Как подступиться к бажену?

27 Авг 2019

Как подступиться к бажену?

Россия занимает одно из ведущих мест в мире по доказанным запасам нефти. Однако при этом  количество трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ), мало изученных или неизученных вообще, просто огромно. Одна из таких нефтяных кладовых – баженовская свита. Это группа горных пород в Западной Сибири, площадь которой со стратиграфическими аналогами составляет 1,2 млн кв. км. Традиционными способами нефть здесь добывают с 1960-х годов, но доступные запасы истощаются. Необходимо активизировать извлечение  трудных запасов, которые находятся в низкопроницаемых пластах. Нот рентабельность технологий по добыче такой нефти – под вопросом.

Алексей Чубат
© "Газпром нефть"

Углеводороды в баженовской свите залегают на глубине 2-3 км. Пласты обладают сверхнизкой проницаемостью: пропускают скрытую в них нефть значительно слабее, чем обычные породы. Но такую нефть также можно и нужно доставать. Мировая практика показывает, что это возможно.

В начале 2000-х годов благодаря тяжёлой нефти список лидеров по запасам "чёрного золота" возглавила Венесуэла. Промышленная добыча нефти здесь началась в 1911 г. Общая площадь её нефтегазовых бассейнов составляет до 50% территории страны – около 400 тыс. кв. км. Наибольшие запасы сконцентрированы в Оринокском нефтегазоносном бассейне. На западе данного бассейна расположены крупнейшие в мире месторождения тяжёлой нефти – Хунин и Карабобо. По оценке национальной венесуэльской нефтегазовой компании PdVSA, ресурсный потенциал "пояса Ориноко" достигает 1,36 трлн баррелей (185,5 млрд т нефти) нефти. Впрочем, на данный момент доказанные запасы страны (как традиционного, так и нетрадиционного сырья) составляют, по подсчетам компании ВР,  303 млрд баррелей (48 млрд тонн).

Или возьмём Канаду. Сейчас она занимает третье место по объёмам доказанных запасов нефти (27,1 млрд т), уступая лишь Венесуэле и Саудовской Аравии. Но такое положение в рейтинге у "Страны кленового листа" было не всегда.  Огромный прирост запасов нефти в Канаде – в 13 раз – случился именно благодаря включению в расчёты запасов, которые содержаться в битуминозных песках. 

В битуминозных песках Канады нефть и газообразные углеводороды образуются на глубине более 1-2 км. При этом на глубинах свыше 4,5-5 км в основном преобладают газовые и газоконденсатные залежи с небольшим количеством лёгких фракций. А наибольшее количество месторождений нефти располагается в диапазоне глубин 1-3 км. Вблизи земной поверхности нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт. Запасы битума в битуминозных песках Альберты составляют 1,7 трлн баррелей (0,23 трлн т). А из четырех тонн битума в результате крекинга обычно получают один баррель тяжелой нефти.

Сырьё из битуминозных песков можно извлечь двумя способами: или на перерабатывающем заводе, или на месте залегания. Во втором случае нефть с помощью горячего пара разжижается под землей и откачивается на поверхность. Так извлекать сырьё стало возможно только в конце XX века. Рентабельность добычи из битуминозных песков достигается при цене нефти в 25 долларов за баррель. А при котировках, превышающих 60 долл./барр., нефтяная отрасль Канады становится очень привлекательной для инвесторов. 

В 2000-х годах в Канаде начался активный рост добычи ТРИЗ. Самое большое месторождение битуминозных песков – Атабаска – находится в канадской провинции Альберта. Там есть и традиционная нефть, поэтому освоение региона началось ещё в 1967 г. Площадь месторождения – 25,6 тыс. кв. км, а общая площадь нефтеносных песков Альберты – 141 тыс. кв. км, в семь раз меньше территории распространения баженовской свиты в России. Месторождение Атабаска разрабатывают компании Petro-Canada, Shell, Chevron, ConocoPhillips, Encana, Suncor, Syncrude, AlbianSands и другие.

