vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Глава 15 Перспективы нефтегазоносности¹

Открытие. Геологические факторы. Экономические факторы. Субъективные факторы.

Геолог-нефтяник - центральная фигура в нефтяной промышленности. Развитие этой отрасли промышленности целиком зависит от открытия все новых залежей или новых нефтегазоносных площадей в пределах уже выявленных месторождений для беспрерывной добычи нефти и газа. Иными словами, «открытие и эксплуатация залежей нефти - задача геологическая» [1].

Поскольку от знаний геолога зависит открытие новых залежей нефти и газа и развитие нефтяной промышленности, на него возлагается гораздо большая ответственность, чем на других специалистов со средней научной подготовкой. Вот, в

частности, почему геолог должен учитывать все многообразие и изменчивость природных условий. Нефтяная промышленность, видимо, в большей мере, чем любая другая отрасль промышленности, обязывает иметь дело с постоянно изменяющимися геологическими факторами, многие из которых неизвестны. В связи с этим геолог лучше, чем кто-либо другой, понимает риск, на который он идет, тратя на разведочные работы деньги и усилия людей, и лучше оценивает шансы на то, что затраченные средства принесут ожидаемый эффект.

Заключительная глава книги посвящена анализу роли геолога в нефтяной промышленности и некоторым факторам, влияющим на конечный результат его труда

- открытие новых залежей нафтидов или новых нефтегазоносных участков на уже известных площадях. Факторы, играющие главную роль в направлении и развитии разведочных работ, слагаются из геологических и экономических предпосылок. К

числу факторов, на основании которых ставится разведочное бурение, относится также заключение специалиста, всегда в какой-то мере субъективное.

Открытие

История открытия разных нефтяных и газовых месторождений обычно во многом сходна. Вначале выбираются участки для разведки, на которых, как полагают,

следует поставить бурение. Затем бурится разведочная скважина, задачей которой является вскрытие перспективно нефтегазоносного коллектора. Для того чтобы ответить на вопрос, каковы перспективы того или иного участка и достаточны ли они,

чтобы начать бурение, необходимо оценить не только геологические, но также и экономические и многие субъективные факторы во всем их многообразии. Оценивая

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

различные факторы, определяющие перспективы нефтегазоносности, следует помнить, что выявление перспективных участков - ближайшая цель геолога-

нефтяника и необходимое условие для заложения первой поисковой скважины. Но оценка перспектив в определенной мере обусловливается потребностями предприятия. Любой перспективный участок имеет различную ценность и в разной степени привлекателен для каждого руководителя

¹Значительная часть этой главы была уже опубликована и включена в книгу с некоторыми изменениями (см. A. I. Levorsen, The Petroleum Prospect, Mines Magazine, Colo. Sch. Mines, Denver, Colorado, pp. 24-29, 1951).

предприятия, принимающего в расчет время и деньги, которые необходимо затратить на его разведку. Например, участок, перспективы нефтегазоносности которого кажутся благоприятными и заслуживающими постановки бурения для целей одной компании, может совершенно не интересовать другую компанию, имеющую другой опыт разведочных работ и другие потребности. Или участок, чрезвычайно перспективный для разведки бурением с точки зрения отдельного предпринимателя,

может оказаться совершенно непривлекательным для крупной объединенной компании.

Следует также напомнить, что многие перспективные залежи нефти были открыты вообще без участия геологов. Сами условия распространения нефти и газа в природе, особенно в областях развития стратиграфических ловушек, свидетельствуют о том, что, если пробурить достаточное количество скважин (даже без всякого геологического обоснования), залежь будет открыта, как будет обнаружена слива,

запеченная в пироге, если разрезать его на достаточное количество кусков. Некоторые из этих открытий делаются даже с помощью так называемой «магической геологии»,

критериями которой служат такие, например, доводы, как «эта территория выглядит точно, как Пенсильвания», «изгиб ручья здесь такой же, как в Уолнат-Бенде», или

«любые участки около города, носящего название Эльдорадо, должны быть достаточно перспективны - следует вспомнить богатые нефтяные месторождения в Эльдорадо, Канзас, в Эль-Дорадо, Арканзас, или в Эльдорадо, Техас». Залежи открываются также людьми, которые могут быть названы «непрофессиональными геологами». Эти «геологи» знают, что они должны закладывать скважины «на высоком месте» или «там, где видна нефть». Открытия делаются и по советам некоторых мистических личностей, всегда владеющих, как всем кажется, «новыми методами» для определения местоположения залежи. Эффективность всех этих способов, разумеется, очень мала и процент сухих скважин, пробуренных до открытия

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

залежи, в 3-4 раза выше, чем при использовании общепринятых методов геологии и геофизики. Но в целом с их помощью было открыто много залежей, и они обосновали бурение многочисленных скважин, обеспечивших необходимые данные для научных работ. Вообще разведка нефти напоминает рыбную ловлю: как в рыбной ловле надо забросить крючок с наживкой, чтобы поймать рыбу, так и при разведке залежи мы должны бурить скважины, чтобы найти нефть.

