К оглавлению журнала

 

УДК 553.98.041:550.812

Ю.С. КОНОНОВ (НВНИИГГ)

Соотношение основных принципов прогнозирования нефтегазоносности и геологоразведочного процесса

В соответствии с методическими указаниями по количественной оценке прогнозных ресурсов нефти, газа и конденсата [2] при прогнозировании рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами: 1) использование максимального объема имеющейся информации, 2) соответствие набора моделей и методов этапу изучения, в котором находится исследуемый регион, 3) действенность модели на материалах “обучения” и “экзамена”, 4) оптимизация модели по числу и характеру включаемых параметров, 5) учет степени разведанности эталонов, 6) учет наислабейшего звена системы, 7) вероятностное представление результатов прогноза.

По существу эти принципы соответствуют геологоразведочному процессу в целом на всех его этапах и стадиях, включая сопутствующие научные исследования, в том числе прогнозирование нефтегазоносности. Пять из них сформулированы первоначально для этапа разведки месторождений [4], а затем, с добавлением еще двух, они распространены на геологоразведочный процесс в целом [1].

Так, первый принцип соответствует комплексности, поскольку согласно ему осуществляется подбор тех методов, или способов, которые позволяют в максимальной мере использовать имеющуюся на момент прогноза различную информацию, характеризующую нефтегазоносность. Согласно второму по мере повышения детальности поисково-разведочных работ следует применять все более развитые модели и методы количественного прогноза нефтегазоносности, соответствующие принципу последовательных приближений. Третий принцип, согласно которому действенность любой выбранной модели прогноза нефтегазоносности должна быть доказана на материалах эталонной выборки, включая вариант применения “внутреннего” прогноза с эталона на эталон, соответствует рациональной полноте исследований. Четвертый, устанавливающий оптимальность модели по содержанию наименьшего числа слабо зависящих друг от друга параметров при допустимых погрешностях прогноза, соответствует принципу наименьших затрат. Пятый принцип, определяющий эталонность любого участка как понятие относительное, тесно связанное с избирательным характером поисково-разведочного процесса (в соответствии с принципом последовательного приближения), главным образом ориентирован на оценку меры аналогии эталонного и расчетного участка. Шестой, характеризующий роль наислабейшего звена в режиме функционирования замкнутой системы, когда никакое улучшение надежности или качества других звеньев не изменит этот режим, соответствует принципу главного критерия. Согласно седьмому результаты разделения области прогноза на отдельные зоны, различающиеся средней плотностью ресурсов УВ, даны в виде интервальных оценок с минимальной, средней и максимальной величинами оценок.

Таким образом, если исходить из того, что прогнозные ресурсы отличаются от перспективных, а последние, в свою очередь, от предварительно оцененных (перспективных) и промышленных запасов главным образом степенью достоверности, единство принципиальной основы геологоразведочного процесса обеспечивает, с одной стороны, постепенный перевод прогнозных ресурсов в перспективные и затем в разведанные запасы, а с другой стороны – их прямую и обратную связь при прогнозе нефтегазоносности разными методами, в том числе единую методологию оценки нелокализованных и локализованных прогнозных ресурсов.

Общность методологии количественной оценки минерально-сырьевой базы (от прогнозных ресурсов до разведанных запасов) обеспечивается на основе принципа аналогии эталонных и прогнозируемых объектов. Различия между ними главным образом сводятся к тому, что при прогнозной оценке, особенно для нелокализованных ресурсов, может быть использован как внутренний, так и внешний эталон, а количество эталонов, как правило, весьма ограничено. При оценке же разведанных запасов эталоны представлены достаточно большим количеством разрезов скважин, а объектами прогноза являются межскважинные участки и приконтурные части разведуемых залежей. Повышение достоверности прогноза при этом достигается, прежде всего, за счет стабилизации подсчетных параметров по мере проведения разведки и достижении достаточно высокого уровня геолого-геофизической изученности разведуемой залежи.

В какой-то мере должна повышаться достоверность оценки прогнозных ресурсов при каждом последующем их пересчете по отношению к предыдущему за счет наращивания геолого-геофизической информации в течение каждой пятилетки, в том числе и приводящей к появлению новых внутренних эталонов. При этом даже в случае вариации суммарных ресурсов в сравнительно небольших пределах, дифференциация их по зонам одновременно может меняться весьма значительно. Кроме того, на каждую последующую дату количественной оценки перспектив нефтегазоносности при неизменной общей величине НСР их внутренняя структура претерпевает изменение по мере освоения исследуемого региона с ростом той части, которая представлена разведанными запасами и перспективными запасами и ресурсами, а по мере развития добывающей промышленности – и накопленной добычей.

