К оглавлению журнала

 

УДК 553.98.2.042

© В.В. Поповин, 1993

Изучение состояния и структуры запасов нефти и газа – одна из основных задач ВНИГНИ

В.В. ПОПОВИН (ВНИГНИ)

Отдел запасов углеводородов создан в 1992 г. в результате частичного изменения структуры института, несмотря на давнюю для ВНИГНИ историю изучения состояния и закономерностей размещения запасов углеводородов.

По существу эти исследования начаты во ВНИГНИ в конце 50-х годов. По инициативе С.П. Максимова была набрана специальная группа научных сотрудников (В.А. Киров, И.П. Лаврушко, В.Н. Ларкин, М.В. Дахнова, О.В. Нечаева, В.Ф. Раабен и др.) для составления паспортов месторождений УВ на базе анализа ежегодных балансов запасов и других фактических материалов. Такая работа была выполнена и использована для районирования месторождений нефти и газа с указанием качественной характеристики пластов и флюидов. Традиционными районами исследований были территории Восточно-Европейской платформы и Средней Азии.

В 1958 г. в группе, возглавляемой А.И. Клещевым, была завершена важная работа по прогнозной оценке запасов УВ Урало-Поволжья. Впервые для рассматриваемой территории была создана научная основа поисков месторождений нефти и газа, что привело к массовым открытиям на территории Татарии, Башкирии и Куйбышевской обл.

В 1964 г. был организован сектор промышленных запасов нефти и газа, возглавляемый В. А. Кировым. К 1965 г. появились первые карты перспектив нефтегазоносности и размещения залежей нефти и газа (Урало-Поволжье) с указанием их фазового состояния, качества пластов и флюидов.

В 1970 г. группа авторов (С.П. Максимов, В.А. Киров, В.А. Клубов, С.К. Нечитайло и др.) выпустила в свет монографию “Геология нефтяных и газовых месторождений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции”, которая являлась не только хорошим справочным материалом, но и была ориентирована на эффективные поиски новых месторождений.

Большой вклад в оценку прогнозных запасов нефти и газа в 1958–1976 гг. внес Н.И. Буялов. Под его руководством разрабатывались и Совершенствовались методы прогнозной оценки, были произведены расчеты запасов по глубинам, стратиграфическим комплексам и основным тектоническим элементам, составлены первые карты перспектив нефтеносности территории бывшего СССР, что послужило научной основой для планирования ГРР на нефть и газ.

В 1972 г. отдел ресурсов возглавил В.Н. Крамаренко, а сектор промышленных запасов нефти и газа – И.П. Лаврушко. В это время начались исследования по структуре и качественной характеристике запасов УВ. Изучались вопросы достоверности оценки и динамики запасов УВ различных категорий, их вовлеченности в разработку, анализировалось списание запасов УВ, т. е. исследования, связанные с изучением запасов УВ, проводились на новом, более качественном уровне.

В 1977 г. руководство отделом ресурсов было поручено С.А. Винниковскому – известному почетному геологу, долгое время возглавлявшему геологическую службу объединения Пермь-нефть.

Сектором запасов УВ продолжал руководить И.П. Лаврушко, а работу по оценке ресурсов УВ в основном взял на себя С.А. Винниковский, который был идеологом и координатором этой проблемы по бывшему СССР вплоть до конца 1992 г. Под его руководством были оценены ресурсы УВ бывшего СССР в 1984 и 1988 гг., что создало надежную базу для планирования ГРР.

В 1978–1981 гг. под руководством И.П. Лаврушко был проведен анализ состояния категорийных запасов нефти и газа для повышения надежности планирования их приростов. В этом анализе был обоснован прирост запасов разных категорий, сделаны выводы относительно возможности разработки запасов категории С2.

В секторе запасов проводились также исследования по изучению битумов Урало-Поволжья и их ценности для народного хозяйства. По результатам исследований впервые были даны рекомендации по освоению битумов.

В 1981 г. отдел ресурсов преобразовали в отдел научного обоснования направлений и перспективного планирования геологоразведочных работ на нефть и газ. Заведующим был назначен С.А. Винниковский, руководителем сектора запасов оставался И.П. Лаврушко. Успешно трудились в отделе Н.И. Буялов и Г.X. Дикенштейн.

В 1985 г. И.П. Лаврушко совместно с Н.С. Сабанеевым закончили очень важную работу – разработали научно обоснованные принципы оценки состояния запасов нефти и газа и дали объективную оценку сырьевой базы нефтегазовой промышленности.

С 1984 по 1988 г. сектором руководил Н.С. Сабанеев. Под его руководством были обобщены материалы по анализу структуры и распределению запасов УВ, подготовлено “Методическое руководство по проведению анализа структуры запасов нефти, газа и конденсата”, а также дана оценка степени активности промышленных запасов нефти и газа с рекомендацией по увеличению их добычи.

