Региональная модель ачимовской толщи как бизнес-инструмент для формирования портфеля новых опций ГРР Западной Сибири

27.10.2020

PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2020 - № 3 (17). – С. 10-15

УДК 550.8

А.А. Тимиргалин1, М.Г. Буторина1, Н.О. Новиков1, Г.В. Волков2, И.Р. Мукминов2, Н.А. Парфенов2
1 Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»),
2 ООО «Газпромнефть-ГЕО»

Электронный адрес:  Timirgalin.AA@gazpromneft-ntc.ru, Novikov.NO@gazpromneft-ntc.ru, Parfenov.NA@gazprom-neft.ru

Ключевые слова: региональная модель, ачимовская толща, количество ресурсной базы, качество ресурсной базы, геологические риски, технологические риски, экономические риски, карта перспективности, новые опции ГРР

Ресурсная база Западной Сибири (ЗС) нуждается в восполнении для поддержания текущих показателей разработки. Запасы, приуроченные к классическим структурным ловушкам, диагностированы и закартированы по основным разрабатываемым горизонтам на всей территории ЗС. Пополнение ресурсной базы за счет таких запасов малоэффективно в связи с тем, что невыделенные ловушки таких типов маломощны или залегают на больших глубинах, что в итоге негативно влияет на качество ресурсной базы и экономическую эффективность их вовлечения в разработку. Драйвером роста и восполнения ресурсной базы в текущих условиях являются отложения ачимовской толщи, повсеместно развитые в ЗС на глубинах 2500–3500 м и генетически являющиеся глубоководными отложениями конусов выноса. Преимущество вовлечения этих отложений в разработку зачастую связано с приуроченностью к действующим активам, где добыча ведется из выше- и нижезалегающих геологических объектов, сложность – с литологическим типом ловушек, не диагностируемым прямым анализом сейсмических материалов, а также с крайне слабой изученностью отложений по площади Западной Сибири. Учитывая, что изменчивость свойств по площади является отличительной чертой отложений ачимовской толщи, фактор слабой изученности бурением существенно осложняет понимание потенциала отложений. С целью определения и оценки наиболее перспективных участков для вовлечения в разработку отложений АТ в «Газпром нефти» была проведена работа «Региональная оценка и зональное изучение перспектив нефтегазоносности ачимовской толщи Западной Сибири». Цель и задачи – сформировать надежный инструмент поиска и прогноза потенциальных опций (ЛУ для приобретения), используя сгенерированные региональные карты критериев (различные характерные свойства и их комбинации), построенные на основе обобщения данных по всей территории Западной Сибири.

ACHIMOV REGIONAL MODEL AS A BUSINESS TOOL FOR FORMING A PORTFOLIO OF NEW OPTIONS FOR GEOLOGICAL EXPLORATION IN WESTERN SIBERIA

PRONEFT''. Professional'no o nefti, 2020, no. 3 (17), pp. 10-15

A.A. Timirgalin1, M.G. Butorina1, N.O. Novikov1, G.V. Volkov2, I.R. Mukminov2, N.A. Parfenov2
1 Gazprom neft NTC LLC, RF, Saint-Petersburg,
2 Gazprom neft – GEO LLC

E-mail: Timirgalin.AA@gazpromneft-ntc.ru, Novikov.NO@gazpromneft-ntc.ru, Parfenov.NA@gazprom-neft.ru

Keywords: regional model, Achimov formation, the amount of the resource base, the quality of the resource base, geological risks, technological risks, economic risks, a prospect map, new exploration options

