Эффективность геологоразведочных работ на нефть и газ в Западной Сибири, достигнув в середине 70-х годов наивысшего уровня, сегодня стала неуклонно снижаться. Для обеспечения предусмотренного планами прироста запасов при действующей структуре ГРР потребуется существенный рост объемов работ, а значит и увеличение ассигнований на них. В современной ситуации такой путь нельзя считать оптимальным. Известно, что эффективность ГРР на нефть и газ при прочих равных условиях в значительной степени зависит от эффективности геофизических работ. В то же время в общем объеме ГРР объем геофизических работ составляет всего около 10 %.

Решение сложных геологических задач осуществляется путем усложнения методики и технологии полевых работ MOB ОГТ: увеличением кратности наблюдений с 6 до 12, с 12 до 24 и более; уменьшением шага приемной линии от 100– 120 до 50–60 м; повышением плотности наблюдений за счет сгущения сети профилей.

В общем объеме работ MOB ОГТ, ориентированных на выполнение валовых показателей, остается ничтожно малой для опытно-методических работ по разработке, совершенствованию методик для поиска и детального изучения сложнопостроенных ловушек, неструктурных залежей, для повышения качества материалов в сложных поверхностных Сейсмогеологических условиях. Отсутствуют возможности экспресс-обработки материалов опытно-методических работ, которую целесообразно проводить на полевых вычислительных комплексах.

Остается высоким (до 15 %) непроизводительное время в процессе полевых работ. В нем значительную часть занимают простои. Основные факторы, сдерживающие рост производительности труда: малоканальная отечественная сейсморегистрирующая аппаратура (преимущественно 48-канальные станции, реже 96-канальные); недостаточное обеспечение всеми видами техники (бурстанками, виброисточниками, транспортными средствами), низкий уровень механизации процесса подготовки приемных линий.

Слабомеханизированное звено в комплексе полевых сейсморазведочных работ – их топогеодезическое обеспечение. Разбивка профилей, планово-высотное определение точек геофизических наблюдений в основном выполняются вручную. Механизация и автоматизация топогеодезических работ при сейсморазведке на основе применения топопривязчика внедряется медленно. Другое слабомеханизированное звено с низкой производительностью в комплексе полевых сейсморазведочных работ – технологическая подготовка профилей (рубка просек, строительство зимних дорог по профилям, устройство переправ через водные преграды и т. д.). Перечисленные виды работ в основном выполняются вручную.

Недостаточная мощность и быстродействие отечественных ЭВМ сдерживает процесс детальной обработки материалов и приводит к увеличению сроков сдачи окончательных результатов, не всегда обеспечивается максимально полное извлечение полезной информации из сейсмических материалов. На таких ЭВМ отсутствуют технологичные системы обработки данных объемной сейсморазведки с регулярной и производной системой наблюдений, а также высокоразрешающей и многоволновой сейсморазведки. Эффективность интерпретации геофизических материалов сдерживается отсутствием на вычислительных центрах интерактивных средств, современных устройств визуализации в цвете и автоматического графопостроения.

В основе действующей структуры ГРР лежит самая дорогостоящая операция – бурение, в то время как геофизические работы – основной источник информации об объектах поиска, поэтому ведущей производственной операции в процессе ГРР должны стать именно геофизические исследования. При этом приоритет должен отдаваться индустриализации информатики ГРР, которая обойдется гораздо дешевле и обеспечит более глубокое использование получаемых данных как в процессе управления ГРР, так и при формировании промежуточной и окончательной продукции – геологических знаний о месторождениях.

Индустриализация бурения определяет сложившуюся экстенсивную модель ГРР, при которой сейсморазведка обеспечивает перспективными площадями поисковое и разведочное бурение; ГИС – обнаружение и выделение нефтегазоносных объектов в разрезе скважины, их корреляцию и площадной анализ. Материалы ГИС используют для оценки подсчетных параметров и объемов запасов, характеризующих открытые месторождения. Испытания скважин подтверждают продуктивность объектов и обеспечивают получение данных о гидродинамических характеристиках испытанных объектов, а глубокое разведочное бурение как наиболее дорогая операция – ядро сложившейся технологии ГРР, обеспечивающее получение “прямой” геологической информации (ГТИ, ГГИ); геологи-разведчики обеспечивают прогнозирование и подсчет запасов, т. е. начальную и заключительную операции ГРР.

