Откуда мы узнаем, где прячется нефть? Каким способом ее добыть? И как происходит корректировка технологических процессов уже во время добычи? Об этом «Труду» рассказали в департаменте разработки месторождений «Роснефти».
Подсказка для бурильщиков
На стене комнаты — гигантский монитор, собранный из десяти просто больших мониторов. По его матрице ползут сверху вниз кривые линии, похожие на кардиограмму. На самом деле они для геологоразведки не менее важны, чем ритмы сердца для человека. По форме зубцов, длительности и форме промежутков на графиках сидящие перед монитором специалисты определяют эффективность и правомерность основных буровых работ «Роснефти». То есть фактически контролируют сердце компании — ее нефтедобычу.
«Роснефть» организовала такое подразделение первой в России — в 2007 году. Только недавно другие нефтяные компании стали пытаться повторить этот опыт.
Немудрено, что подразделение, в котором я нахожусь, работает круглосуточно семь дней в неделю без перерывов на праздники. Конечно, если специалисты отдела разойдутся вдруг по домам, то никто не умрет. Однако горизонтальная скважина, например на Ванкоре, которая бурится на глубине
Зато приведем слова Владимира Путина, как раз оценивающие работу «Роснефти»: «Вот сидит группа экспертов в Москве и через спутник подсказывает бурильщикам, куда и как надо идти. Здорово, уникальные технологии! И интересно, и приятно!»
Построение модели
Возникает вопрос: зачем нужно корректировать скважину во время бурения? Разве нельзя ее уже в проекте правильно рассчитать? Чтобы ответить, придется узнать кое-что интересное о нефтяных месторождениях и скважинах.
Итак, для начала геологи делают предположение, что в таком-то районе, судя по всему, может быть нефть. После чего район начинают исследовать — проводить геологоразведку.
На первом этапе проводится сейсморазведка всего района перспективной неф-тегазоносности — бурятся неглубокие скважины, в которые закладываются небольшие заряды. После подрыва этих зарядов в земной коре расходятся сейсмические волны. Волны по-разному отражаются от разных геологических структур внутри коры. На анализе зафиксированных отражений строится модель геологической структуры местности.
Этот первый этап на языке геологов называется 2D-сейсмикой. По ее результатам еще нельзя определить точно, есть ли под землей нефть, однако уже можно сказать, что на глубине наличествует пластовый рельеф, потенциально соответствующий нефтяному месторождению.
Дальше на предполагаемом месторождении бурятся поисковые скважины. Если ожидаемые запасы и площадь геологической структуры небольшие, то
Когда бурение поисковых скважин приносит положительный результат, нефтяники приступают к более детальному изучению выявленных залежей. Например, проводится 3D-сейсмика — более сложное и дорогостоящее исследование на основе анализа отражения сейсмических волн. Площадь исследования может быть и 50, и даже 300 квадратных километров. Качество 3D-сейсмики зависит от многих факторов. Но если все прошло на отлично, то по результатам уже можно увидеть признаки наличия углеводородов в пласте. «Отстрел» 3D-сейсмики занимает несколько месяцев и несколько сотен специалистов. Когда работы в поле закончены, примерно год уходит на обработку сейсмических данных. Еще несколько месяцев необходимо для построения геологических моделей.
Далее бурятся разведочные скважины. Уточняются поверхности пластов, их свойства. Очень важна толщина нефтеносного пласта (бывает от нескольких и до 100 метров и более) и пористость нефтесодержащей породы (это может быть песчаник, известняк, доломит и другие породы). На основе данных всех проведенных исследований геологическая модель месторождения дорабатывается и уточняется.
Вот такая архитектура
И вот перед нами готовая модель месторождения. Давление там, на глубине 3 километра, порядка 300 атмосфер. Иногда достаточно пробурить скважину, обсадить ее стальной колонной и открыть задвижку, чтобы нефть начала фонтанировать. Однако так бывает не всегда. К тому же по мере выработки любого месторождения давление и напор нефти снижаются. Чтобы эти факторы не мешали забирать из-под земли все углеводороды, необходимо создать архитектуру скважины — на уровне проектирования решить интегральную задачу, не имеющую стандартного решения. Надо так расположить на уникальном рельефе конкретного месторождения нагнетательные и добывающие скважины, чтобы подаваемая вниз вода (или, скажем, газ) подталкивала нефть аккурат к добывающим скважинам и в конце концов вытолкала ее всю.
Но природа всегда готова преподнести сюрприз. Оказывается, достоверность проекта даже при современном уровне программно-аппаратного комплекса не может составить 100%. Скрытый глубоко под землей нефтеносный пласт может начинаться и заканчиваться раньше или позже, чем показывает модель. И вот тут в дело вступает Центр геологического сопровождения бурения скважин «Роснефти».
Конкуренты идут за опытом
За каждым долотом, вгрызающимся в нефтеносные пласты Ванкора, «Пурнефтегаза», Сахалина, Нефтеюганска и иных месторождений госкорпорации, установлен комплекс датчиков. Информация поступает прямиком в московский и региональные офисы в виде кривых, напоминающих кардиограмму. Анализируя кривые и используя огромный объем накопленных данных, специалисты департамента разработки месторождений рассматривают несколько вариантов проводки каждой скважины и выбирают оптимальный. Исходная погрешность, имеющаяся в модели месторождения, нивелируется. Нефтедобытчики могут на огромных глубинах работать так же точно, словно они откачивают воду из бассейна, а не черное золото из недр земли.
«Мы занимаемся поддержкой процессов бурения всех скважин «Роснефти», но особое внимание уделяем сложным скважинам, — рассказывают специалисты департамента разработки месторождений. — Мы определяем, куда бурить скважины — как добывающие, так и нагнетательные. Цель — максимально эффективно использовать месторождение, с наименьшими при этом затратами».