По отдельным районам начались работы по созданию банка данных для анализа структуры запасов нефти и газа. Подготовлены рекомендации по вовлечению в разработку подготовленных запасов нефти (2,7 млрд. т), относящихся к активным по качеству и количественной характеристике В 1988 г. была вновь произведена реорганизация отдела с разделением на два отдела: ресурсов углеводородов и перспективного планирования Г PP.

Работы, связанные с изучением запасов УВ, были совмещены в едином подразделении и направлены на уточнение количественной оценки перспектив нефтегазоносности, состояния ресурсов и запасов нефти, газа и конденсата по бывшему СССР и крупным регионам. Эти работы проводили Г.Я. Вассерман, В.Н. Водолазский, Т.В. Яценко, Т.Б. Алексеева, Т.И. Спирина под руководством С.А. Винниковского.

В начале 1991 г. эти исследования были закончены и получены следующие результаты.

Величины оценки начальных ресурсов нефти, газа и конденсата ряда крупных регионов страны претерпели серьезные изменения. Так, по стране на 34 % увеличились суммарные начальные ресурсы растворенного газа, на 27 % – конденсата. В акваториях на 24 % возросли начальные ресурсы свободного газа. Ресурсы нефти увеличились на 29 % в Восточной Сибири и Казахстане, на 40 % в Прикаспии, на 42 % в Тимано-Печорской НГП. Ресурсы свободного газа увеличились на 26 % в Западной Сибири и на 52 % в Поволжье. Значительные изменения претерпели оценки ресурсов и других районов.

Установлена высокая достоверность оценки величины начальных разведанных запасов. В 1981 –1988 гг. начальные разведанные запасы объектов, утвержденные ГКЗ СССР к началу 1981 г., подтвердились со средней величиной коэффициента достоверности 1,03 и ее дисперсией в разных районах от 0,76 до 1,09.

Установлена динамика качественных характеристик запасов. Несмотря на увеличение в 1981–1989 гг. общего числа нефтяных месторождений в 1,36, а газовых в 1,27 раза, доля крупных и уникальных по размерам заключенных в них запасов увеличилась в общем числе по нефти от 6,2 до 8,6 %, по газу – от 11,4 до 14,3 %, одновременно возросла и доля содержащихся в уникальных и крупных месторождениях запасов нефти от 67,5 до 78,2 % и газа от 89,6 до 93,3 %. Вместе с тем наметилось некоторое усложнение структуры запасов по технологическим показателям (плотность, сернистость нефтей, их приуроченность к уплотненным коллекторам, содержание агрессивных компонентов в газах).

В начале 1988 г. появилось новое подразделение – отдел оперативной оценки запасов нефти и газа и качества поисково-разведочных работ, возглавляемый В.В. Поповиным, его ближайшими помощниками стали В.Е. Тавризов, Н.Н. Емельянов, С.К. Жадченко, И.И. Наборщикова, Р.М. Либман, а затем и Н.П. Гришин.

Перед исследователями была поставлена задача провести анализ и дать оценку качества поисково-разведочных работ и достоверности оперативно подсчитываемых запасов нефти и газа. Исследования проводились на базе изучения материалов ежегодных приростов запасов УВ, представляемых на утверждение в ЦКЗ и ГКЗ. Все документы отраслевого уровня по приросту запасов УВ проходили экспертизу в отделе и большинство возникавших замечаний и рекомендаций учитывались при рассмотрении запасов в ЦКЗ, т. е. в отделе производилась первичная апробация приращиваемых запасов УВ.

Необходимость этих исследований возникла в связи с переходом отрасли на новые условия хозяйствования и финансирования, ориентированных на конечный результат – выполнение геологического задания по приросту запасов полезных ископаемых. В силу этого важным становятся максимально достоверная первоначальная оценка запасов изучаемых месторождений и исключение последующих их списаний при рассмотрении и утверждении в ЦКЗ и ГКЗ СССР или их отнесении к забалансовым. При этом первостепенное значение придавалось качеству проводимых разведочных работ на каждом этапе изучения месторождений и надежности получаемой геолого-геофизической и промысловой информации.

Результаты исследования показали, что успешное ведение работ возможно при выполнении следующих условий: своевременной постановке и организации планомерного изучения каждого объекта, контроле над полнотой и качеством получаемых геофизических и геолого-промысловых данных, определяющих степень достоверности подсчетных параметров и оценку запасов в целом.

Практикой ПРР установлено, что, чем раньше будут определены типы выявленных месторождений и масштабы вероятных скоплений УВ, тем надежнее будет составлен проект разведки и эффективнее проведены работы, связанные с комплексной оценкой запасов и подготовкой месторождений УВ к их промышленному освоению.

