WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

«ОПТИМИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ В СЕВЕРНОМ КАСПИИ ...»

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ Андрей Германович

ОПТИМИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

НА НЕФТЬ И ГАЗ В СЕВЕРНОМ КАСПИИ

Специальность 25.00.12 – Геология, поиски и разведка

горючих ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Ростов-на-Дону

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования (ГОУ ВПО) «Южный федеральный университет» на кафедре социально-экономической географии и природопользования доктор географических наук, кандидат

Научный руководитель:

геолого-минералогических наук, А.Д. Хованский (ЮФУ, г. Ростов-на-Дону) доктор геолого-минералогических наук,

Официальные оппоненты:

профессор Э.С. Сианисян (ЮФУ, г. Ростов-на-Дону) кандидат геолого-минералогических наук И.Н. Керусов («ПетроАльянс Сервисис Компани Лимитед», г. Москва)

Ведущая организация: Кубанский государственный университет (г. Краснодар)

Защита состоится 25 июня 2009 г. в 1300 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.208.15 (геолого - минералогические науки) при Южном федеральном университете по адресу: 344090, г. Ростов-наДону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет ЮФУ, ауд. 201.



С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, к. 110 ученому секретарю Диссертационного совета В.Г.Рылову.

Факс 8 (863) 222-57-01, Е-Mail: dek_geo @ sfedu.ru

Автореферат разослан « 19 » мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических В.Г. Рылов наук, доцент 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из перспективных регионов, способных заметно увеличить нефтегазовый потенциал Российской Федерации, является российский сектор Каспийского моря и сопредельные территории суши. Вместе с тем, проведение геологоразведочных работ в северной части Каспийского моря сопряжено с рядом трудностей природного и экологического характера.

Морские геологоразведочные работы (ГРР) на нефть и газ представляют собой сложный комплекс геолого-геофизических, инженерно-геологических и экологических исследований, включая бурение и опробование скважин. Геологоразведочные работы в Северном Каспии выполняются в сложных природных и геологических условиях, имеют жесткие экологические ограничения, обусловленные непосредственной близостью особо охраняемых природных территорий, наличием ценных биоресурсов.

В связи с этим, актуальной задачей является выбор оптимальных комплексов исследований для всех этапов геологоразведочных работ, которые учитывали бы существующие в Северном Каспии сложные природные и геологические условия и обеспечивали промышленную и экологическую безопасность морского геологоразведочного процесса.

Целью диссертационной работы является оптимизация комплекса геолого-геофизических, инженерно-геологических и экологических исследо-ваний, позволяющая существенно повысить эффективность и безопасность геологоразведочного процесса на нефть и газ в Северном Каспии.

Основные задачи исследований:

1. Анализ проблем, возникающих при проведении нефтегазопоисковых работ в Северном Каспии по стандартной методологии.

2. Оптимизация комплексов геолого-геофизических методов исследований на всех этапах нефтегазопоисковых работ в Северном Каспии.

3. Разработка оптимального комплекса инженерно-геологических изысканий и методики интерпретации полученных результатов при проведении морских ГРР.

4. Экологическая оценка и обоснование мероприятий по обеспечению экологической безопасности нефтегазопоисковых работ в Северном Каспии.

5. Разработка рациональной схемы геологоразведочного процесса на нефть и газ в Северном Каспии.

Объект и предмет исследования. Основными объектами исследований являются залежи углеводородов и природные комплексы Северного Каспия. К предмету исследований относится геологоразведочный процесс на нефть и газ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Впервые для акватории Северного Каспия, выработаны оптимальные комплексы геолого-геофизических методов для всех этапов ГРР, учитывающие существующие сложные природные и геологические условия и позволяющие существенно повысить эффективность нефтегазопоисковых работ.

Разработаны оптимальный комплекс инженерно-геологических изысканий и новая методика интерпретации инженерногеологических данных.

Произведена экологическая оценка ГРР и предложен комплекс мер по обеспечению экологической безопасности нефтегазопоисковых работ в Северном Каспии.

Морской геологоразведочный процесс представлен в виде системы взаимосвязанных рациональных комплексов геолого-геофизических, инженерно-геологических и экологических исследований на всех этапах ГРР, объединенных определенной логической последовательностью и порядком их выполнения.

Практическая значимость. Полученные результаты использованы при проведении геолого-геофизических и инженерно-геологических исследований, постановке буровой платформы, проектировании и бурении скважин, разработке мероприятий по обеспечению экологической безопасности нефтегазопоисковых работ в Северном Каспии.

Эффективность бурения составила 90%, исключены случаи аварий и загрязнения морской среды. Даны рекомендации по проведению полевых инженерно-геологических изысканий, комплексной обработке, анализу и интерпретации полученных данных для разных участков геологоразведочных работ. На основании разработанной методики и полученных результатов принимается решение о расположения точки бурения скважины и безопасности места постановки буровой платформы.

Материалы и методы исследований. В основу диссертационной работы положены полученные автором результаты анализа и интерпретации материалов геологоразведочных работ, проводимых ОАО «ЛУКОЙЛ» и ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» в Северном Каспии в период 2000-2008 гг. За это время проведены геолого-геофизические исследования на 3-х морских и 1-м наземном лицензионных участках, на 12-ти скважинах с глубинами от 1600 до 4 350 м, суммарный объем бурения составил 28122 тыс. м, инженерно - геологические изыскания выполнены на 14 площадках, составлены региональные структурные карты, тектонические схемы, схемы инженерногеологических опасностей, региональные сейсмические разрезы, разрезы межскважинной корреляции верхней части отложений.