Современный подход к оценке соотношений ресурсов и запасов имеет двоякий характер. Во-первых, к ресурсам относится менее изученная и соответственно менее достоверно оцененная часть минерально-сырьевой базы, включающая прогнозные локализованные и нелокализованные ресурсы и перспективные локализованные ресурсы, а к запасам – в различной мере разведанная часть минерально-сырьевой базы, подразделенная на предварительно оцененные запасы и запасы промышленных категорий. Во-вторых, понятие начальных суммарных ресурсов (НСР) охватывает всю оцениваемую минерально-сырьевую базу в совокупности, включая ее ресурсную часть в изложенном выше понимании, и запасы, а в тех районах, где развита добывающая промышленность, и накопленную добычу (на дату оценки НСР). На начальном этапе освоения того или иного региона, когда добыча еще не ведется, НСР представлены тремя составными частями: прогнозной, перспективной и разведанной. При этом первая часть – “чисто ресурсная”, третья включает только запасы, а вторая – переходная, включающая как ресурсы, так и запасы.

Такая структура НСР, с одной стороны, характеризует сравнительную значимость степени изученности их составных частей, а с другой – возможность перехода одной части в другую по мере осуществления геологоразведочного процесса и наращивания степени изученности.

При расчете НСР та их часть, которая представлена накопленной добычей, разведанными и перспективными запасами, обычно берется из балансов и главная задача обоснования методики расчета относится к части НСР. состоящей из локализованных и нелокализованных прогнозных и перспективных ресурсов.

Наиболее полно обе отмеченные стороны структуры нефтегазовой минерально-сырьевой базы отражены в семиуровненной категориальной ее основе, включающей прогнозные ресурсы категорий Д2 и Д1 перспективные ресурсы категории С3, предварительно оцененные запасы категории С2 и разведанные запасы категорий С1, В и А.

Прогноз нефтегазоносности, хотя и имеет определенную специфику, но в целом по положению в общем процессе познания подобен прогнозу в других отраслях знания, играя определяющую роль в ориентации практической деятельности, в частности, геологоразведочных работ.

Количественная оценка перспектив нефтегазоносности в наиболее общем виде подразделяется на две группы решаемых при прогнозировании задач. Первая из них объединяет различные модификации сравнительного геологического анализа, позволяющие осуществлять прогноз на разном уровне, причем уменьшение объекта прогноза (например, от нефтегазоносного бассейна или нефтегазоносной провинции к локальной структуре или ловушке неантиклинального типа) требует в основном повышения точности информативной базы и полноты аналогии в соответствии с принципом последовательного приближения. Вторая группа задач включает вариации объемно-генетического метода прогнозирования количества нефти и газа. Она главным образом ориентирована на прогноз нефтегазоносности объектов нефтегазогеологического районирования наиболее крупного ранга и для нее на современном этапе более важны теоретические основы по сравнению с информационной базой, которая формируется в соответствии с теоретическими посылками далеко не однозначно. Такая неоднозначность обусловлена разными подходами к оценке генезиса нефти и газа, а в рамках биогенной гипотезы образования нефти существенными различиями в оценке генерационного потенциала различных отложений, в представлениях о главных фазах нефте- и газообразования, а также об их начале (диагенез или катагенез), характере и масштабах первичной и вторичной миграции УВ-флюидов, условиях их растворения в пластовых водах и выделения из них в свободное состояние, коэффициентах эмиграции, аккумуляции, масштабах потерь в процессе массопереноса рассеянных УВ в формирующиеся залежи и из сформировавшихся залежей за счет гипергенных воздействий и т. д.

Следует также отметить, что объем пород, подвергающихся литогеохимическим исследованиям по образцам керна, исчезающе мал по сравнению с объемом пород, по которому прогнозируется нефтегазоносность, что обусловливает необходимость использования при объемно-генетическом методе очень широких интерполяций и экстраполяции.

Прогноз нефтегазоносности осуществляется на разных уровнях, которые с учетом накопленного опыта, в том числе в связи с развитием так называемой новой глобальной тектоники, или тектоники плит, рядом оценок мировых ресурсов и оценок акваторий, спецификой развития геологоразведочных работ в акваториях, рядом оценок территории СССР, необходимо определить как глобальный, континентально-акваториальный, надрегиональный, региональный, субрегиональный или зональный и локальный.