При рассмотрении возможностей эффективного наращивания в стране сырьевой базы нефти возникает вопрос и о внутренних резервах нефтедобывающих организаций. Эти резервы очевидны и их реализация связана главным образом с необходимостью обустройства новых месторождений и районов, а также более полным вовлечением в разработку горизонтов, нередко находящихся в пределах разрабатываемых месторождений. По этим вопросам собран и проанализирован материал, дающий представление о резервах нефтедобычи.

В 1990 г. по материалам этих исследований выпущен обзор “Анализ качества поисково-разведочных работ и достоверности оперативно подсчитываемых запасов нефти и газа”. В работе четко показано, что эффективность поисково-разведочных работ определяется их качеством и надежностью оперативных подсчетов запасов нефти и газа. Установлено, что слабая обоснованность запасов категории С2 вызвана не только плохой подготовленностью объектов под глубокое бурение, но и отсутствием четких требований (и методики) к выделению и локализации неразведанной части запасов УВ. Для успешного проведения ПРР основное внимание необходимо уделять повышению степени информативности глубоких скважин и достоверности подсчетных параметров, внедрению новых технологий вскрытия и изучения сложных коллекторов. Для каждого этапа ПРР сформулирован комплекс мер и предложений, направленный на улучшение качества геолого-промысловых работ и повышение надежности подсчитываемых запасов УВ.

В середине 1990 г. в связи с реорганизацией структуры ВНИГНИ и постановкой новых задач отдел был объединен с отделом ресурсов УВ, ее заведующим назначен В.В. Поповин, в структуре отдела предусматривалось два сектора: разведанных запасов нефти и газа и прогнозных ресурсов углеводородов.

В секторе разведанных запасов нефти и газа в 1991 г. был дан анализ изменения структуры запасов нефти, газа и конденсата за 1986–1990 гг. Установлено, что структура запасов газа, особенно в Западной Сибири, ухудшилась за счет интенсивной разработки сеноманских залежей и пополнения их запасами газа в залежах нижнемеловых и юрских отложениях, характеризующимися худшими качествами.

Динамика структуры запасов нефти выглядит следующим образом:

Проведенные данные, естественно, усложняют условия разработки вводимых в разработку залежей.

Важное место в оценке структуры запасов нефти, как известно, занимает их дифференциация по дебитам скважин. Такая работа выполнена. Источником информации служили отчетные данные добывающих и разведочных организаций, а также различные справочные издания. Указанные источники и система их обработки оказались единственно возможными, хотя и не претендующими на высокую достоверность, но определяющими общую ситуацию и тенденцию. В результате исследований было показано, что по состоянию на 01.01.91 г. по продуктивности (в данном случае через дебиты) запасов нефти по Российской Федерации дифференцируются следующим образом: с дебитами более 25 т/с – 63,3 %, 5–25 т/с – 28,3 %, менее 5 т/с - 8,4 %.

Имеются также интересные данные и по структуре приращенных запасов нефти за 1986–1990 гг. (по территориям бывшего Мингео СССР). За этот период было приращено запасов со средними дебитами 30 т/с – 40,5 %, 5–30 т/с – 52 % и менее 5 т/с – 7,5 %.

Судя по характеристикам открываемых и вводимых в разработку месторождениям, тенденциям в изменении структуры запасов по Российской Федерации к 1995 г., доля запасов с дебитами менее 5 т/с возрастет незначительно.

Исследования по ресурсной части контролировал С.А. Винниковский, который в начале 1991 г. закончил отчет по уточнению количественной оценки прогнозных ресурсов УВ. С начала 1992 г. исследования в отделе проводятся в рамках договора “Оценить нефтегазовые ресурсы и обосновать направления геолого-разведочных работ на нефть и газ по отдельным регионам и России в целом”.

В конце 1992 г. подразделение, связанное с изучением запасов, вновь обособилось и преобразовалось в отдел запасов углеводородов – его задачи тесно связаны с Государственной программой развития минерально-сырьевой базы России и сводятся в основном к следующим:

Срок исполнения задания – январь 1994 г.

Помимо госбюджетных работ в отделе регулярно и успешно под руководством Н.П. Гришина проводятся исследования на договорной основе по подсчету запасов УВ месторождений Удмуртии для составления ТЭО и представления материалов в ЦКЗ.

За три года произведен подсчет запасов по12 месторождениям нефти с обоснованием КИН и рекомендациям по их дальнейшему использованию. Эти исследования, носящие элементы научной новизны (в части корреляции разрезов, локализации залежей и обоснования подсчетных параметров), высоко оцениваются Заказчиком, а отдел запасов углеводородов стал постоянным исполнителем этих трудоемких работ. В отделе имеются и потенциал, и исполнители для расширения указанных работ. Возвращаясь к основной тематике отдела – оценка и анализ структуры запасов УВ месторождений нефти Российской Федерации – можно отметить, что уровень исследований в последнее время в значительной степени возрос.