Поисковая скважина (wildcat)¹ закладывается тогда, когда кем-то по тем или иным признакам был выделен перспективный участок, который заслуживает постановки разведочного бурения. Если даже большинство поисковых скважин окажутся сухими, не следует отказываться от попыток бурения новых скважин.

В течение многих лет в США в среднем одна из девяти поисковых скважин,

бурящихся на новой площади, давала притоки нефти или газа. Однако более показательно, что на протяжении последних 18 лет для открытия одного месторождения с запасами нефти в 1 млн. баррелей и более требовалось пробурить в среднем 38 поисковых скважин [2], хотя такое месторождение может дать 1/10 часть суточной добычи США и быть почти неприбыльным. Поэтому очевидна необходимость в выявлении и научном обосновании перспектив нефтегазоносности новых площадей.

Обоснование перспектив нефтегазоносности - основная и прежде всего геологическая проблема, но окончательное решение о бурении скважин зависит также

¹Лахи делил все поисковые скважины на две категории: 1) new-field wildcats - скважины, которые бурятся для поисков новых месторождений и закладываются на антиклинальных и других геологических структурах, где залежи нафтидов были ранее неизвестны, и 2) new-pool wildcats - скважины, которые бурятся в надежде вскрыть новые продуктивные горизонты или расширить площадь уже известных залежей на структурах с доказанной нефтегазоносностью.

и от многих экономических и субъективных факторов. Эти три группы факторов определяют в совокупности положительное либо отрицательное решение вопроса о проведении разведочных работ.

Геологические факторы

Геологические факторы, которые учитываются при выявлении перспективно нефтегазоносных участков, в значительной мере сводятся к оценке подземного резервуара - пород-коллекторов, их пористости и проницаемости, а также характера ловушки. Из этих параметров наиболее важен последний, поскольку именно характер ловушки обусловливает локализацию разведочных работ как в разрезе, так и по

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

площади. Ловушка формируется в результате различных сочетаний деформаций пластов (таких, как склад-ко- и сбросообразование или наклон слоев) с литолого-

стратиграфическими изменениями разреза (развитием линз пористых пород,

фациальными замещениями, эрозионным срезом и трансгрессивным перекрытием поверхности несогласия, а также цементацией при диа- и катагенезе). Структурные элементы ловушки могут быть легко установлены до начала буровых работ,

поскольку эти структуры часто прослеживаются в широком вертикальном диапазоне и могут быть закартированы с поверхности земли с помощью геологических или геофизических методов. После того как скважина пробурена и получены данные о потенциально нефтегазоносных коллекторах, возрастает важность стратиграфических данных как средства прогнозирования ловушек. При этом выявляются многие новые комбинации тектонической структуры с литолого-стратиграфическими изменениями разреза.

Вероятно, из каждых трех предполагаемых ловушек две бурением не под-

тверждаются. Такие случаи несовпадения прогнозов с результатами бурения могут быть обусловлены ненадежностью использованных данных или ошибочной интерпретацией правильных, но недостаточно полных данных. Так, из-за малого числа обнажений, а также из-за фациальных замещений, несогласий, покровов аллювиальных отложений и ошибок в корреляции часто на поверхности устанавливаются антиклинальные структуры, не прослеживающиеся в более глубокозалегающих горизонтах. В районах, где пробуренные в прошлом скважины расположены далеко одна от другой, данные каротажа и отбор керна недостаточны, а

корреляция затруднительна, глубинные карты не отражают или неточно отражают истинное геологическое строение. Большое значение имеют живые нефте- и

газопроявляения из перспективных коллекторов. Но если эти проявления недоступны прямому наблюдению, а устные сведения о них получены через ряд заинтересованных лиц. ценность такой информации значительно уменьшается. Результаты сейсмических исследований могут не подтвердиться из-за ошибок, возникающих в случае наличия фациальных замещений, погребенных разрывных нарушений, аномалий, связанных с несогласиями в залегании слоев и поверхностным выветриванием. В итоге при бурении может выясниться, что предполагаемая ловушка в данном районе отсутствует и вероятность этого еще больше увеличивается, если данные,

используемые для прогнозирования мзстоположения ловушки, получены из ненадежных источников.

