СТРУКТУРА, СТЕПЕНЬ ОСВОЕННОСТИ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ
Е.Б.Грунис, И.К.Байрак (ФГУП ИГиРГИ)
Важнейшим элементом обоснования управленческих решений при выборе стратегических задач по воспроизводству минерально-сырьевой базы (МСБ) нефтегазодобычи является детальная и всесторонняя оценка состояния запасов и ресурсов нефти и газа и связанных с ними резервов развития сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности. Переход российской экономики на рыночные отношения прервал многолетние работы по анализу и прогнозу реально складывающейся и меняющейся по мере возрастания разведанности регионов структуры сырьевой базы страны.
Резкое сокращение объемов геолого-разведочных работ и инвестиций в воспроизводство МСБ в период экономического кризиса потребовало восстановления системы государственного контроля над процессом геологического изучения недр и эффективностью геолого-разведочных работ. С этой целью в ФГУП ИГиРГИ были продолжены комплексные исследования, характеризующие тенденции развития сырьевой базы, обеспеченность добычи и восполнение запасов нефти и газа. Объектами изучения явились крупнейшие нефтегазодобывающие районы России, в том числе старейшая Волго-Уральская нефтегазоносная провинция, в которой открыто 1258 месторождений, из них 1044 чисто нефтяных.
Несмотря на то, что провинция относится к району, истощенному разработкой горючих ископаемых, здесь есть возможности дополнительного обеспечения сырьем нефтегазовой промышленности, она легко доступна для потребителей, обладает хорошо развитой инфраструктурой и благоприятными географо-экономическими условиями. Однако готовность к промышленному освоению запасов УВ-сырья в различных областях провинции неравнозначна как по подготовленным объектам, так и технико-экономическим условиям разработки.
Оценка развития сырьевой базы Волго-Уральской провинции была выполнена на основании анализа качества запасов нефти и определения уровней и структуры добычи и прироста запасов нефти и газа в Приволжском федеральном округе (за исключением Саратовской области, частично входящей в провинцию) по состоянию на 01.01.2003 г.
Как и во всех хорошо разведанных регионах, в Волго-Уральской провинции наибольшую часть начальных суммарных ресурсов нефти (НСР, по утвержденной оценке на 01.01.1993 г.) составляют запасы высоких категорий (A+B+C1), более 90 % которых разрабатываются. О высокой разведанности провинции свидетельствует и незначительный объем предварительно оцененных запасов нефти, составляющих примерно 3 % НСР, из них около 30 % приурочено к неразрабатываемым залежам разрабатываемых месторождений. Основные нефтегазоносные комплексы (НГК) по содержанию разведанных запасов нефти находятся в нижних частях осадочного чехла, в стратиграфическом диапазоне от среднего девона до среднего карбона, причем терригенные комплексы по объему содержащихся в них запасов превосходят карбонатные. На первые из них приходится около 70 % всей добываемой в провинции нефти. Неразведанные ресурсы нефти составляют 23,5 % НСР провинции и входят в основном в группу Д.
Запасы свободного газа (включая газовые шапки) составляют несколько меньше 50 % суммарных разведанных и около 25 % предварительно оцененных запасов условного топлива провинции. При этом более 80 % запасов категорий A+B+C1 и 60 % категории С2 сосредоточено на уникальном Оренбургском месторождении, в основном в нижнепермских отложениях.
На основании распределения запасов по геологическим условиям залегания и качественному составу проведена дифференциация запасов нефти с выделением активных и трудноизвлекаемых (ТИЗ). Используя сложившийся на сегодня подход к анализу качественной структуры запасов, к ТИЗ были отнесены запасы нефти с высокой (> 30 МПа) вязкостью, подгазовых залежей и залежей с высоким (> 200 м3/т) газовым фактором, а также заключенные в коллекторах с низкой (< 0,05 мкм2) проницаемостью. Как показывает практика, последняя группа запасов носит условный характер, поскольку граничные значения проницаемости для выделения низкопроницаемых коллекторов могут существенно меняться в различных стратиграфических комплексах. Учитывая, что залежь часто характеризуется более чем одним параметром, каждая группа представлена только теми запасами, которые не входят в предыдущую.