Под руководством В.Н. Водолазского разработан программный комплекс автоматизированной обработки данных о состоянии, ретроспективе и динамике запасов УВ в отдельных нефтегазоносных районах и в целом в Российской Федерации. Создана база данных по геолого-промысловой характеристике и запасам залежей УВ по состоянию на 01.01.86 г., 01.01.91 г. и 01.01.92 г.

Результаты анализа и машинной обработки данных выдаются в виде таблиц и диаграмм, которые наглядно иллюстрируют динамику изменения структуры запасов и делают возможным прогноз ее развития.

В перспективе – системная обработка материалов для выбора приоритетных районов, участков, месторождений для постановки и проведения геолого-разведочных работ, а также добычи УВ.

Изучение структуры запасов УВ, экономических аспектов освоения месторождений в условиях лицензирования и финансового дефицита приобретает весьма актуальное значение.

Имеющиеся данные показывают, что при сложившейся мировой конъюнктуре УВ, ограниченности разведанных запасов нефти в стране и падении уровня добычи нефти необходимо шире использовать иностранные инвестиции для разработки главным образом трудноизвлекаемых запасов нефти, тогда появится реальная возможность оснащения отрасли современным оборудованием и технологией ведения работ и повышения уровня добычи УВ.

По-видимому, возникла необходимость также более интенсивного акционирования предприятий нефтегазодобывающей промышленности и изменения системы экономического стимулирования, определения необходимых объемов и направлений геолого-разведочных работ, их структуры, а также оптимального комплексного использования всех компонентов УВ. Необходим также пересмотр ставок возмещения затрат на геолого-разведочные работы в полном соответствии с конъюнктурой рынка и изменением стоимости геолого-разведочных работ, а не от количества добытой нефти и от запасов, вовлекаемых в разработку; что недавно предложил А. Гранберг. Тогда появится живой стимул к работам, связанным с увеличением нефтеотдачи.

Проведенный в отделе анализ накопленной базы данных со всей очевидностью показал, что за последние пять лет, произошло лишь некоторое ухудшение структуры запасов УВ, но это не может служить основной причиной резкого падения уровня добычи. Большая часть запасов (90–95 %) залегает на доступных глубинах (до 3000 м) и характеризуется хорошим качеством. Доля высокодебитных запасов нефти снизилась от 67 до 63 %, среднедебитные запасы увеличились от 25 до 28,3 %, количество низкодебитных запасов практически не изменилось, доля запасов с высоковязкими нефтями составляет всего 6,8 %. То же самое удалось проследить и по другим параметрам.

Тревожное положение создалось с выработанностью запасов нефти, которая достигла в Российской Федерации 40 %, а разведанность – 82 %.

Главная причина падения уровня добычи – большое число простаивающих и длительное время не ремонтирующихся скважин, а также отсутствие достаточного резерва крупных и средних месторождений в районах с развитой нефтедобычей и инфраструктурой. Открытия последних лет связаны с обнаружением и разведкой в основном мелких месторождений. Средние запасы открытых в 1991 г. в России нефтяных месторождений составили 5 млн. т, а в 1990 г.– 6,8 млн. т. Ссылки на трудности, возникающие с вводом в эксплуатацию подгазовых залежей нефти, справедливы, но в таких залежах содержится всего 8,6 % запасов нефти от всех запасов нефти России, а добыча составляет 0,8 % общероссийской.

В создавшихся условиях необходимо скорейшее внедрение более передовой технологии и техники добычи нефти, способствующей более полному ее извлечению. Кроме того, необходима более глубокая переработка нефти и большой объем утилизации попутного газа, конденсата и тяжелых гомологов газа.

Накопленные в виде банка данных материалы по всем месторождениям УВ России в условиях лицензирования приобретают особое значение и в сочетании с научным потенциалом отдела позволят решать ряд вопросов по применению геолого-экономической оценки месторождений, передаваемых в аренду российским и иностранным нефтепромышленникам.

Abstract

The history of appearance and organisation in VNIGNI of investigations, connected with study of state and structure of hydrocarbon reserves, is described. The role of the Head institute and scientists achievments in knowledge of structure and HC reserves location and in effective development of oil and gas prospecting works are shown. The degree of commercial reserves activity is connected with oil extraction level. Dynamics of reserves structure is revealed and it is shown that its deterioration can't be the cause of oil output level decreasing. The main cause is great quantity of wells, standing idle and not-repairing for a long time, and absence of great and middle fields in the regions with developed oil extraction and infrastructure.

Quick inculcation of advanced technologies and oil extraction technics, contributing to its more complete extraction, is necessary under created conditions.