По итогам 2018 года добыча в Канаде составляла 5,2 млн барр./сут. (255,5 млн т в год), и значительная часть этого объёма была обеспечена за счёт разработки ТРИЗ. Такой успех не случаен: с 2000 г. в нефтяную отрасль Канады было инвестировано более 100 млрд канадских долларов. 

Истории освоения баженовской свиты – чуть больше полвека. Эта группа нефтематеринских горных пород была обнаружена в 1959 г. Она образовалась 150 млн лет назад и у неё небольшая толщина – в среднем 20-30 м, максимум – 60 м. В баженовской свите сконцентрированы твёрдое органическое вещество (кероген) и жидкая лёгкая нефть. По разным оценкам, её породы могут содержать от 180 млрд до 1,2 трлн баррелей нефти (от 25 млрд т до 0,16 трлн т). А с учетом керогена, содержащегося в баженовской свите, её ресурсный потенциал кратно возрастает.

Согласно данным Управления энергетической информации Министерства энергетики США (Energy Information Administration), в Западной Сибири содержится несколько меньший объём  сланцевой нефти – 75 млрд баррелей (10 млрд т). Однако надо учитывать, что баженовская свита изучена ещё крайне слабо. 

Как отмечает старший научный сотрудник геологического факультета МГУ Антон Калмыков,  называть объёмы запасов бажена со 100-процентной уверенностью сложно. Но очевидно, что огромные ресурсы в ней действительно имеются. "В ней есть поровое пространство, в котором находиться нефть. Её можно извлечь за счёт бурения горизонтальных стволов с проведением многостадийного гироразрыва пласта, –  поясняет Антон Калмыков. – В баженовской свите достаточное количество ещё и других ресурсов – так называемых сорбированных углеводородов. Имеется также нереализованный гирационный потенциал, который  за многие годы в результате катогенеза может реализоваться – и получится дополнительная нефть. Если учитывать и другие сланцевые залежи – доманиковую формацию, хадум, куонамскую свиту, то Россия при хорошем раскладе мировой экономики и использовании эффективных технологий войдет в топ-3 по запасам нефти". 

Эффективная разработка баженовской свиты является стратегическим вызовом для нефтяной отрасли и экономики России в целом. Несомненно, это позволит не только сохранить позиции страны на мировом рынке, но и укрепить их. Как отметили в Технологическом центре "Бажен", в настоящий момент из свиты добывается около 600-800 тыс. т нефти в год. "Бажен" видит потенциал увеличения этого показателя до 10 млн т уже в 2025 г. Кстати, доля "Газпром нефти" в этом объёме будет составлять около 2-2,5 млн т. 

В рамках научно-исследовательского проекта по комплексному изучению баженовской свиты "Газпром нефть" и Инжиниринговый центр МФТИ по трудноизвлекаемым полезным ископаемым разработали новые технологии и подходы для промышленного освоения залежей нетрадиционных запасов.

Действительно, чтобы решить такую задачу и сделать добычу рентабельной, необходимы новые технологии. Так, Антон Калмыков проводит эксперименты с целью оценить возможности искусственного температурного воздействия на пласт для реализации генерационного потенциала породы. По словам учёного, в США уже есть технологии, которые позволяют дополнительно генерировать углеводород в пласте. Но они нам не подходят: в Западной Сибири больше глубина залегания пласта, у него другой состав. Кроме того, он имеет высокую изменчивость. Поэтому нам нужны свои наработки. Что они будут собой представлять? Например, если сейчас бурится скважина, а в ней органическое вещество находится на самых начальных стадиях катогенеза (нефть ещё не сгенерировалась), то скважина считается "сухой" и убыточной. Поэтому нужны технологии, которые позволят делать каталитические преобразования прямо в пласте, реализовать генерационный потенциал и получать нефть за счёт "искусственного дозревания".

Полный текст читайте в №7-8 "Нефти России"

© Информационно-аналитический журнал "Нефть России", 2019. editor@neftrossii.ru 18+
Все права зарегистрированы. Любое использование материалов допускается только с согласия редакции.
Зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 30 апреля 2013 года.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации – ЭЛ № ФС 77 - 53963.
Дизайн сайта – Exdesign.