Чтобы сохранить ежегодный темп прироста запасов на достигнутом уровне, намечается значительное расширение объема поискового и разведочного бурения. Для его выполнения предстоит в несколько раз увеличить результативность геофизических исследований. При этом возможны три пути развития: экстенсивное увеличение объемов работ; интенсификация геофизических работ на основе достижений НТП; интенсификация ГРР в целом, предусматривающая коренной пересмотр состава работ, организационной и функциональной структур, что должно обеспечить наиболее эффективное использование возможностей современной геофизики и достижений НТП.

Первый путь связан с большими затратами и практически нереален, хотя бы из-за невозможности решить кадровую проблему (прием на работу большого количества людей, их обучение, обеспечение жильем и др.), а также трудностей и проблем материально-технического обеспечения.

Второй путь предусматривает: повышение производительности труда в полевых партиях и отрядах ГИС за счет использования высокопроизводительной техники; использование прогрессивных систем наблюдений и цифровых регистрирующих комплексов, обеспечивающих повышение точности и разрешающей способности геофизических исследований; организацию рациональных комплексов компьютерной техники и средств связи (микроЭВМ, мини-ЭВМ, суперЭВМ); организацию интегрированных баз данных и автоматизированных систем комплексной обработки и интерпретации геолого-геофизической информации; разработку автоматизированных рабочих мест, автоматизированных систем проектирования и управления геофизическими работами; повышение квалификации кадров.

Третий путь предусматривает одновременную интенсификацию геофизических работ и переход на рациональную схему геологоразведочных работ, путем комплексирования сейсморазведки и ГИС и сокращения объемов глубокого бурения.

Проекты развития геофизических исследований необходимо строить исходя не только из имеющихся производственных ресурсов, методических и технологических возможностей геофизики, но и строить производственные возможности геофизики, обеспечивающие эффективное решение более сложных геологических задач. Неизбежный рост затрат на сейсморазведочные работы и ГИС будет скомпенсирован повышением их геологической эффективности (более качественной и достоверной информацией о поисковых объектах), что позволит более рационально размещать поисковые и разведочные скважины, и фактической экономией объемов бурения во много раз перекрывать затраты на геофизические исследования.

Оптимизированный геологоразведочный процесс представляет собой многоступенчатую иерархическую систему, направленную на достижение конечной цели – прироста запасов месторождений нефти и газа. Рациональная схема геологоразведочного цикла включает многоэтапный итеративный комплекс – детальную сейсморазведку, бурение и ГИС,– который должен стать единым звеном технологии подготовки и оценки каждого объекта. Эта схема должна обеспечить многоэтапное приближение результатов сейсмических исследований к конечной цели – получению комплексной геолого-геофизической информации, достаточной для перевода прогнозных запасов в разведанные. Последовательность реализации рациональной схемы геологоразведочного цикла следующая.

1. Строго целенаправленное планирование и размещение объемов сейсморазведочных работ.

2. Целенаправленная переработка и переинтерпретация полученной ранее сейсмической информации и ГИС с помощью современных технических средств и программных технологий, обеспечивающих более кондиционные и достоверные построения Сейсмогеологических моделей сложных ловушек (нулевое приближение геологического строения объекта поиска).

3. Проведение физического и математического моделирования сейсмических волновых полей с целью “настройки” методик полевых наблюдений, обработки и интерпретации данных на конкретный геологический объект. При этом критерий оптимальности методик всех этапов сейсмического исследования – минимальные затраты на проведение работ при заданной точности восстановления модели объекта.

4. Проведение поисковых сейсморазведочных работ по оптимизированной методике с целью уточнения нулевого приближения (открытие ловушки).

5. Детализационные сейсморазведочные работы с целью подготовки объекта под бурение.

6. Бурение одной-двух поисково-параметрических скважин с целью изучения околоскважинного пространства по данным ВСП, выполнения расширенного комплекса ГИС (с обязательным выполнением АКШ, ГГК-П, ЯМК, МНК), спецотбора и исследования керна, проведение ГТИ, ГГИ в процессе бурения. На данном этапе производится оптимизация комплекса ГИС и его специализация применительно к особенностям изучаемого геологического объекта, обеспечивается построение детальной литолого-петрофизической опорной модели всего разреза, получение геохимической опорной модели всего разреза и геохимической характеристики, оценки нефтегазоносности и нефтегазоперспективности.

7. Проведение детальных сейсморазведочных работ (если скважины оказались продуктивными), в том числе по методике объемной сейсморазведки с целью надежной оценки размеров, амплитуды, конфигурации и других особенностей ловушки.

8. Комплексная интерпретация данных сейсморазведки и ГИС, построение первого приближение геологического строения объекта и передача его под разведочное бурение.