Анализ качества и добывных возможностей запасов нефти Волго-Уральской провинции показал, что более 50 % разведанных и 40 % предварительно оцененных запасов нефти по указанным параметрам относятся к активным (рис. 1, 2).
Почти 75 % активных запасов категорий А+В+С1 и около 60 % категории С2 содержатся в терригенных девонском и нижнекаменноугольном НГК (рис. 3, 4). Более 35 % всех активных разведанных запасов сконцентрировано на Южно-Татарском своде, из них 20,5 % - на его куполе. Значительное количество активных запасов находится на Башкирском своде, в Верхне-Камской и Бузулукской впадинах, а также в Соликамской депрессии. Наибольшими объемами активных разведанных запасов обладает Республика Татарстан, а активных предварительно оцененных - Пермская область, республики Удмуртия и Татарстан.
Большая часть активных запасов категорий A+B+C1 (82,7 %) и С2 (57,9 %) принадлежит разрабатываемым залежам (рис. 5, 6). В неразрабатываемых залежах разрабатываемых месторождений находится 10,4 % активных разведанных и 20,1 % предварительно оцененных запасов. Месторождения, подготовленные к освоению, включают 3,9 и 5,7 %, разведываемые - 1,9 и 14,7 %, законсервированные - 1,1 и 1,6 % активных запасов соответствующих категорий.
Трудноизвлекаемые запасы нефти составляют 46 % запасов категорий А+В+С1 и 56 % категории С2. Почти 44 % из них относятся к запасам высоковязких нефтей, в подгазовых залежах находится 8 %, в залежах с высоким газовым фактором - 16,5 % и в низкопроницаемых коллекторах - 32 % запасов. Основная масса ТИЗ, как и активных, сосредоточена на разрабатываемых залежах.
Наибольшие объемы разведанных ТИЗ приходятся на карбонатный верхнедевон-нижнекаменноугольный (25,1 %), карбонатный нижнекаменноугольный (22,4 %) и терригенный нижнекаменноугольный (19,3 %) НГК. Почти 40 % ТИЗ первого из них, более 50 % второго и около 80 % последнего составляют запасы высоковязких нефтей. Почти 29 % ТИЗ категорий А+В+С1 сконцентрировано на Южно-Татарском своде, в основном на его западном склоне. Значительные объемы ТИЗ промышленных категорий приходятся на Бузулукскую, Верхне-Камскую и Мелекесскую впадины, а также Башкирский свод, при этом 99,2 % ТИЗ в Мелекесской впадине, почти 75 % на Южно-Татарском и 59 % на Верхне-Камском сводах составляют высоковязкие нефти. Более 60 % всех ТИЗ Башкирского свода и свыше 50 % ТИЗ Бузулукской впадины заключены в низкопроницаемых коллекторах. В последней 41,1 % ТИЗ приходится на нефти с высоким газовым фактором.
Трудноизвлекаемые запасы нефти категории С2 в наибольшем объеме содержатся в карбонатных нижне-среднекаменноугольном (22 %) и верхнедевон-нижнекаменноугольном (21,3 %) НГК, причем большую часть первых составляют нефти с высокой вязкостью, а вторых - в низкопроницаемых коллекторах. Свыше 30 % предварительно оцененных ТИЗ сосредоточены на Южно-Татарском своде, в основном в его центральной части, и представлены высоковязкой нефтью.
Наибольшей долей ТИЗ высоких категорий в общем объеме разведанных запасов характеризуются Пензенская, Кировская и Пермская области, а предварительно оцененных - Республика Татарстан и Оренбургская область.
Основная часть запасов провинции относится к распределенному фонду. В нераспределенном фонде Волго-Уральской провинции остаются около 6 % разведанных и 14 % предварительно оцененных запасов нефти, примерно 3 % разведанных и 4 % предварительно оцененных запасов газа. Нераспределенный фонд запасов сосредоточен в основном на законсервированных месторождениях.