В ходе диссертационного исследования применялись логикоматематический, структурно-формационный, сейсмостратиграфический, картографический, сравнительно-исторический методы. При составлении картосхем и геологических моделей использовались возможности программных пакетов Landmark: OpenWorks, SeisWorks, GeoGraphix, StrataModel, PowerModel, AssetView, пакетов Data Plus: ArcView, ArcGis, программные пакеты собственной разработки и др.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Разработанные оптимальные комплексы геолого-геофизических методов, учитывающие сложные природные и геологические условия Северного Каспия, включают: на региональном этапе - гравиметрию, магнитометрию, сейсморазведку МОГТ-2Д; на поисково-оценочном этапе

- сейсморазведку МОГТ-2Д, электроразведку ДНМЭ, прогнозирование коллекторов и УВ-насыщения, бурение, ГИС, ВСП; на разведочном этапе Д сейсморазведку, бурение, прогнозирование коллекторских свойств пород, геолого-гидродинамическое моделирование, мониторинг бурения скважин.

2. Оптимальный комплекс инженерно-геологических изысканий при проведении морских ГРР включает: сейсмоакустическое профилирование, опробование донных грунтов, бурение инженерно-геологических скважин, статическое зондирование, сейсморазведку высокого разрешения, новую методику интерпретации инженерно-геологических данных и позволяет с высокой точностью производить расчленение осадочных отложений, выявлять инженерно-геологические опасности, осуществлять объемное моделирование геологической среды, минимизировать риски при постановке буровой платформы и бурении скважин.





3. Оптимизированный комплекс ГРР существенно снижает воздействие на окружающую среду Северного Каспия, при соблюдении установленных требований и выполнении предлагаемых природоохранных мероприятий воздействие носит кратковременный, локальный характер и не вызывает коренных изменений экологической обстановки.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались автором на ХI-ХII конкурсах молодежных разработок ТЭК (Москва, 2002, 2003), международных научнопрактических конференциях «Инженерная геофизика», (Геленджик, 2005, 2006), VIII–ой международной научно-практической конференции ГЕОМОДЕЛЬ (2006), второй международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения экосистемы Каспийского моря в условиях освоения нефтегазовых месторождений» (Астрахань, 2007), международной научно-практической конференции «Прикаспий – 2007».

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАКом.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, объем которых составляет 179 страниц. Текст сопровождается 36 рисунками и 7 таблицами. Список использованной литературы включает 132 наименования.

В первой главе дан краткий обзор и анализ предшествующих исследований, описано геологическое строение района работ.

Вторая глава посвящена оптимизации комплекса геологогеофизических исследований на разных этапах геологоразведочных работ.

Рассмотрены методы и результаты проведенных геологоразведочных работ, проанализированы проблемы стандартной методологии геологогеофизических исследований в Северном Каспии, выполнена оптимизация комплекса геолого-геофизических исследований на разных этапах геологоразведочных работ и проведено технико-экономическое и экологическое обоснование предложенного оптимального комплекса геолого-геофизических исследований.

В третьей главе произведена оптимизация комплекса инженерногеологических изысканий и представлены результаты сейсмостратиграфического расчленения осадочных отложений, построения разрезов физико-механических свойств осадков, определения компонентов геологической среды, опасных для строительства поисково-оценочных скважин, полученные на основе разработанной методики комплексной интерпретации данных инженерно-геологических изысканий.

В четвертой главе представлены результаты экологических исследований при проведении геологоразведочных работ в Северном Каспии. Определены основные факторы воздействия ГРР на окружающую среду, выполнена оценка состояния окружающей среды в зоне воздействия, предложены мероприятия по обеспечению экологической безопасности ГРР.

В пятой главе дается обоснование рационального комплекса и последовательности морского геологоразведочного процесса на нефть и газ в Северном Каспии.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность своему научному руководителю д.г.н., зав. кафедрой социально-экономической географии и природопользования ЮФУ А.Д. Хованскому.

В процессе выполнения исследований автор пользовался советами и рекомендациями кандидата геолого-минералогических наук С.В. Делии, кандидата геолого-минералогических наук Г.Н. Алексеева, доктора биологических наук А.А. Курапова, доктора геолого-минералогических наук А.В. Бочкарева, кандидата геолого-минералогических наук Ю.П.

Безродных и многих других. Всем им диссертант считает приятным долгом выразить свою благодарность.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Разработанные оптимальные комплексы геологогеофизических методов, учитывающие сложные природные и геологические условия Северного Каспия включают: на региональном этапе - гравиметрию, магнитометрию, сейсморазведку МОГТ-2Д; на поисково-оценочном этапе - сейсморазведку МОГТ-2Д, электроразведку ДНМЭ, прогнозирование коллекторов и УВнасыщения, бурение, ГИС, ВСП; на разведочном этапе - 3Д сейсморазведку, бурение, прогнозирование коллекторских свойств пород, геолого-гидродинамическое моделирование, мониторинг бурения скважин.

Проведенный анализ показал, что существующие в Северном Каспии природные, геологические и экологические условия значительно осложняют проведение геологоразведочных работ по стандартной методике.

Основными проблемами проведения ГРР на региональном этапе являются: неблагоприятные гидрографические условия, обильные заросли камыша и тростника, большие площади особо охраняемых водноболотных угодий, жесткие экологические ограничения. Данные условия существенно осложняют и увеличивают стоимость работ и практически не позволяют покрыть исследуемый район регулярной сетью сейсмических профилей.

