Технологии позволят исследователям Арктического региона принимать решения о проведении разведочных работ, основываясь на более точных данных

ГРИР А.
OHM Rock Solid Images, UK

Самые осторожные оценки предполагают, что в мировом масштабе “10% еще неоткрытых запасов нефти и 29% запасов газа” (Clark, 2007) находятся в Арктике – тогда как более оптимистичные оценки предполагают, что эта цифра составляет около 25% необнаруженных мировых запасов углеводородов, из которых 70% находятся на территории РФ.

Задача, с которой столкнулись Российские исследователи – продолжать поиск и добычу этих запасов рациональными, эффективными и своевременными методами, что затруднено довольно ограниченными геологическими и геофизическими сведениями об Арктическом регионе РФ, в совокупности с суровыми условиями эксплуатации в районе.

Цена такой возможности – предлагаемый углеводородный «приз» - настолько велик, что рентабельность успешной разработки потенциально огромна.

В данной работе мы выдвигаем идею о том, что, использование проверенной технологии анализа методом применения контролируемых источников электромагнитного поля (CSEM) в сочетании с более традиционными методами, такими как сейсмическая разведка, дает значительно улучшенные и более надежные данные о резервуарах и перспективных площадях. Этот подход значительно снижает опасность безрезультатности геологоразведочных работ и сокращает время на их проведение.

Поскольку сейсмическая разведка отображает структуры, а CSEM отображает удельное сопротивление, то комбинирование этих двух методов ведет к более глубокому анализу пластов; используя комбинированный подход, эти технологии позволят исследователям Арктического региона принимать решения о проведении разведочных работ, основываясь на более точной информации.

На территории России извлекаемые шельфовые запасы углеводородов составляют примерно 100 миллиардов тонн, 80% из которых находятся в Арктике» (Yenikeyeff & Krysiek, 2007) – основная масса запасов, вероятно, находится в Карском и Баренцевом морях; преимущественно - это газ.

Менее 10% всей площади отражено в геологических картах, и еще меньше в геофизических. Это первая основная задача, как эффективно с экономической точки зрения собрать и обработать данные с такой большой площади, используя рациональные и современные методы, которые позволят принимать решения, основываясь на более точной информации, и «предвидеть» добычу углеводородов.

Во-вторых, в Арктике, исходя их многих точек зрения, неблагоприятные условия окружающей среды для работы. Потенциально суровый климат и возможность проведения работ только в отдельных частях региона, ведут к ограничениям в эксплуатации, а также подвергают определенному риску здоровье и безопасность – что требует принятия необходимых мер, для того, чтобы рабочий персонал мог работать в безопасных условиях, с таким оборудованием и технологиями, которые также будут эффективны в этих условиях окружающей среды.

Принимая во внимание вышеизложенное, а также ограниченные геологические и геофизические данные об Арктическом регионе РФ, было бы правильно рассмотреть аналогичные примеры других регионов, где в похожих условиях применялись соответствующие технологии, а также рассмотреть возможность их применения в Арктических условиях.

Исторически сложилось так, что за последние 40 лет сейсмика стала технологией дистанционных измерений для нефтепоисковых работ, и технология имеет долгую успешную историю. Тем не менее, также признано, что сейсмическая разведка не гарантирует успех поисковых работ – результаты исследований дают структуру горной породы определенного района, но не состав пород, по существу, «картинка» получается неполной.

Это означает, что по статистике, на каждую продуктивную скважину приходится значительно большее количество непродуктивных скважин. Цифры варьируются в зависимости от источника, однако, например, если стоимость разведочной скважины составляет 10 млн. USD, то при бурении трёх непродуктивных скважин на одну продуктивную, теряется около 30 млн. USD. Данный эффект усилен в Арктических районах, где на бурение скважины затрачивается больше, поэтому, мы предполагаем, что внедрение «традиционной» модели приведет к большой потере денежных средств.

Разведка методом применения контролируемых источников электромагнитного поля – это технология, которая значительно уменьшает риск на каждой стадии разведочного цикла нефти и газа; путем применения данной технологии дистанционного исследования, и дальнейшего анализа результатов путем интеллектуальной интеграции сейсмических данных и данных по скважине, может быть получена ценная информация о свойствах пород и жидкостей.

Компания «ExxonMobil» описала метод CSEM как “вероятно самую важную геофизическую технологию для воспроизведения изображений ниже уровня морского дна со времени появления 3D сейсморазведки методом отражённых волн около 25 лет назад.”(MacGregor et al, 2007).