Даже в случае обнаружения ловушек в перспективно нефтегазоносных

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

коллекторах лишь одна из трех или четырех ловушек может содержать промышленную залежь нефти или газа. Однако это соотношение в разных регионах изменяется в широких пределах. В некоторых регионах продуктивной может оказаться лишь одна из многих пористых и проницаемых пачек, хотя все они, как показывают результаты разведки, содержат ловушки. В разрезе других регионов имеется очень немного или даже всего одна потенциально нефтегазоносная формация с коллекторами, но все они могут давать притоки нефти и газа в любом участке, где существует ловушка. Бурение сухих скважин, т.е. скважин, вскрывающих пустую ловушку или вообще не попавших в ловушку, - это предусматриваемый риск любых разведочных работ на нефть и газ.

Свои представления о геологическом строении района геологи пытаются проиллюстрировать на картах. Если геолог уверен, что полученная им информация достоверна, он изображает на карте непрерывные изолинии или границы контактов между формациями. Если данные сомнительны, то изолинии и границы на картах он показывает штриховой линией, и чем менее достоверны сведения, тем короче штрихи,

которые, наконец, могут быть замещены точками. Часто геолог не имеет ясного представления о глубинном строении, но знает, что условия там не обычны и имеется какая-то аномалия. В этом случае, кроме штриховых или точечных линий, он использует также специальные значки или дает к карте короткое примечание.

Геофизики тоже пользуются непрерывными или штриховыми линиями для изображения на картах имеющихся данных. Помимо этого, они часто сопровождают сейсмические записи символом G (good), если они хорошие. F (fair), если они посредственные, Р (poor), если плохие, и VP (very poor) - очень плохие. Таким образом, и геологи, и геофизики стараются отобразить на картах не только свои представления о типе ловушки на данном участке, но и свою оценку достоверности данных, на которых основывается их мнение.

В проблеме правильного предсказания положения ловушки значительная роль отводится также «подтверждению данных». Этот критерий означает, что если предположение о существовании ловушки в каком-либо определенном месте основывается только на одном типе данных, то вероятность ее открытия значительно ниже, а перспективность участка соответственно меньше, чем если это предположение базируется на двух категориях подтверждающих друг друга данных.

Разумеется, еще лучше, если совпадают три независимые категории данных. Складка,

закартированная по поверхности террасы, сама по себе уже может указывать на существование в этом месте ловушки в глубинных слоях, но вероятность этого

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

удваивается, если данные геологической съемки подтверждаются сейсмической аномалией, установленной в подстилающих отложениях. Вероятность увеличивается втрое или даже больше, если, кроме данных геологической съемки и сейсмических работ, на существование ловушки указывают данные каротажа. Три категории не зависящих друг от друга данных, свидетельствующих о наличии ловушки на определенном участке в известных пластах-коллекторах, дают большую уверенность руководителю, решающему вопрос о бурении разведочной скважины, если, конечно,

эти данные достоверны. В итоге проблема бурения скважины решается, когда делается оценка того, насколько показательны все имеющиеся данные, какое им следует придавать значение и в какой мере один тип данных подтверждается другими.

В целом, чем более разнообразны использованные данные и чем более определенно они указывают на существование ловушки на каком-либо конкретном участке, тем выше оцениваются геологические перспективы нефтегазоносности.

Данные, на основании которых разведчик нефти устанавливает перспективные участки, весьма различны. В одном случае, предположим, имеются хорошо выраженная на поверхности куполовидная структура и многочисленные сейсмические данные, указывающие на то, что на глубине этой структуре соответствует антиклинальная складка, причем предполагается, что ловушка находится в районе, где достоверно известны нефте- и газопроявления в мощной толще, содержащей коллекторы. Разбуривание такого перспективного участка наименее рисковано. В

другом случае также предполагается существование подобной же перспективно нефтегазоносной ловушки, но все имеющиеся данные отрывочны, неопределенны и неубедительны. В последнем примере вероятность того, что ловушка будет обнаружена, гораздо меньше. В практической деятельности отмечается целая гамма переходов между первым случаем, в котором перспективы можно считать идеальными, и вторым, где перспективы разведки настолько малопривлекательны, что для бурения скважины этот участок лишь немного предпочтительнее любой наугад выбранной точки на окружающей территории. Однако геологические данные позволяют надеяться обнаружить на перспективном участке залежь нефти или газа после бурения разведочной скважины, хотя шансов может быть один из трех, пяти или десяти, в зависимости от сравнения данного участка со многими другими,

подобными ему, которые разбуривались, пока на одном из них не были получены нефть или газ.

Геолог-нефтяник во многом похож на детектива - он всегда настойчиво ищет факты, которые могут привести к открытию залежи нефти или газа. Обнаружение