На поисково-оценочном этапе к проблемам проведения ГРР относятся: сложная тектоника, неопределенность скоростей распространения упругих волн, необходимость проведения работ по опережающему прогнозу коллекторов и УВ-насыщения для опоискования и разбраковки перспективных объектов до поисково-оценочного бурения.

На разведочном этапе проблемы заключаются в низкой степени изученности месторождений бурением, невозможности проведения опытно-промышленной эксплуатации, необходимости оптимального расположения скважин, минимизации риска бурения непроизводительных скважин.

В настоящее время, в Северном Каспии подготовлены к бурению структуры со сложными условиями опоискования, которые находятся в зонах предельного мелководья или на участках с глубиной моря свыше 40 м, где в связи с отсутствием самоподъемных буровых установок (СПБУ) нужного типа, затраты на освоение объектов кратно возрастают. Глубина продуктивных отложений на ряде структур превышает 5000 м. Серьезное значение приобретает опоискование неструктурных, литологически-, стратиграфически экранированных ловушек.

Таким образом, конкретные условия Северного Каспия требуют существенной оптимизации комплекса геолого-геофизических исследований на всех этапах геологоразведочных работ. Оптимизация геологоразведочных работ подразумевает разработку такого комплекса методов ведения ГРР, который учитывал бы условия и ограничения Северного Каспия, позволял объединять и совмещать этапы ГРР, и в конечном итоге был бы направлен на повышение эффективности работ и минимизацию затрат на их проведение.

Региональный этап ГРР. Для решения указанных выше проблем автором была разработана принципиально новая методика комплексной интерпретации данных гравиметрии, магниторазведки и сейсморазведки, позволяющая без существенной потери информативности снизить объемы сейсморазведки, за счет повышения роли гравиметрии и магниторазведки при подготовке структурных карт и схем.

Сопоставление структурных построений по отражающим горизонтам K1 и PT с картами аномалий силы тяжести и аномалий магнитного поля показало высокую степень сходимости расположения крупных структурных элементов палеорельефа: антиклинальных и валообразных поднятий и прогибов с положительными и отрицательными аномалиями гравиметрического и магнитных полей.

Для выявления структурных элементов юрско-мелового палеорельефа установлены следующие критерии: положительные аномалии силы тяжести 34-39 мГал характеризуют антиклинальные поднятия в диапазоне глубин по пермотриасу 1000 - 2500 м, по нижнему мелу 500 - 2000 м; отрицательные аномалии 20-30 мГал связаны с синклинальными прогибами и депрессиями в диапазоне глубин 2000 м по РТ и 1100 - 3500 м по К1.

В результате сопоставления данных гравиметрии и магниторазведки с данными сейсморазведки и проведенного ранее бурения, установлены зависимость между аномальными значениями силы тяжести в редукции Буге и глубиной залегания пермо-триасовых отложений, а также зависимость аномалий магнитного поля, от двойного времени пробега волны до горизонта Р? в толще пермо-триасового комплекса (рис. 1, 2).

–  –  –

С другой стороны выгодное положение в качестве первого барьера на пути миграции углеводородов, соседство с нефтегазоконденсатным месторождением им. Ю. Корчагина, являющимся восточным продолжением Южно-Ракушечного вала, позволяло надеяться на достаточно значительные перспективы площади.

Сейсморазведочными работами высокого разрешения была детализирована восточная часть поднятия, автором протрассированы разрывные нарушения, выделяемые в сводовой части. Это позволило отказаться от господствующей ранее теории о наличии осевого грабена и определить ориентацию нарушений под углом приблизительно в 45 градусов к оси поднятия. Аналогичная картина наблюдалась на востоке от Ракушечного вала – месторождении им. Ю. Корчагина. Используя метод аналогии, удалось разобраться с разломной тектоникой исследуемого участка, спрогнозировать пути миграции углеводородов и условия формирования залежей нефти и газа.

При подготовке Южно-Ракушечной площади ведущую роль сыграли методы прямого прогноза УВ-насыщения - электроразведочные работы дифференциально-нормированным методом (ДНМЭ), прогнозирование коллекторов и УВ-насыщения по технологии AVO-литоскан.

Электроразведочные работы с высокой степенью надежности выявили мощную аномалию, связанную с наличием залежи в юрскомеловых отложениях, а проведенный позволил AVO-анализ охарактеризовать интервал неокомских отложений в районе скважины № 2-Ракушечная как обладающий хорошими коллекторскими свойствами и высокими перспективами углеводородного насыщения. В результате испытания скважины максимальный дебит из отложений неокома на 25мм штуцере составил более 1000 м/сут., а извлекаемые запасы нефти составили 215 млн. тонн (С1+С2), а газа 28 млрд. м.

В центральной части Каспия в районе Восточно-Сулакского вала выявлены структуры Титонская, Махачкала-море, подготовлена структура Хазри, а также Диагональная перспективная зона развития неантиклинальных ловушек в караган-чокракских и майкопских отложениях.

С целью прогноза коллекторов и углеводородного насыщения на выявленных объектах Сулакского вала системно проведены исследования, включающие электроразведку ДНМЭ, прогнозирования коллекторов и УВ-насыщения по данным сейсморазведки с использованием технология AVO-литоскан.