9. Проведение в разведочных скважинах оптимизированного комплекса ГИС и ВСП для изучения напряженного состояния горных пород, исследования возможностей прогноза зон АВПД, оценки промысловых характеристик пластов, обеспечения геофизического контроля за качеством вскрытия пластов, испытания скважин и состояния крепления ствола скважин.

10. Переинтерпретация комплекса геолого-геофизических материалов по мере получения новой петрофизической и геофизической информации по скважинам с целью оптимизации процесса разведочного бурения (прогноз особенностей геологического разреза в межскважинном пространстве, обнаружение участков выклинивания и увеличения мощности песчаных тел, прогноз зон развития улучшенных ФЕС, определение границ залежи, анализ латеральной петрофизической зональности объекта).

11. Комплексное управление процессом ГРР, включая экономическое управление, с принятием решения об окончании разведочного этапа по экономическим критериям (обеспечение кондиционных построений второго приближения геологического объекта и получение достаточного количества данных для подсчета запасов). При необходимости проводится доразведка объекта сейсмическими работами для сокращения объемов разведочного бурения и пополнения данных для подсчета запасов.

12. Обоснование геолого-геофизической модели месторождения и подсчетных объектов, подсчет и защита запасов.

Реализация такой схемы ГРР за счет сокращения числа пустых поисковых и законтурных разведочных скважин обеспечит значительную экономию материальных ресурсов. Кроме того, логично проведение последующих итераций (получение дальнейших приближений геологического строения) с целью обеспечения контроля за разработкой месторождений (сейсмомониторинг).

В качестве примера возможного применения рационального комплексирования детальной сейсморазведки и глубокого бурения можно привести поисково-разведочные работы на Нулмуяхинской площади, где поисковыми скважинами были вскрыты продуктивные пласты с различным характером насыщения, что свидетельствовало о сложном характере месторождения. В связи с этим геофизической службой Главтюменьгеологии было предложено проведение детализационных сейсморазведочных работ МОВ ОГТ с целью оконтуривания залежей и определения подсчетных параметров пластов по результатам комплексной интерпретации данных сейсморазведки и ГИС, причем предлагалось сокращение объемов буровых работ до минимума, обеспечивающего калибровку сейсмических данных (рекомендовано было пробурить для обеспечения прогноза еще две скважины).

Бурение основного объема разведочных скважин должно было проводиться после получения результатов обработки сейсморазведочных данных в оперативном режиме. Несмотря на реализацию геофизической части этой программы и неоднозначные результаты бурения первых скважин, Нулмуяхинская площадь продолжала разбуриваться темпами, опережающими получение геофизической информации. До получения результатов прогноза было пробурено еще 11 скважин. Из них шесть для разведки месторождения не нужны, так как расположены за контурами геофизических аномалий, а как поисковые они также расположены неоптимально. Скважины, расположенные в контуре сейсмических аномалий, как разведочные размещены не лучшим образом. С учетом прогноза по данным геофизики можно было получить больший прирост геологической информации, разместив их эффективнее. Одна скважина вскрыла новую продуктивную линзу (новый объект). Сразу же после бурения этой скважины контуры нового объекта были определены по геофизическим данным и переданы геологам. Таким образом, реализация ГРР по рациональной схеме и соблюдение этапности работ позволили бы сэкономить шесть непродуктивных разведочных скважин стоимостью около 12 млн. руб. и оптимизировать процесс разведки месторождения. Подобная схема организации ГРР не является исключением для Нулмуяхинской площади.

За 80-е годы в Главтюменьгеологии проведена большая организационная и техническая работа по увеличению мощностей глубокого бурения. В то же время геофизические работы развивались более медленными темпами. Намечаемые Мингео СССР мероприятия по техническому перевооружению геофизических работ оказались не выполненными по ряду основных позиций. Более того, в последние годы возрастают трудности с обеспечением геофизических работ стандартным оборудованием и материалами. Ситуация усугубляется все возрастающей сложностью поисковых объектов. В результате сложившейся обстановки геофизические организации сегодня не в состоянии ежегодно готовить в необходимом объеме перспективные объекты для размещения растущих объемов глубокого бурения.

Переход на организацию ГРР по предлагаемой схеме не снизит темпа прироста запасов УВ, а обеспечит возможность значительно сократить затраты на ГРР в целом.

This paper reviews an operating pattern of geological exploration in the Western Siberia which is determined by expenditure mechanism involving expensive operations (drilling), whereas geophysical work is the main source if information on the basis of which the necessary geologic knowledge of exploration targets is provided.