Морской метод контролируемых источников электромагнитного поля первоначально был разработан в конце 1970 (Young and Cox, 1981) для изучения земной коры на океанских глубинах. Метод CSEM использует горизонтальный электрический диполь (HED) для передачи низкочастотного электромагнитного сигнала (обычно 0.01-10 Гц) в матрицу мульти-компонентных ресиверов. Полученные данные интерпретированы с помощью комбинации прямого моделирования, геофизической инверсии и средств получения изображения, для определения структуры сопротивления нижнего горизонта.

На коммерческой основе эта технология использовалась несколько сот раз различными компаниями, предлагавшими ее как самостоятельную технологию, или интегрированную с другими геофизическими исследованиями. Она использовалась в качестве составляющей для стандартного набора разведочных средств многими компаниями, от мелких независимых до супер крупных, и успешно использовалась в широком спектре разведочных проектов, многие из которых имели условия, похожие на Арктический регион России.

С геологической точки зрения Баренцево море является трудным районом для разведки, сложная геология и литология региона затрудняют процесс сбора и обработки данных до стадии содержательной информации. Поэтому, обширная основополагающая информация и опыт проведения разведочных работ в данном районе являются решающими факторами в получении истинных данных о недрах региона.

Компания OHM Rock Solid Images имеет многолетний опыт работ и сбора данных в этом регионе; в этом районе ими получено более 10-ти CSEM разведочных профилей, разработана 71 каротажная диаграмма.

Кроме полученных геофизических данных, уроки, полученные из этой практики, включают тот факт, что проектно-конструкторские разработки чрезвычайно важны – геологические и трансмиссионные требования, предъявляемые к исследованиям, значительно меняются в зависимости от разведочных работ. В данном типе исследований очень важно проектировать электромагнитные исследования для каждого проекта путем построения точных геоэлектрических моделей на основе доступных сейсмических данных и данных по скважине.

Исследования осваиваемой территории довольно дорогостоящи в отношении бурения и инфраструктуры, поэтому вопрос страхования проектов от рисков становится еще более важным.

CSEM помог решить проблему исследования бедного поискового участка с непроверенными разведочными концепциями на Фолклендских островах.

Компания Rockhopper Exploration использовала CSEM для оценки и снижения риска изысканий по определенному количеству 2D сейсмических данных.

Следуя за положительным результатом CSEM разведки, Rockhopper стала гораздо более уверенной в перспективности исследуемых зон. Риск, который Rockhopper связывала с проектом, уменьшился больше чем на половину и дал достаточные основания рассматривать этот проект как важную цель для любой будущей компании бурения.

Основываясь на результатах исследования, компания Rockhopper полагает, что этот проект может дать более 100 миллионов баррелей извлекаемых запасов нефти.

Таким образом, эта технология решает многие проблемы, с которыми сталкиваются исследователи Арктического Шельфа; использование таких методов, как CSEM разведка, на самостоятельной основе, или интегрируя ее с имеющимися сейсмическими данными, может обеспечить рациональную и безопасную разведку и разработку в этом районе.

Используя опыт других регионов по всему миру, и свой собственный, компании, работающие в Арктическом регионе России, могут извлечь выгоду из усовершенствования технологии разведки с целью снижения рисков разведочных работ, проведения оценки проектов, и в итоге, уменьшить стоимость, объем работ и время, затрачиваемое на проведение геологоразведки.

Литература
Clark, M. Artic: A tough nut to crack. Petroleum Economist. February 2007. p. 32.
Hagdorn, M., MacGregor, L. Solving the problem of inverting csem data contaminated by the effects of a varying seafloor. 69th EAGE Conference London. 2007
MacGregor, L., Barker, N., Overton, A., Moody, S., Bodecott, D. De-risking prospects using integrated electromagnetic and seismic measurements – a Falkland case study, The Leading Edge, March 2007, 356-359
Yenikeyeff, S.M., Krysiek, T.F. The Battle for the Next Energy Frontier: The Russian Polar Expedition and the Future of Arctic Hydrocarbons. Oxford Energy Comment. August 2007.
Young, P.D., Cox, C.S. Electromagnetic active source sounding near the east pacific rise. Geophysical Research Letters 8. 1981. 1043–1046.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции

Еще статьи на тему "данных":

Обработка данных речной сейсморазведки методом ОГТ

Опыт практической реализации картографической базы данных экосистемы Баренцева моря

Ненецкая экологическая база данных как инструмент управления и охраны окружающей среды в регионе

Обновлена база данных

База данных о районах промысла