Более половины запасов нераспределенного фонда относятся к активным. Наибольшими активными запасами промышленных категорий обладает нераспределенный фонд недр северной части Бузулукской впадины, а категории С2 - Верхне-Камской впадины и Соликамской депрессии. Самый большой объем активных запасов категорий A+B+C1 фонда приходится на терригенные девонский и нижнекаменноугольный, а также карбонатный нижне-среднекаменноугольный НГК, категории С2 - на терригенный нижнекаменноугольный, карбонатный нижне-среднекаменноугольный и карбонатно-терригенный среднекаменноугольный НГК. Наиболее значительная часть активных запасов нераспределенного фонда связана с подготовленными к разработке месторождениями и неразрабатываемыми залежами разрабатываемых месторождений.
Трудноизвлекаемыми являются 44,3 % запасов категорий А+В+С1 нераспределенного фонда недр провинции. Из них в низкопроницаемых коллекторах находятся 52,2 %, в высоковязких нефтях - 35 %, с высоким газовым фактором - 7,3 %, в подгазовых залежах - 5,5 %. Наибольшими значениями разведанных ТИЗ нераспределенного фонда характеризуются север Бузулукской впадины и Южно-Татарский свод.
Из НГК самые внушительные количества ТИЗ категорий А+В+С1 нераспределенного фонда находятся в карбонатном верхнедевон- нижнекаменноугольном и терригенном нижнекаменноугольном комплексах. И если в первом 75,4 % ТИЗ связано с низкопроницаемыми коллекторами, то во втором 63,6 % составляют высоковязкие нефти. Самая большая доля разведанных ТИЗ нераспределенного фонда приходится на карбонатные верхнедевон-нижнекаменноугольный и нижнепермский НГК.
Трудноизвлекаемые запасы категории С2 нераспределенного фонда составляют 37,5 % всех ТИЗ данной категории. Наибольшие их объемы связаны с высоковязкими нефтями (49,3 %) и низкопроницаемыми коллекторами (34,7 %). Высокий газовый фактор имеют 13,4 %, в подгазовых залежах находится 2,4 % ТИЗ. Более половины этих запасов принадлежит Верхне-Камской и Мелекесской впадинам. Они сосредоточены в основном в карбонатах ранне- и среднекаменноугольного возраста. Наибольшая часть как разведанных, так и предварительно оцененных ТИЗ нераспределенного фонда приурочена к законсервированным месторождениям.
Ретроспективный анализ показал, что меняющаяся по мере возрастания разведанности регионов структура сырьевой базы Волго-Уральской провинции испытывает неблагоприятную тенденцию своего развития, выражающуюся в ухудшении качества запасов. Это вызвано опережением отбора запасов нефти из высокопродуктивных залежей и преобладанием запасов с низкими добывными возможностями, часто нерентабельными для самостоятельного освоения.
Добыча нефти и газа находится в провинции на стадии естественного падения. С 1993 по 1999 гг. уровень добычи нефти снизился с 90,7 до 72,0 млн. т. Однако в последние 4 года наблюдается тенденция его увеличения. Особенно это заметно в Республике Татарстан, где добыча нефти уже в течение 10 лет поддерживается на уровне 25-28 млн т. Стабилизация и даже некоторый рост добычи были достигнуты за счет применения прогрессивной методики доразведки эксплуатируемых месторождений, ввода в активную разработку ТИЗ и широкого внедрения гидродинамических методов увеличения нефтеотдачи (Муслимов Р.Х. Стратегия и тактика освоения нефтяных ресурсов на поздней стадии разведки и разработки // Георесурсы. - 2000. - № 3.). Новые месторождения, открытые в Республике Татарстан, на протяжении 1-2 лет оперативно передаются в распределенный фонд и включаются в разработку.