Если исходить из содержащегося в методических указаниях по количественной оценке прогнозных ресурсов [2] требования обеспечения разделения области прогноза на отдельные участки, существенно отличающиеся друг от друга по плотности ресурсов УВ, то, несомненно, такое требование более эффективно может быть обеспечено на основе сравнительного геологического анализа, особенно при наличии внутренних эталонов, тогда как объемно-генетический метод оценки предусматривает ее более интегрированный характер. Однако сделанный в методических указаниях на основе такого требования вывод о том, что задача всех видов прогноза нефтегазоносности состоит в распространении с помощью аппарата прогноза данных о нефтегазоносности, установленных на относительно хорошо изученных участках, на менее изученные, требует уточнения. Это все-таки задача не всех видов прогноза, а разновидностей метода сравнительного геологического анализа, который в наибольшей мере связан с ходом геологоразведочного процесса.

Результаты геологоразведочных работ, несомненно, влияют на осуществление прогноза, в том числе наиболее существенное значение имеет появление геолого-геофизической информации, позволяющей перейти от внешних эталонов к внутренним, а также снизить меру неопределенности при установлении аналогии между эталонными и прогнозируемыми объектами. Вместе с тем еще около десяти лет тому назад [3] отмечалось, что ввиду открытия в ряде НГП большей части крупных месторождений в структурных ловушках и наступлением этапа поисков средних и мелких антиклинальных, а также неантиклинальных залежей, требующих при современных методах поисков больших объемов глубокого бурения и качественно более высокой детальности исследований, возрастает значение повышения степени достоверности прогноза.

В связи с тем, что прогнозирование нефтегазоносности является составной частью геологоразведочного процесса, его систематическое осуществление примерно с периодичностью в пять лет, соответствующей общей продолжительности планирования развития народного хозяйства, тесно связано с состоянием геолого-геофизической изученности прогнозируемых объектов, что специально оговаривается при каждой оценке. Таким образом, бытовавшая ранее точка зрения о прогнозных запасах (ныне – ресурсах) как об объективно существующих в недрах земной коры, величина которых не зависит от степени геолого-геофизической изученности оцениваемого региона, а также от методики, применяемой для определения их количества, впоследствии трансформировалась в представление о неоднозначной, вероятностной их оценке, осуществляемой в условиях неопределенности, меняющейся в зависимости от степени геолого-геофизической изученности объектов прогноза.

За основу подразделения информационных ситуаций, в которых осуществляется прогноз, можно принять с некоторыми уточнениями схему, предложенную М.Д. Белониным, Н.И. Буяловым, Е.В. Захаровым и др. [3], с выделением в ней шести основных состояний геолого-геофизической изученности.

При этом к наименее изученной относится территория объекта (провинции, бассейна, области, района), изученная с помощью региональных методов, дающих общее представление о его геологическом строении: нефтегазоносность объекта предполагается, но бурением не доказана. Объекты более низкого иерархического уровня, наиболее предпочтительные для постановки поисково-детальных работ, не выделены.

Опыт прогнозирования показывает, что существуют объекты, не изученные или очень слабо изученные глобальный, континентально-акваториальный, надрегиональный, региональный, субрегиональный или зональный и локальный.

Если исходить из содержащегося в методических указаниях по количественной оценке прогнозных ресурсов [2] требования обеспечения разделения области прогноза на отдельные участки, существенно отличающиеся друг от друга по плотности ресурсов УВ, то, несомненно, такое требование более эффективно может быть обеспечено на основе сравнительного геологического анализа, особенно при наличии внутренних эталонов, тогда как объемно-генетический метод оценки предусматривает ее более интегрированный характер. Однако сделанный в методических указаниях на основе такого требования вывод о том, что задача всех видов прогноза нефтегазоносности состоит в распространении с помощью аппарата прогноза данных о нефтегазоносности, установленных на относительно хорошо изученных участках, на менее изученные, требует уточнения. Это все-таки задача не всех видов прогноза, а разновидностей метода сравнительного геологического анализа, который в наибольшей мере связан с ходом геологоразведочного процесса.

Результаты геологоразведочных работ, несомненно, влияют на осуществление прогноза, в том числе наиболее существенное значение имеет появление геолого-геофизической информации, позволяющей перейти от внешних эталонов к внутренним, а также снизить меру неопределенности при установлении аналогии между эталонными и прогнозируемыми объектами. Вместе с тем еще около десяти лет тому назад [3] отмечалось, что ввиду открытия в ряде НГП большей части крупных месторождений в структурных ловушках и наступлением этапа поисков средних и мелких антиклинальных, а также неантиклинальных залежей, требующих при современных методах поисков больших объемов глубокого бурения и качественно более высокой детальности исследований, возрастает значение повышения степени достоверности прогноза.