The resource base of Western Siberia needs to be replenished to maintain the current development indicators. The reserves associated with the classic structural traps were diagnosed and mapped for the main horizons in Western Siberia. Replenishment of the resource base at the expense of such reserves is ineffective due to the fact that undiscovered traps of these types are thin, or lie at great depths, which ultimately negatively affects the quality of the resource base and the economic efficiency of their involvement in development. The driver of the growth and replenishment of the resource base under current conditions is the Achimov deposits, which are ubiquitous in this area at depths of 2500–3500 m and are genetically deep-water deposits of fans. The advantage of involving these deposits in development is often associated with the confinement to existing assets, where production is carried out from above and below-lying geological objects, the complexity is associated with the lithological type of traps, which is not diagnosed by direct analysis of seismic materials, as well as the extremely poor knowledge of the deposits over the area. Considering that the variability of properties over the area is a distinctive feature of Achimov deposits, the factor of poor knowledge by drilling significantly complicates the understanding of the potential of the deposits. In order to identify and assess the most promising areas for involvement in the development of the Achimov deposits, in PJSC Gazprom Neft the work “Regional assessment and zonal study of the prospects for oil and gas potential of the Achimov formation in the Western Siberia” was carried out. The goal and objectives is to form a reliable tool for searching and forecasting potential options using the generated regional maps of criteria (various characteristic properties and their combinations) built on the basis of data generalization throughout Western Siberia.

DOI: 10.7868/S2587739920030015

МЕТОД

Портфель перспективных опций формируется как результат выполнения нескольких работ, каждая последующая из которых является логическим продолжением предыдущей:
· на основе региональной модели масштаба всей Западной Сибири выделяются перспективные области для изучения (выделено несколько регионов в разных административных округах);
· после ранжирования в соответствии с пулом разработанных критериев и учета потребностей дочерних обществ «Газпром нефти» инициируются «зональные проекты» для оценки территории внутри административного округа (на границе нескольких округов). По завершении зонального этапа (детальная геологическая оценка отложений ачимовской толщи и экспресс-оценка перспектив выше- и нижележащих отложений) формируется пул наиболее обеспеченных запасами ЛУ;
· по приоритетным лицензионным участкам выполняется геолого-экономическая оценка (ГЭО) для оценки стоимости опции с учетом проведения программы ГРР. В рамках ГЭО проводится детальная геологическая оценка всего потенциального этажа нефтеносности. В данной работе описан разработанный методический подход к построению региональной модели ачимовской толщи, учитывающей геологические, технологические, а также экономические риски. Общая площадь работ составляла порядка 1,5млн км2 . В работе использовались данные более чем по 5300 скважинам, объем2D региональных сейсмических исследований составил ~ 63 000 пог. км, объем площадных 2D сейсмических исследований ~ 263 000 пог. км (плотность съемки 0,6–2 пог. км/км2 ). В работе участвовали данные керновых исследований по 198 скважинам, отобрано свыше 20 000 образцов, 800 капиллярных кривых и 450 результатов испытаний скважин. Основной принцип,

1.1.PNG

позволяющий выделить перспективные для бизнеса опции, – интеграция и анализ многочисленных и разномасштабных материалов, которые, в свою очередь, являются комплексным продуктом (карты геологических, технических и экономических рисков, карты изученности и перспективности).

СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ

Для увязки сейсмических материалов и понимания пространственного положения были прослежены основные реперные региональные горизонты Г, М, Б, А. Далее была локализована зона распространения пластов ачимовской толщи в Западной Сибири (порядка 1млн км2 ). Прослежено 14 клиноформенных комплексов, залегающих в основании неокома в виде кулисообразных линзовидных тел субмеридионального простирания в стратиграфически скользящем диапазоне от берриаса на востоке до готерива на западе. При пикировании руководствовались принципами секвенс-стратиграфии, прослеживалась пачка выдержанных по площади трансгрессивных глин, контролирующих этап формирования отложений АТ.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРЕССИВНОГО ПОДХОДА СТАЛА ВОЗМОЖНОЙ ПОСЛЕ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ИНТЕГРАЛЬНОЙ РЕГИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ, ОБЪЕДИНИВШЕЙ КОЛИЧЕСТВО И КАЧЕСТВО РЕСУРСОВ, ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РИСКИ, СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ.