В результате исследований установлено, что к структурам Хазри и Титонская приурочены аномалии ВП (ДНМЭ). По данным прогноза AVOлитоскан в пределах описываемых структур выявлен ряд параметрических аномалий типа «залежь» в интервале нижнего мела, результаты прогноза характеризуют отложения верхней юры как перспективные на нефть и газ.

Автором диссертации выполнено скоростное моделирование и глубинные преобразования по данным объектам, показавшие высокую степень надежности их выявления. Таким образом, структуры Хазри и Титонская подготовлены к глубокому бурению.

Важным направлением работ на данном этапе является минимизации риска бурения пустых скважин. На основании проведенного геологами Общества анализа, в т.ч. скоростного моделирования, выполненного автором, было принято решение о нецелесообразности бурения на структурах Дружба и Приразломная в акватории Северного Каспия.

Отказавшись от бурения на низкоперспективных структурах, Компания сэкономила 2 060 млн. рублей.

Полученные данные позволяют включить в оптимальный комплекс на поисково-оценочном этапе ГРР в качестве основных следующие методы: сейсморазведку МОГТ-2Д, электроразведку ДНМЭ, прогнозирование коллекторов и УВ-насыщения по технологии AVOлитоскан, бурение, ГИС, ВСП.

В результате применения указанного комплекса методов эффективность бурения составила 90 %, подготовлены к бурению структуры со сложными условиями опоискования, а также структуры, где глубина моря превышает 45 м, а предполагаемая глубина скважин более 5 000 м.

На разведочном этапе при оптимизации комплекса работ использовались современные методы прогноза коллекторов, геологогидродинамического моделирования, проектирования скважин и мониторинга их бурения в режиме реального времени, позволяющие добиваться оптимального расположения скважин, коэффициента извлечения нефти и снижения риска бурения скважин с низкой производительностью.

Основу оптимального комплекса работ на разведочном этапе составили 3Д сейсморазведка и бурение, а также методы прогноза коллекторских свойств в межскважинном пространстве, геологогидродинамического моделирования и мониторинга бурения скважин.

Методические приемы прогнозирования и моделирования разрабатывались на примере месторождения им. Ю.Корчагина. Результаты прогноза коллекторов неокома по сейсмическим данным были использованы для создания геологических моделей: литологической, петрофизической, гидродинамической с применением стохастических реализаций пространственного распределения литологических типов пород в неокоме. Непосредственно автором выполнены работы по всему циклу моделирования месторождения от каркасной модели до гидродинамического расчета по наиболее обоснованному варианту прогноза коллекторов.

Для многоуровневого контроля проходки скважин автором разработана и оптимизирована методика обработки данных и мониторинга бурения скважин, в которой используется геолого-гидродинамическая модель месторождения, привлекаются результаты интерпретации сейсморазведки 3Д и ГИС, производится корректировка геологической модели с получением новых скважинных данных и оперативное гидродинамическое моделирования пласта для расчета наиболее оптимального расположения ствола скважины, достижения высокого дебита, зоны охвата и минимизации конусообразования и прорыва газа газовой шапки к скважине.

Применение методики позволяет снизить в первые годы разработки риски, связанные с недостатком накопленной добычи нефти в течении пяти лет более чем на 1 млн. тонн. Соответственно, доход от применения методики на месторождении в первый год превышает 500 тыс. долл. США, на третий год наступает полная окупаемость и далее идет прибыль.

Разработанный автором оптимальный комплекс геологогеофизических исследований направлен на повышение эффективности на каждом этапе геологоразведочных работ. Проведенный расчет экономической эффективности показал, что экономия на региональном этапе составляет 273 млн. руб., на поисково-оценочном - 2 060 млн. руб., а доход на разведочном этапе к 2015 году может достигнуть - 14 249 млн.

рублей.

В результате проведенных ГРР, в том числе с использованием предложенного автором комплекса методов, в пределах лицензионных участков ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» подготовлен ряд перспективных структур. Итогом работы геологической службы Компании с непосредственным участием автора стало открытие 6 крупных месторождений на исследуемой территории.

2. Оптимальный комплекс инженерно-геологических изысканий при проведении морских ГРР включает сейсмоакустическое профилирование, опробование донных грунтов, бурение инженерногеологических скважин, статическое зондирование, сейсморазведку высокого разрешения, новую методику интерпретации инженерногеологических данных и позволяет с высокой точностью производить расчленение осадочных отложений, выявлять инженерногеологические опасности, осуществлять объемное моделирование геологической среды, минимизировать риски при постановке буровой платформы и бурении скважин.

Инженерные изыскания являются составной частью морских нефтегазопоисковых работ и предназначены для обеспечения безопасности постановки и эксплуатации буровой установки и проходки скважин. Для бурения скважин в Северном Каспии ОАО «ЛУКОЙЛ»

использует самоподъемную буровую установку «Астра» с тремя опорными колоннами.

Инженерно-геологические изыскания для постановки СПБУ «Астра»

в акватории Каспия выполнены в 14 проектных местах поисковооценочного бурения на нефтегазоперспективных структурах «Ракушечная», «Широтная», «Сарматская» и «Хвалынская».

При недостаточной информации о геологическом строении верхней части разреза возможны аварии, связанные с природными или техногенными воздействиями на основание платформы и скважину при бурении. В Северном Каспии к компонентам геологической среды, представляющим крайнюю опасность для гидротехнических сооружений, относятся палеоврезы, заполненные слабыми илистыми грунтами, и газовые карманы в осадочной толще.

