оценки ресурсов: Д - прогнозных, Е1 и Е2 - резервных