Вместе с ростом добычи за последние 10 лет в провинции произошло изменение объемов разведанных запасов нефти в сторону увеличения. Это связано с тем, что восполнение добычи запасами производится не только за счет разведки, но и периодически проводимой переоценки запасов, причем последняя в некоторых районах начинает доминировать. Так, на Ромашкинском месторождении в 2001 г. за счет пересчета был получен прирост запасов 49,3 млн. т, а в 2002 г. - 23,1 млн. т. Возможно, что этот подход для таких старых нефтегазодобывающих провинций как Волго-Уральская, является правомерным, и в дальнейшем прирост запасов будет учитываться из обоих источников.
Восполнение добычи запасами в провинции в целом составило 35,7 %. В то же время состояние сырьевой базы теоретически позволяет произвести восполнение добычи нефти за счет прироста новых запасов. Особое значение в приросте запасов и поддержании уровня добычи нефти сохраняет уникальное Ромашкинское месторождение, невскрытые пласты которого содержат значительный объем перспективных ресурсов.
Уровень добычи нефти в среднесрочной перспективе в значительной мере будет зависеть от мировых цен на нефть. Достаточно высокая стоимость нефти позволит вовлекать в разработку объекты практически любых объема запасов и доли ТИЗ. Добыча нефти, как и в настоящее время, будет связана со старыми месторождениями, находящимися в разработке и характеризующимися в течение длительного периода времени падающей добычей. В связи с этим ожидать увеличения добычи нефти в более далекой перспективе вряд ли возможно.
Уровни добычи и прироста запасов свободного газа в провинции базируются в основном на показателях крупнейшего Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения. Высокая прогнозная оценка ресурсов газа позволяет надеяться на прирост новых запасов.
На базе сложившейся динамики добычи и состояния запасов нефти и газа можно ожидать дальнейшее уменьшение разведанных запасов. Вместе с тем, в Волго-Уральской провинции имеется достаточный объем ресурсов УВ для поддержания прогнозируемых на среднесрочную перспективу уровней добычи. Обеспеченность промышленности разведанными извлекаемыми запасами нефти составляет 34 года, газа - 45 лет.
Основным резервом для поддержания добычи нефти могут служить запасы категории C1 неразрабатываемых залежей на 523 разрабатываемых месторождениях, составляющие около 10 % разведанных запасов провинции, и запасы категории С2 разрабатываемых месторождений, составляющие более 80 % всех предварительно оцененных запасов, при этом 65 % последних принадлежат непосредственно разрабатываемым залежам. Перспективы обнаружения новых залежей связаны и с неразведанными ресурсами нефти, представляющими примерно 25 % всех НСР нефти провинции.
Резервом для ввода в разработку в ближайшее время могут быть запасы газа неразрабатываемых залежей на разрабатываемых месторождениях, составляющие 3 % запасов категорий A+B+C1 и 29 % категории С2, а также запасы разведываемых месторождений, составляющие 7 % предварительно оцененных запасов провинции. Ждут освоения и неразведанные ресурсы газа (около 65 % НСР газа провинции), большая часть которых оценена по категории Д. Более 90 % перспективных и свыше 50 % прогнозных ресурсов газа принадлежат Оренбургской области.
Наибольший объем геологоразведочных работ в перспективе будет размещен в районах с высокой плотностью неразведанных ресурсов, на территориях, расположенных вблизи добывающих предприятий и имеющих развитую инфраструктуру, обеспечивающую быстрое освоение МСБ. Главными направлениями геолого-разведочных работ остаются Южно-Татарский и Башкирский своды, Верхне-Камская и Бузулукская впадины, которые характеризуются преобладанием активных запасов.
О перспективах обнаружения новых запасов УВ-сырья свидетельствует большое число (более 1100) подготовленных для глубокого бурения площадей. Коэффициент успешности открытия месторождений (отношение числа продуктивных структур к числу опоискованных площадей) за последние 5 лет колеблется от 32 до 52 %, составляя в среднем 39 %. Открытие новых месторождений и залежей, прежде всего, будет связано с терригенными девонским и нижнекаменноугольным и карбонатным верхнедевон-нижнекаменноугольным комплексами отложений. Потенциальными источниками запасов нефти и газа являются еще плохо изученные отложения рифея-венда и кристаллического фундамента.