В связи с этим важной задачей является разработка оптимального комплекса инженерно-геологических изысканий и методики комплексного анализа полученных данных, которые позволят минимизировать риск при строительстве морских гидротехнических сооружений и бурении скважин.

Комплекс морских инженерно-геологических изысканий включает:

инженерно - гидрографические работы, сейсмоакустику, опробование донных грунтов, бурение и опробование инженерно-геологических скважин, статзондирование, лабораторные исследования и испытания грунтов, сейсморазведочные работы высокого разрешения (ВЧ МОГТ).

Район работ характеризуется сложными и неоднородными сейсмогеологическими условиями. Анализ сейсмоакустических данных позволил выделить горизонты, коррелируемые по всему региону, которые можно использовать для сейсмостратиграфического расчленения разреза.

На высокочастотных записях выделяются ОГ-1 (подошва новокаспийских отложений), и ОГ-2, (подошва мангышлакского комплекса). На низкочастотных записях уверенно выделяется ОГ-2, а в районе в целом – ОГ-4, приуроченный к базальному слою хвалынского комплекса отложений, и ОГ-5, (подошве верхнехазарского комплекса). В Южном районе следится на границе верхне- и нижнехвалынских отложений горизонт ОГ-3 (рис. 3).

Рис. 3. Характер низкочастотных сейсмоакустических разрезов на месторождении им. Ю. Корчагина В процессе анализа данных сейсмоакустического зондирования автором разработана методика построения разрезов физикомеханических свойств отложений. При интерпретации сейсмограмм, был рассчитан скоростной закон, характеризующий интервальные скорости в придонном слое грунтов верхнечетвертичного возраста.

Сопоставление графиков скоростей с литологическими колонками и графиками давлений при статзондирования показало их хорошую сходимость. В результате получена линейная зависимость скорости распространения упругих сейсмоакустических волн от плотности отложений (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость скорости распространения сейсмоакустических волн от плотности пород, слагающих отложения верхнечетвертичного возраста Используя установленную зависимость, можно проводить построение сейсмогеологических разрезов с качественными и в значительной степени количественными плотностными характеристиками отложений (рис. 5).

Грунты, характеризующиеся низкой несущей способностью, распространены в верхней придонной части разреза и представлены илами, органо-минеральными грунтами и текучепластичными разновидностями пылевато-глинистых грунтов. Они распространены в комплексе новокаспийских отложений, среди верхнехвалынских дельтовых отложений и выполняют собой широко распространенные в Северном районе «мангышлакские» палеоложбины и палеозападины.

В результате интерпретации сейсмоакустических материалов установлено, что «мангышлакские» палеоформы, отчетливо выделяются на низкочастотных и высокочастотных сейсмозаписях. Распространение илов среди новокаспийских отложений уверенно прослеживаются на высокочастотных записях по тонкой слоистости. В итоге обеспечивается оконтуривание и определение мощности самой распространенной категории слабых грунтов.

Рис. 5. Сопоставление скоростной модели, полученной по результатам скоростного зондирования, с графиком статического зондирования и литологическим разрезом (выполнено автором на основе материалов ООО «Моринжгеология») Для выявления наиболее опасного компонента грунтового массива – свободного («защемленного») газа, исследовались признаки, характерные для сейсмических аномалий типа «залежь». Такие аномалии в верхней части разреза на глубину до 100 м от дна отчетливо фиксируются на низкочастотных записях и отображаются на записях высокого разрешения в виде так называемого «яркого пятна» по резкому возрастанию амплитуды отраженных волн. Как важный признак рассматривается вертикальная телескопированность в проявлении «ярких пятен». Над нижними обширными по площади аномалиями нередко наблюдается серия более мелких аномалий, интерпретируемых как признак миграции газа из более обширных газоносных залежей вверх по разрезу. Значительно повышает эффективность выделения «газовых карманов» разработанная авторам методика комплексной интерпретации данных ВЧ-МОГТ и сейсмоакустики с привлечением данных глубокого бурения.

На основании всех имеющихся данных производится комплексная оценка и сопоставление газово-акустических аномалий и инженерногеологических опасностей разных уровней, выявленных разными методами при производстве изысканий в пределах одной площадки.

Выявленные инженерно-геологические опасности выносятся на карты, которые представляют собой поверхностные конфигурации объектов или срез вдоль границ основных отражающих горизонтов. Это позволяет увидеть, какие «геологические осложнения» и на каких уровнях глубин будут встречены при бурении поисковой скважины. Однако данные карты не позволяют получать пространственные характеристики аномалий, что понижает достоверность прогноза вскрытия опасных зон при бурении наклонно-направленных скважин.

Для решения этой проблемы автором разработан метод объемного моделирования геологического разреза. Объемная модель состоит из ячеек, заполняющих исследуемую среду, где каждая ячейка имеет свой набор параметров, характеризующих как физико-механические свойства слагающих ячейку грунтов, так и ее принадлежность к определенной «геологической опасности». Данная модель в пространстве по координатам привязана к поверхностным гидротехническим сооружениям и к самой залежи углеводородов. При наличии такой модели, зная траекторию ствола скважины, можно с высокой точностью рассчитать глубину вскрытия геологического объекта скважиной, интервал вскрытия и другие параметры.

Разработанная методика комплексной интерпретации данных инженерно-геологических изысканий опробована при постановке СПБУ «Астра» и проведении поисково-оценочного бурения на 12-ти глубоких скважинах и на 14 инженерно-геологических площадках в сложнейших геологических условиях, характеризующихся как наличием мощных палеоврезов, так и большого количества газовых карманов на различных уровнях разреза.