Подобный подход позднее был предложен и защищен коллективом авторов (С.А. Горбунов, А.А.Нежданов, А.А. Сподобаев) в работе «Единая система индексации ачимовских резервуаров для лицензионных участков ПАО “Газпром” на территории ЯНАО». Периоды трансгрессий можно разделить по возрасту и в пределах выделенного возрастного окна клиноциклит региональной модели) вводить индексы, позволяющие разделить объекты с необходимой степенью детальности с последующей возможностью сопоставить выделенные элементы на разных месторождениях для более корректного поиска аналогов. Дополнительно проведена работа по оценке геометрии аккомодационного пространства в пределах выделенных клиноциклов, результаты этой работы привлекаются при выборе аналогов. Была предложена методика по прослеживанию условного горизонта, контролирующего верхнюю границу ачимовских отложений, что позволило закартировать восточную и западную границы фондоформенных отложений, а также присвоить каждому циклиту соответствующий индекс (рис. 1).

ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

В основу работ по построению петрофизической модели Ачимовского клиноформенного комплекса Западной Сибири легли данные керновых исследований по 198 скважинам и более чем 20 тыс. исследованных образцов. Ввиду масштабности работы многие петрофизические зависимости учитывали регион расположения изучаемой скважины. В частности, для корректной оценки характера насыщения пласта построена карта изменения минерализации пластовой воды. Испытания скважин показали различие флюидов на севере изучаемой зоны (преимущественно притоки газа и газокондесата) июге (преимущественно притоки нефти). Использование в петрофизической модели различных граничных значений для нефтенасыщенных и газонасыщенных коллекторов позволяет корректно оценить объем горных пород, занятых флюидом. По результатам анализа была проведена кластеризация областей распространения АТ, основанная на различиях по ФЕС и свойствам флюида с целью подбора типовых технологических решений для каждого кластера.

1.2.PNG

КАРТОПОСТРОЕНИЕ, ОЦЕНКА РИСКОВ

Цель этапа – оценка количества и качества ресурсной базы с учетом изученности по региону для последующего ранжирования территории работ по приоритетности и планирования проектов доизучения. Основными элементами для формирования карты перспективности по предложенной методике являлись: карта количества ресурсной базы, карта качества ресурсной базы, карта рисков, учитывающая как геологические (gCoS), так и технологические (tCoS), и экономические риски (eCoS). Для оценки ресурсной базы было построено и проанализировано более 45 карт регионального масштаба на основании данных государственного баланса, геологических отчетов, 2DСРР, а также скважинной информации. Перечень базовых карт для построения интегральной карты перспективности включает в себя:
· структурные карты по отражающим горизонтам А, Б, М в границах всей территории изучения; · структурные карты по клиноциклитам; · структурные карты по кровле ачимовской толщи (АТ);
· карты толщин АТ (общие, эффективные, нефтегазонасыщенные);
· карты ФЕС (пористость, проницаемость);
· карты свойств флюида (плотность, газосодержание, доля типа флюида ЖУВ/газ);
· карты пластовых давлений, температур, коэф - фициентов аномальности пластовых давлений;
· карты характеристик баженовской свиты (палеотемпературы, современные температуры, зрелось ОВ и т.д.);
· палеогеографические карты (берриас, ранний валанжин, поздний валанжин, готтерив). 

Оценка количества ресурсов (рис. 2) проводилась объемным методом для нефти и для газа с дальнейшей верификацией на открытые месторождения. В качестве исходных данных использовались региональные карты подсчетных параметров, полученные в ходе работы. Оценка качества ресурсной базы (рис. 3) проводилась путем комбинации карты фильтрационного и энергетического потенциала пласта – параметров, определяющих потециальный стартовый дебит единичной скважины по формуле Дюпюи. Для оценки геологических рисков применена методика 5-факторного анализа шанса геологического успеха, учитывающая вероятность наличия и зрелость нефтематеринской породы, пути миграции, присутствие коллектора, ловушки и покрышки. Риск по наличию ловушки (Рл) определяется степенью сейсмической изученности, точностью методов исследования (погрешность структурных построений), типом ловушки, ее амплитудой и наличием замыкания (структурного, литологического, стратиграфического). 

В качестве геологической основы для оценки данного параметра были использованы карта точности структурных построений, а также структурные карты кровли ачимовской толщи, построенные по данным региональных и площадных СРР. Риск по наличию коллектора (Рк) определяется в соответствии с обстановкой осадконакопления и прогнозными картами эффективных толщин. Для определения данного параметра использованы карты эффективных толщин ачимовской толщи, построенные по материалам СРР и скважинным данным, а также палеогеографические карты соответствующих возрастов по клиноциклитам. Фактор сохранности (Рс) определяется характеристиками покрышки и историей тектонического развития региона – наличием тектонических нарушений, общей толщиной и качеством флюидоупора, удаленностью от линии стратиграфического выклинивания, а также наличием зон АВПД. В качестве геологической основы использованы тектоническая карта Западной Сибири, геологическая карта домезозойского основания, карта аномальности пластового давления. В данном анализе основополагающим фактором, определяющим сохранность, было наличие разломов от Б до М. Наличие нефтегазоматеринских пород (Рнп) для территории изучения определялось с использованием следующей геологической информации: карта зрелости органического вещества, карта нефтегенерационного потенциала, палеотемпературы пород, современные температуры пород баженовской свиты, осредненные концентрации ОВ в отложениях баженовской свиты и ее аналогов, карты катагенеза ОВ. Определяющими риск параметрами являются степень преобразованности ОВ

1.3.PNG

(стадия катагенеза), содержание Сорг , а также факты открытия на прилегающих территориях месторождений УВ. С использованием аналогичного предыдущим двум пунктам набора исходной информации оценивался риск по наличию путей миграции (Рм), который определяется расстоянием от очага УВ-генерации до ловушки и наличием разломов. Под технологическими рисками при проведении региональной оценки подразумевались возможные осложняющие факторы при бурении высокотехнологичных скважин (ГС с МГРП), которые уже считаются базовой технологией для разработки АТ. Для оценки технологического риска использованы карты глубины залегания АТ, коэффициента аномальности пластового давления, пластовой температуры. С целью оценки экономических рисков был проведен анализ удаленности от совокупности объектов инфраструктуры: компрессорных станций, нефтеперегонных станций, автодорог, нефте-, газо- и конденсатопроводов. Данная информация позволяет ранжировать перспективные с точки зрения геологии объекты относительно их готовности к вводу в полно - масштабную разработку и количества необходимых затрат на строительство дополнительных инфраструктурных объектов. В результате комплексирования карт геологических, технических и экономических рисков была построена карта совокупных рисков (рис. 4). В качестве метрики уверенности выделения потенциально перспективных областей построена интегральная карта с использованием методики «Газпром нефти» для комплексной оценки геологической изученности (КОГИ) (рис. 5). Данная карта позволяет избежать заведомо неверной трактовки потенциала участка, зачастую являющегося результатом интерполяции – не подтвержденного фактическими данными (СРР, скважины). Вся территория распространения АТ была проанализирована на предмет охарактеризованности геолого-геофизической информацией, 

1.4.PNG

позволяющей составить представление о строении геологического объекта и его свойствах. Рассматривалась изученность СРР, бурением, геофизическими исследованиями скважин, керновыми исследованиями, наличием испытаний, а также данными разработки. Для каждого из приведенных критериев были построены карты, комбинация которых позволила сформировать суммарную карту изученности. Результирующая карта была отмасштабирована от 0 до 1, где изученность выше 0,65 показывает достаточность данных для начала проведения опытно-промышленных работ, от 0,25 до 0,65 – возможность формирования зональных проектов для выделения перспективных опций и менее 0,25 – возможность поисковых проектов для оценки перспективности территории. В результате комбинации карт количества, качества ресурсной базы, карты рисков и карты геологической изученности была создана интегральная карта перспективности отложений АТ, на основании которой были выделены ключевые зональные проекты для дальнейшего изучения и геолого-экономической оценки.

1.5.PNG

ВЫВОДЫ

В рамках проекта «Большая Ачимовка» выработан трехступенчатый подход к наполнению бизнес-портфеля перспективными опциями. Первая ступень – выполнена региональная оценка перспективных зон. Модель актуализируется после выполнения зональных проектов, используется для выделения менее крупных зон интереса. Перспективные зональные проекты первого приоритета – вторая ступень – позволили выделить потенциальные ЛУ для оценки ресурсов по всему геологическому разрезу. Финальная третья ступень подразумевает проведение ГЭО для ранжирования выделенных опций с учетом затрат на ГРР. Реализация прогрессивного подхода стала возможной после проведенных работ по созданию интегральной региональной модели, объединившей в себе следующую информацию:
· количество ресурсов,
· качество ресурсов,
· геологические, технологические и экономические риски,
· степень изученности. 

Над проектом работала кросс-функциональная команда, объединившая в себе как традиционные для ГРР компетенции по геологии, сейсмике, петрофизике, так и смежные – разработка, инфраструктура, экономика, информационные технологии. Результатом работы является бизнес-инструмент для эффективного поиска и оценки перспективных зон для восполнения и наращивания ресурсной базы Компании.

Благодарности 

Выражаем благодарность коллегам, принявшим участие в создании региональной модели: А.А.Минич, С.Н. Рассказовой, А.И. Севостьянову, Д.В. Солодову, Г.М. Тимошенко, Э.Э. Фаттахову, ООО «Газпромнефть НТЦ», ООО «ГПН-ГЕО», ФАУ «ЗапСибНИИГГ», ООО «НГТ-Инжиниринг».

Список литературы

    1. Дучков А.Д., Соколова Л.С. Тепловой поток Западной Сибири // Методика и результаты геотермических исследований. Новосибирск, 1979. С. 5–16.
    2. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. Геотермия нефтегазоносных областей Западной Сибири. М.: Недра, 1987. C. 132.
    3. Нежданов А.А. Рифтогенная модель Западно-Сибирского бассейна как основа прогноза новых зон нефтегазонакопления. Тезисы доклада международного симпозиума «Геодинамическая эволюция осадочных бассейнов». М., 1992. 104 с.
    4. Сурков В.С., Жеро О.Г., Смирнов Л.В. Тектоника нефтегазоносных районов Западной Сибири. Основные этапы тектонического развития фундамента Западно-Сибирской плиты. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1971. Bып. 132.
    5. Сурков В.С. Геотермическая характеристика платформенного чехла центральной части Западно-Сибирской плиты и ее связь с геологическим строением фундамента. Вопросы разведочной и промысловой геофизики в Западной Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1972.

References

    1. Duchkov A.D., Sokolova L.S. Heat stream of West Siberia. Metodika i rezul’taty geotermicheskikh issledovanii [Methods and results of geothermal surveys], ed. A.V. Ladynin. Novosibirsk, 1979, pp. 5–16. (In Russ.)
    2. Kurchikov A.R., Stavitskiy B.P. Geotermiia neftegazonosnykh oblastei Zapadnoi Sibiri [Geothermy of oil and gas regions of West Siberia]. Moscow, Nedra, 1987. 134 p.
    3. Nezhdanov A.A. Riftogenic model of West Siberian basin as a basis for new oil and gas accumulation zones forecast. Materialy Mezhdunarodnogo simpoziuma «Geodinamicheskaia evoliutsiia osadochnykh basseinov», Moskva, 1992 [Materials of the international symposium “Geodynamic evolution of sedimentary basins”, Moscow, 1992]. Moscow, 1992. 104 p. (In Russ.)
    4. Surkov V.S., Zhero O.G., Smirnov L.V. Tektonika neftegazonosnykh raionov Zapadnoi Sibiri. Osnovnye etapy tektonicheskogo razvitiia fundamenta ZapadnoSibirskoi plity [Tectonics of oil and gas regions of West Siberia. Main stages of West Siberian plate basement tectonic evolution]. Novosibirsk, SNIIGGiMS, 1971. Iss. 132.
    5. Surkov V.S. Geothermal characteristic of central part of West Siberian plate platform cover and its connection with geological structure of basement. Voprosy razvedochnoi i promyslovoi geofiziki v Zapadnoi Sibiri [Issues of exploration and field geophysics in West Siberia], ed. V.S. Surkov, L.A. Sigal. Novosibirsk, SNIIGGiMS, 1972. Iss. 156.

Возврат к списку