Михаил Калинко - Тайны образования нефти и горючих газов

С конца сороковых годов благодаря развитию авиации удалось "поднять" точки наблюдения на 3-5 км над землей, и с помощью разработанных аэрогеологических, аэровизуальных методов познание и современных процессов, и геологического строения существенно расширилось. Развитие космонавтики способствовало тому, что с конца шестидесятых годов "точки наблюдения" Поднялись на высоту нескольких сотен километров, и методы космической геологии позволяют не только увидеть одновременно континенты, океаны и моря, но и г знать многие особенности их глубинного геологического строения. Не случайно, например, благодаря космическим снимкам удалось получить подтверждение высказанного предположения о смещении Аравийского полуострова по Мертвоморско-Акабскому глубинному разлому. Общеизвестно, что методы космической геологии оказывают существенную помощь в открытии новых месторождений нефти, газа, различных руд и других полезных ископаемых.

Точно так же обстоит дело и в нефтегазовой геологии. Теперь после создания осадочно-миграционной теории происхождения нефти и углеводородных газов, с одной стороны, возникли новые проблемы, с другой - открылись такие широкие возможности для решения весьма актуальных для практики поисковых работ вопросов, о которых раньше нельзя было и мечтать. В самом деле, поскольку нефть образуется из ископаемого органического вещества в результате развития определенных химических процессов, познание последних только тогда будет полным, когда их можно будет описать определенными уравнениями химических реакций с указанием не только количества исходных веществ и продуктов реакции, но и их термодинамических констант. Вот тогда и для каждой нефти можно будет создать модель ее образования и по информации о термодинамической истории региона достаточно точно определять количество и качество образовавшихся нефтей и углеводородных газов.

Мало того, поскольку, как показывают результаты проведенных исследований, нефть и газы, генерированные одной толщей пород, по ряду признаков (соотношению отдельных углеводородов, содержанию редких элементов, изотопному составу углерода, серы и водорода и т. д.) могут отличаться от аналогичных веществ, генерированных другой толщей, открывается широкая возможность для идентификации нефтей в залежах и определении с помощью ЭВМ (по программе распознавания образов и др.) доли влияния каждой генерирующей толщи в формировании конкретных залежей. Это, в свою очередь, позволит определять пути миграции нефтей и газов и, следовательно, повысит степень достоверности прогноза перспектив нефтегазоносное™ ловушек, находящихся на путях миграции. Кроме того, можно существенно повысить эффективность прямых методов поиска нефтяных и газовых месторождений.

Таким образом, продолжение исследований с применением всех новейших методов анализов веществ и обработки поступающей информации позволит с достаточной степенью надежности прогнозировать количество и качество нефти и газа в пределах отдельных площадей до проведения в них глубокого бурения и тем самым максимально повысить эффективность поискового бурения. Особенно важным представляется определение глубинных границ распространения залежей нефти, конденсата и газа в конкретных регионах: в настоящее время максимальные глубины, с которых получены притоки нефти, составляют 6542 м, газа - 8082 м. Однако это не может свидетельствовать о действительных максимальных глубинах возможного залегания нефти и газа: не исключено, что в районах, характеризующихся более низким геотермическим градиентом, например в Южно-Каспийском бассейне, Прикаспийской впадине и других, залежи указанных ископаемых имеются и на значительно больших глубинах.

Знание максимальных глубин залегания нефти и газа необходимо уже потому, что возможности бурения непрерывно возрастают. Не менее важно повышение степени достоверности прогнозов при поисках нефти и газа в пределах акваторий, где стоимость проведения работ несоизмеримо выше, чем на суше.

Анализируя задачи, которые возникают перед поисково-разведочными работами на нефть и газ, надо иметь в виду следующие обстоятельства. Во-первых, в любом регионе по мере проведения поисковых работ сначала открывают наиболее легко выявляемые месторождения и лишь затем всё более и более трудно выявляемые залежи на больших глубинах или со сложными условиями залегания. Примером может служить открытие в Западной Канаде месторождения Западная Пембина на расстоянии всего 10 км от выявленного 25 лет назад и разрабатываемого месторождения Пембина. Правда, в новом месторождении нефтяная залежь залегает на глубине 2750 м, в то время как в ранее открытом глубина залегания залежи была равна 914-1870 м. При этом начальные запасы ранее открытого месторождения составляли 208 млн. т (осталось в настоящее время всего 88 млн. т), а во вновь открытом оцениваются в 130-60 млн. т. Как правило, начальные оценки всегда оказываются заниженными, и можно полагать, что в действительности запасы окажутся больше.

Детальные геохимические исследования позволяют прогнозировать наличие залежей нефти во всем стратиграфическом разрезе. Более того, используя геохимическую информацию, можно с достаточной степенью надежности проследить пути миграции нефти и газа из зон генерации к зонам аккумуляции и таким образом определить те участки зоны, в пределах которых ловушки будут заполнены углеводородами. При этом, учитывая термодинамические условия и общие физические законы распределения и миграции газообразных и жидких флюидов, можно прогнозировать фазовый состав углеводородов в таких залежах, т. е. определять, какие залежи (нефтяные, газовые или газоконденсатные) могут содержаться в еще не открытых месторождениях.

Создание моделей образования залежей нефти и конденсата может оказать существенную помощь и при решении другой важнейшей научно-технической проблемы - повышения коэффициента нефте- и конденсатоотдачи пластов. Дело в том, что существующими методами добычи из недр извлекается обычно не более 25 % содержащейся в них нефти, а нередко и меньше. Реже эта величина повышается до 33-35 % и лишь в очень редких случаях превышает 50%, Остальная нефть остается в пластах не извлеченной.

Актуальность решения этой проблемы очевидна и не нуждается в комментариях. Повышение коэффициента нефтеотдачи равносильно открытию новых месторождений. При этом "открытие" таких месторождений в технико-экономическом плане несоизмеримо более выгодно, чем открытие новых месторождений: ведь отпадает необходимость в проведении дорогостоящих геологоразведочных работ, бурении эксплуатационных скважин, обустройстве промыслов и т. д.