3. Оптимизированный комплекс ГРР существенно снижает воздействие на окружающую среду Северного Каспия, при соблюдении установленных требований и выполнении предлагаемых природоохранных мероприятий воздействие носит кратковременный, локальный характер и не вызывает коренных изменений экологической обстановки.

Обязательным условием получения права недропользования в условиях заповедной зоны Северного Каспия, закрепленным в лицензионном соглашении между МПРиЭ РФ и недропользователем, является обеспечение экологической безопасности на всех стадиях нефтегазопоисковых работ. Для обеспечения экологической безопасности ГРР проводятся экологические исследования, включающие выявление основных факторов воздействия и оценку состояния окружающей среды в зоне воздействия, а также разработку необходимого комплекса природоохранных мероприятий.

При проведении морских геологоразведочных работ воздействие на окружающую среду оказывается в процессе геофизических исследований, инженерно-геологических изысканий, строительства поисковых и разведочных скважин. Воздействие на окружающую среду геофизических методов исследований обусловлено действием источников возбуждения упругих волн при проведении сейсморазведки. При выполнении инженерно-геологических изысканий, строительства поисковых и разведочных скважин происходит поступление выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от дизельных двигателей судов и буровых установок, нарушение сплошности горных пород, образование отходов производства и потребления, воздействие на морскую воду, донные отложения и гидробионты.

Проведенная оптимизация комплекса ГРР позволила существенно повысить экологическую безопасность морских операций за счет сокращения объемов тех методов исследований, которые оказывают наибольшее воздействие на окружающую среду.

В предыдущих главах показано, что на региональном этапе в процессе оптимизации удалось снизить объемы сейсморазведки без снижения эффективности ГРР в целом, на поисково-оценочном этапе – уменьшить объемы поискового бурения путем минимизации риска бурения непродуктивных скважин, на разведочном этапе снизить риск бурения скважин низкой продуктивности и исключить перебуривание.

Оптимальный комплекс инженерно-геологических изысканий повышает экологическую безопасность постановки буровой платформы и проводки скважин.

Оценка воздействия ГРР на окружающую среду производилась автором по материалам ОВОС и научных исследований, выполняемых ООО «ЛУКОЙЛ–Нижневолжскнефть». Основные виды и характер воздействия морских ГРР на окружающую среду представлены в таблице 1.

–  –  –

Оценка состояния морской среды в зоне воздействия ГРР производилась по материалам производственного экологического мониторинга, выполняемого ООО НИЦ «КаспНИЦ». Программа мониторинга включает наблюдения по 89-ти метеорологическим, гидрохимическим, гидробиологическим показателям на региональном (акватория лицензионного участка) и на локальном (акватория, непосредственно окружающая буровую платформу) уровнях.

Анализ результатов мониторинга качества морских вод на региональном уровне свидетельствует о том, что распределение гидрохимических параметров и содержание загрязняющих веществ соответствуют многолетней динамике изменения гидрохимических показателей северного и центрального районов Каспийского моря (табл. 2, 3).

Содержания нефтепродуктов, хлорорганических пестицидов, органического вещества, полициклических ароматических углеводородов, синтетических поверхностно-активных веществ и фенолов в осадках Центрально-Каспийского лицензионного участка незначительные и донные отложения на исследуемой площади можно отнести к категории чистых.

В результате метеорологических, гидрологических, гидрохимических и гидробиологических наблюдений, исследований загрязнения морской воды и донных отложений сброса загрязняющих веществ в районе буровой платформы не выявлено (табл. 2, 3).

–  –  –

Основой промышленной и экологической безопасности в ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» является действующая система управления промышленной безопасностью, охраной труда и окружающей средой в соответствии с принципами и требованиями международных стандартов серии ИСО 14000 и стандарта OHSAS 18001:99.

При проведении ГРР обязательным условием является соблюдение требований природоохранного законодательства РФ и «Специальных экологических и рыбохозяйственных требований для проведения геологического изучения, разведки и добычи углеводородного сырья в заповедной зоне в северной части Каспийского моря», (1998).

В соответствии с этими требованиями, важнейшим условием при проведении ГРР в Северном Каспии является применение технологии «нулевого сброса», согласно которой все образующиеся на буровой платформе отходы не сбрасываются в море, а вывозятся на берег и передаются специализированной организации.

Помимо применения технологии «нулевого сброса», в ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» разработана программа природоохранных мероприятий, включающая применение пневматических источников возбуждение упругих колебаний, использование противовыбросового оборудования, способов защиты от загрязнения подземных вод, предупреждение загрязнения морских вод нефтью и химическими реагентами, применяемыми при бурении скважин и в других производственных процессах (табл. 4).

–  –  –

Забор и сброс морской Выбор и применение оптимального режима забора и воды, используемой для использования морских вод.

охлаждения бурового Насосы для забора морской воды должны быть оборудования оборудованы рыбозащитным устройством.

К важнейшим элементам обеспечения экологической безопасности и принципа «нулевого сброса» при проведении морских ГРР относится осуществление производственного экологического контроля и производственного экологического мониторинга.

