Читай!
Ключевая роль нефтяного полигона Новосибирской области в развитии нефтегазовой науки

Ключевая роль нефтяного полигона Новосибирской области в развитии нефтегазовой науки

В Северном районе Новосибирской области открыто 9 месторождений нефти и  газа . В  настоящее время в разработке находятся три месторождения: Верх-Тарское, Малоичское и  Восточно-Тарское. Самое крупное из них Верх-Тарское. Оно открыто новосибирскими геологами в 1970 г., разведка закончена в 1973 г. и  защищено в  ГКЗ СССР в  мае 1974 г. с геологическими (балансовыми) запасами 50.1 млн т. Один из первооткрывателей этого месторождения – академик А.А. Трофимук. Автор был участником и  руководителем поисково-разведочных работ.

Автор/Авторы:
Доктор геолого-минералогических наук Н.П. