Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина проанализировали образцы керна баженовской свиты — сланцевой нефтеносной толщи Западной Сибири с помощью нового метода изучения строения горных пород.
Анализ показал, что породы свиты региона содержат в 1,5-7 раз больше воды, чем предполагалось ранее. Это означает, что прежние оценки запасов нефти в Западной Сибири, сделанные во второй половине ХХ века, завышены, что требует пересмотра подходов к ее добыче.
Баженовская свита — слой битуминозных глинисто-кремнистых нефтематеринских пород, сформировавшийся на дне древнего моря около 150 млн лет назад. Долгое время считалось, что эти породы характеризуются низкой водонасыщенностью. На этом строились оценки запасов — из расчета, что поры породы почти на 85-100% насыщены нефтью. С помощью нового метода исследования ученые Губкинского университета показали, что это не так, и требуется пересмотр стратегий добычи и использования ресурсов Западной Сибири.
Исследователи применили метод термоанализа, совмещенного с газовой спектрометрией, разработанный в лаборатории наноструктурированных материалов и каталитических процессов переработки углеродосодержащего сырья Губкинского университета. Он позволяет точнее определять содержание воды в образцах керна нефтематеринских пород, чем ранее известные способы.
Суть метода в том, что образец породы нагревают по определенной схеме, а выделяющиеся при этом пары воды, углеводородов и других газов анализируют с помощью инфракрасной спектроскопии и масс-спектрометрии. Это позволяет не только измерить общее количество воды в закрытых и открытых порах, но и увидеть, при какой температуре она выделяется, что дает информацию о структуре порового пространства, характере его насыщения и минералогическом составе пород.
Анализ образцов керна баженовской свиты показал, что содержание воды в большинстве из них от 20% до 70% в зависимости от месторождения. Реальные цифры, по словам ученых, могут оказаться еще выше — из-за потерь воды и углеводородов при подъеме керна.
«Баженовской свитой занимаются уже более полувека, однако с точки зрения добычи эффекта почти никакого нет. Это связано с тем, что долгое время просто неправильно оценивали характеристики этих пород — их микростроение. Это делалось по стандартам, разработанным в середине 1950-х годов и ориентированным на классические коллектора. Баженовская свита уникальна и отличается от остальных пород сложной и специфичной структурой порового пространства», – рассказал профессор кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Николай Михайлов.
Высокая водонасыщенность пород баженовской свиты означает, что вместе с каждой тонной нефти компании вынуждены поднимать на поверхность очень большие объемы воды. Ее нужно отделять, утилизировать или закачивать обратно — это дополнительные затраты на оборудование и технологии.
Проблема водонасыщения проявляется при таком способе разработки месторождений, как гидроразрыв пласта. Эта технология предполагает закачку жидкости в скважину под высоким давлением для создания трещин в породе, чтобы увеличить объем дренирования пород и приток углеводородов.
«Раньше считалось, что гидроразрыв пласта откроет дорогу только нефти, ведь воды в пласте почти нет. Но на практике оказалось иначе: гидроразрыв встряхнет всю флюидную систему, и та самая вода, которая находилась в мелких и закрытых порах, приходит в движение и начинает течь вместе с нефтью. Именно поэтому уже сейчас во всех горизонтальных скважинах с ГРП в баженовской свите фиксируется высокая обводненность — в среднем 30%, а в значительной части скважин доля воды достигает 70-100%», – объяснил ученый.
Исследование меняет подход к прогнозу перспективности нефтедобычи и разработке месторождений: наличие воды требует иного состава реагентов и специальных технологий добычи.
Справка
Ресурсы баженовской свиты оцениваются в широком диапазоне — от 1,2 млрд до 120 млрд тонн нефти. Это один из крупнейших в мире источников «трудной» нефти: нефтеносные пласты залегают на глубине около 3 километров под всей Западной Сибирью.
Информация предоставлена РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Источник фото: ru.123rf.com