На основе результатов геолого-геофизических, инженерногеологических и экологических исследований, представленных в предыдущих разделах, автором разработана рациональная схема геологоразведочного процесса на нефть и газ в Северном Каспии. Схема включает оптимальные комплексы геолого-геофизических, инженерногеологических и экологических исследований, а также последовательность их выполнения, увязанные с геологическими объектами на всех этапах ГРР.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые для акватории Северного Каспия, выработаны надежные, апробированные в производственных условиях оптимальные комплексы геолого-геофизических методов для разных этапов ГРР, позволяющие сократить сроки выявления и подготовки нефтегазоперспективных объектов к бурению, повысить качество и надежность их подготовки, обеспечить оптимальный режим проводки бурящихся скважин, снизить воздействие ГРР на окружающую среду.

2. На региональном этапе ГРР оптимальный комплекс методов включает: гравиметрию, магнитометрию, сейсморазведку МОВ (МОГТ), и принципиально новую для данного района методику комплексной интерпретации гравиметрического и магнитного полей с данными сейсморазведки; на поисково-оценочном этапе ГРР оптимальный комплекс составляют: сейсморазведка МОГТ-2Д, электроразведка ДНМЭ, прогноз коллекторов и УВ-насыщения по технологии AVO-литоскан, бурение, ГИС, ВСП; основу оптимального комплекса на разведочном этапе работ составляют 3Д сейсморазведка и бурение, а также методы прогнозирования коллекторских свойств пород в межскважинном пространстве, геолого-гидродинамического моделирования и мониторинга бурения скважин.

3. Экономическая эффективность оптимизации ГРР на региональном этапе составляет 273 млн. руб., на поисково-оценочном - 2 060 млн. руб., а доход на разведочном этапе к 2015 году может достигнуть - 14 249 млн.

руб.

4. В результате проведенных ГРР, в том числе с использованием предложенного автором комплекса методов в пределах лицензионных участков ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» подготовлен ряд перспективных структур. Итогом работы геологической службы Компании с непосредственным участием автора стало открытие 6 крупных месторождений на исследуемой территории. Все 12 пробуренных морских скважин в пределах участков глубиной от 1600 до 4 350 м (за исключением скважины №1-Диагональная) вскрывали продуктивные горизонты в меловых и юрских отложениях.

5. Разработан оптимальный комплекс инженерно-геологических изысканий и новая методика интерпретации инженерно-геологических данных, позволяющие: производить сейсмостратиграфическое расчленение осадочных отложений, сопровождаемое прогнозом физикомеханических свойств грунтов, выявлять газово-акустические аномалии и инженерно-геологические опасности в толще осадочных отложений с более высокой точностью в зоне их неоднозначной идентификации, осуществлять объемное моделирование геологической среды с учетом инженерно-геологических опасностей при проектировании наклоннонаправленных скважин.

6. Результаты привязки стратиграфических границ, определения глубины залегания инженерно-геологических опасностей с высокой точностью подтверждены бурением и позволили минимизировать риск при постановке платформы и проектировании скважин.

7. Основными видами воздействия на окружающую среду при проведении ГРР являются: возбуждение упругих колебаний в морской среде при проведении сейсморазведки; выбросы в атмосферу дизельных двигателей судов и буровой установки; воздействие на поверхность донных отложений при установке буровой платформы; нарушение целостности недр при бурении и испытании скважины; образование отходов производства и потребления при проведении буровых работ;

забор и сброс морской воды, используемой для охлаждения бурового оборудования.

8. Выполненная оптимизация комплекса ГРР позволила существенно повысить экологическую безопасность морских операций за счет сокращения объемов тех методов исследований, которые оказывают наибольшее воздействие на окружающую среду.

9. Проведенная экологическая оценка показала, что в штатном режиме, при соблюдении установленных требований, выполнении принятых обязательств и запланированных природоохранных мероприятий, ГРР не оказывают значительного воздействия на окружающую среду. Воздействие носит кратковременный, локальный характер и не вызывает коренных изменений экологической обстановки.

10. Экологическая безопасность геологоразведочных работ, осуществляемых ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» в Северном Каспии, обеспечивается соблюдением требований существующих нормативных документов, международных стандартов и принятых обязательств в области охраны окружающей среды, строгим выполнением технологии «нулевого сброса», реализацией необходимых природоохранных мероприятий.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих журналах и изданиях, рекомендованных ВАК

1. Алексеев А.Г., Курочкина Т.Ф. Экологическая безопасность при проведении геологоразведочных работ на Северном Каспии // Журнал фундаментальных и прикладных исследований. Естественные науки. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2008. № 4. С. 8-14.

2. Алексеев А.Г., Хованский А.Д. Обеспечение экологической безопасности геологоразведочных работ на Северном Каспии // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2009. № 2. С. 9-14.

В материалах и трудах международных, всероссийских, республиканских научно-технических конференций и совещаний

3. Алексеев А.Г. Разработка методики комплексной геолого-геофизической интерпретации при поисках нефтегазоперспективных объектов в мезокайнозойском комплексе отложений в пределах южной части Астраханской области и республики Калмыкия // Мат-лы ХI конкурса молодежных разработок ТЭК-2002. Москва, 2003. С. 31Алексеев А.Г., Гудков А.П. Современные подходы к изучению геологического строения неоген-четвертичных отложений Северного Каспия // Тр. научно практической региональной конференции «Стратегия развития минерально - сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2005 и последующие годы». Саратов: НВНИИГГ, СО ЕАГО, 2004. С. 82-84.

5. Алексеев А.Г. Методика комплексной интерпретации геофизических методов при изучении геологического строения перспективных площадей в пределах Северной части шельфа Каспийского моря, Бузачинско-Полдневского вала и кряжа Карпинского с целью прогнозирования развития зон ловушек УВ для проектирования направлений ГРР //Матлы ХII конкурса молодежных разработок ТЭК-2003. Москва, 2004. С 18-20.

6. Алексеев А.Г., Безродных Ю.П., Федоров В.И. О комплексировании сейсмоакустических и высокочастотных сейсмических работ при инженерногеологических изысканиях на шельфе // Тр. международной конференции «Инженерная геофизика-2005». Геленджик: ГНЦ «Южморгеология», 2005. С. 63-66.

7. Алексеев А.Г., Безродных Ю.П., Зеленцов В.В. «Анализ результатов инженерногеологических изысканий, выполненных при поисках и освоении нефтегазовых ресурсов северного Каспия и рекомендации по оптимизации работ» // Тр. 2-ой международной конференции «Инженерная геофизика-2006». Геленджик: ГНЦ «Южморгеология», 2006.

С. 121-123.

8. Алексеев А.Г., Бяков А.П., Сибилв М.А. «Разработка методики комплексирования данных прогноза коллекторских свойств, для оптимизации разработки морских месторождений» // Тр. VIII–ой международной конференции ГЕОМОДЕЛЬ.

Геленджик, 2006. С. 321-323.

9. Чижов С.И., Делия С.В., Алексеев А.Г., Гудков А.П. «Современные технологии проведения геолого-поисковых и геологоразведочных работ, направленные на воспроизводство сырьевой базы европейской части России по Черноморско-Каспийской провинции» //Геологические и технологические предпосылки расширения ресурсов углеводородного сырья в европейской части России. М.: ООО «Геоинфоммарк», 2006. С.

63-66.

10. Алексеев А.Г., Бяков А.П., Сибилев М.А. Современные технологии и технические средства поиска, разведки и разработки месторождений нефти и газа в условиях Прикаспийской впадины и Каспийского моря //Тр. международной научнопрактической конференции Прикаспий – 2007, РГУ нефти и газа им. Губкина. Москва,

2007. С. 191-192.

11. Алексеев А.Г., Бяков А.П., Сибилев М.А. Разработка методики комплексирования данных прогноза коллекторских свойств для оптимизации разработки морских месторождений // Тр. международной научно-практической конференции Прикаспий – 2007, РГУ нефти и газа им. Губкина. Москва, 2007. С. 192-193.

12. Безродных Ю.П., Алексеев А.Г., Делия С.В. Инженерно-геологические изыскания как фактор экологической безопасности освоения нефтегазовых ресурсов Каспия // Мат-лы 2-ой международной конференции «Проблемы сохранения экосистемы Каспийского моря в условиях освоения нефтегазовых месторождений». Астрахань, 2007.

С. 21-23.

13. Алексеев А.Г., Бяков А.П., Сибилв М.А., Яночкин С.В. «Методология эффективного применения современных технологий проведения геологоразведочных работ применительно к шельфовой части Северного Каспия» // Мат-лы XVI Конкурса научно-технических разработок среди молодежи предприятий и организаций топливноэнергетического комплекса. Москва, 2008. С. 117-119.

14. Хованский А.Д., Алексеев А.Г. Экологическая безопасность морских геологоразведочных работ на нефть и газ // Мат-лы Всероссийской научно-практической конференции «Развитие нефтегазовой отрасли Юга России». Ростов н/Д, 2008. С. 140-146.



Похожие работы:

«Пашарина Екатерина Сергеевна ПРИНЦИП СОМНЕНИЯ В ФИЛОСОФСКОМ ПОЗНАНИИ Специальность 09.00.01 – онтология и теория познания АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Волгоград – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Волгоградский государственный университет". Научный...»

«УДК 622.276.654.001.57 622.276.5.001.5 АФАНАСКИН ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА НАПРАВЛЕННОЙ ЗАКАЧКИ ВОЗДУХА В НЕФТЯНЫЕ ПЛАСТЫ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РЕЗУЛЬТАТОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН Специал...»

«САМДАНОВ Дмитрий Александрович ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОРЕННОЙ АЛМАЗОНОСНОСТИ МУНО-МАРХИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (ЯКУТИЯ) 25.00.11 – геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого...»

«НОВИКОВА Татьяна Витальевна ТРАДИЦИИ И НОВАТОРСТВО В МУЗЫКЕ РУБЕЖА XX–XXI ВЕКОВ (на примере фортепианных произведений отечественных композиторов) Специальность 17.00.02 — Музыкальное искусство Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата искусств...»

«ПОХИЛЬКО АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ ЭКСТРЕМИСТСКИЕ ОРГАНИЗАЦИИ В СИСТЕМЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ БЛИЖНЕГО ВОСТОКА Специальность 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук...»

«Посохина Марина Владимировна Творчество Алексея Алексеевича Харламова и салонное искусство Специальность 17.00.04 "Изобразительное и декоративно-прикладное искусство и архитектура" Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения Москва 2007 Работа выполнена на кафедре истории отечественного искусства Московского государственного универ...»

«Орлова Елена Викторовна ФЕНОМЕН СОЦИАЛЬНОГО ПАРАЗИТИЗМА В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ: СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ Специальность 09. 00. 11 – социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Ростов-на-Дону, 2008 Работа выполне...»

«Подберезкина Ольга Алексеевна Эволюция значения международных транспортных коридоров в мировой политике на примере России Специальность: 23.00.04– политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени канди...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.