В связи с тем, что прогнозирование нефтегазоносности является составной частью геологоразведочного процесса, его систематическое осуществление примерно с периодичностью в пять лет, соответствующей общей продолжительности планирования развития народного хозяйства, тесно связано с состоянием геолого-геофизической изученности прогнозируемых объектов, что специально оговаривается при каждой оценке. Таким образом, бытовавшая ранее точка зрения о прогнозных запасах (ныне – ресурсах) как об объективно существующих в недрах земной коры, величина которых не зависит от степени геолого-геофизической изученности оцениваемого региона, а также от методики, применяемой для определения их количества, впоследствии трансформировалась в представление о неоднозначной, вероятностной их оценке, осуществляемой в условиях неопределенности, меняющейся в зависимости от степени геолого-геофизической изученности объектов прогноза.

За основу подразделения информационных ситуаций, в которых осуществляется прогноз, можно принять с некоторыми уточнениями схему, предложенную М. Д. Бело-ниным, Н. И. Буяловым, Е. В. Захаровым и др. [3], с выделением в ней шести основных состояний геолого-геофизической изученности.

При этом к наименее изученной относится территория объекта (провинции, бассейна, области, района), изученная с помощью региональных методов, дающих общее представление о его геологическом строении: нефтегазоносность объекта предполагается, но бурением не доказана. Объекты более низкого иерархического уровня, наиболее предпочтительные для постановки поисково-детальных работ, не выделены.

Опыт прогнозирования показывает, что существуют объекты, не изученные или очень слабо изученные региональными методами в их совокупности, включающей не только геофизические исследования, но и параметрическое бурение. Поэтому к основным видам состояния геолого-геофизической изученности необходимо добавить также состояние чрезвычайно слабой геолого-геофизической изученности объекта прогноза, когда основные особенности его геологического строения и перспектив нефтегазоносности оцениваются преимущественно на основе довольно далеких аналогий и чаще всего экспертным путем.

Такое состояние характерно для самой начальной стадии изучения любой НГП или НГБ. Кроме того, им могут характеризоваться отдельные нефтегазоносные комплексы или части крупных регионов.

Например, в пределах Прикаспийской впадины такое состояние до начала 50-х годов было характерно для подсолевого мегакомплекса, а в настоящее время оно свойственно его девонской части, либо же подсолевому мегакомплексу в целом в районах, где глубина залегания его кровли превышает 7 км и при современных подходах перспективы его нефтегазоносности не подлежат количественной оценке из-за отсутствия надежных данных о наличии коллекторов на таких глубинах и их термобарическом режиме.

Такое же состояние может считаться характерным для южной части Прикаспийской впадины, расположенной в пределах акватории Каспийского моря, из-за ограничений, накладываемых здесь на проведение геолого-геофизических исследований.

Использование прогнозных оценок для выбора первоочередных направлений и объектов поисково-разведочных работ на нефть и газ, несомненно, стимулирует повышение эффективности геолого-разведочного процесса. Вместе с тем четко устанавливается и обратная связь, направленная на совершенствование методической базы прогноза и повышение его достоверности, в том числе на основе более полной и последовательной реализации главных принципов геологоразведочного процесса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Геология и нефтегазоносность Карачаганакского месторождения. Под ред. Ю.С. Кононова.– Саратов.– Изд-во Саратовск. ун-та,– 1988.
  2. Методические указания по количественной оценке прогнозных ресурсов нефти, газа и конденсата.– М.: Изд. ВНИГНИ.– 1983.
  3. Методы оценки перспектив нефтегазоносности. Под ред. Н.И. Буялова и В.Д. Наливкина.– М.: Недра.– 1979.
  4. Теория и практика разведки месторождений нефти и газа / И.Н. Нестеров, В.Б. Васильев, А.М. Волков и др.– М.: Недра.– 1985.

Abstract

Correlating the main principles of petroleum potential forecasting with those of the geologic exploration process, it is possible to find their general agreement, on the one hand, and more particular character of the prediction principles with respect to the geologic exploration ones, on the other. The common pattern of the appraisal of reference areas and predictable objects allows us to evaluate potential resources and to make predictions from local to global. Regional forecast holds an intermediate position in this range and influences directly on the geologic exploration efficiency.