Значительная разведанность ресурсов обусловливает вероятность выявления небольших по запасам и размерам месторождений и залежей со сложным строением ловушек и сильной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств коллекторов. Усложнение строения перспективных объектов, в том числе труднообнаруживаемых малоамплитудных поднятий с ограниченными ресурсами УВ и ловушек нетрадиционного типа, определяет необходимость повышения технико-методического уровня, прежде всего, сейсморазведочных работ.
Сравнение эффективности геолого-разведочных работ, проведенных на территории Волго-Уральской провинции на нефть в 1996-2001 гг. с Западно-Сибирским регионом показало, что в отдельные годы анализируемого периода значения этого показателя были почти одинаковыми (рис. 7). Кроме того, если в 1997-1999 гг. эффективность геолого-разведочных работ в главном нефтегазоносном районе страны уменьшилась с 294 до 181 т/м, то в Волго-Уральской провинции она повысилась с 80 до 175 т/м. Правда, в последний год рассматриваемого периода по сравнению с 1999 г. эффективность геолого-разведочных работ в Волго-Уральской провинции снизилась на 48 %, в то время как в Западной Сибири - только на 4 %.
Для более объективного выполнения мониторинга текущего состояния и перспектив развития сырьевой базы УВ Волго-Уральской провинции необходимы утверждение новой прогнозной оценки ресурсов УВ-сырья, причем в сторону увеличения, и уточнение границ тектонических элементов.
Все изложенное позволяет сделать вывод о том, что Волго-Уральская провинция продолжает оставаться надежной базой нефтедобывающей промышленности России. И несмотря на то, что перспективные участки часто характеризуются высокой степенью предпринимательского риска, освоение нефтяных запасов провинции для государства является экономически эффективным.
Based on analysis of structure and exploration maturity of Volga-Urals petroleum province the authors conclude that it still remains the reliable base of of oilproducing industry of Russia. Even though promising areas are often characterized by high extent of owner's risk, development of oil reserves of the province for the State appears to be economically efficient.
Рис. 1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ КАТЕГОРИЙ А+В+С1 ПО КАЧЕСТВУ
Запасы: 1 - активные, 2 - с вязкостью > 30 МПа, 3 - в подгазовых залежах, 4 - с газовым фактором >200 м3/т, 5- в коллекторах с проницаемостью < 0,05 мкм2
Рис. 2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ КАТЕГОРИИ С2 ПО КАЧЕСТВУ
Усл. обозначения см. на рис. 1
Рис. 3. СООТНОШЕНИЕ АКТИВНЫХ И ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ КАТЕГОРИЙ A+B+C1 ПО НЕФТЕГАЗОНОСНЫМ КОМПЛЕКСАМ
Запасы- 1 - активные, 2 - трудноизвлекаемые; комплексы: I-терригенный девонский, II - карбонатный верхнедевон-нижнекаменноугольный, III - терригенный нижнекаменноугольный, IV - карбонатный нижне-среднекаменноугольный, V - карбонатно-терригенный среднекаменноугольный, VI- карбонатный средне-верхнекаменноугольный, VII - карбонатный нижнепермский
Рис. 4. СООТНОШЕНИЕ АКТИВНЫХ И ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ КАТЕГОРИИ С2 ПО НЕФТЕГАЗОНОСНЫМ КОМПЛЕКСАМ
Усл. обозначения см. на рис. 3
Рис. 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ КАТЕГОРИЙ A+B+C1 ПО ОБЪЕКТАМ РАЗЛИЧНОЙ ОСВОЕННОСТИ
Объекты: 1 - разрабатываемые, 2- неразрабатываемые на разрабатываемых месторождениях, 3 - подготовленные к разработке, 4 - разведываемые, 5-законсервированные
Рис. 6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ КАТЕГОРИИ С2 ПО ОБЪЕКТАМ РАЗЛИЧНОЙ ОСВОЕННОСТИ
Усл. обозначения см. на рис. 5
Рис. 7. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ В ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ (1) И ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ (2) ПРОВИНЦИЯХ
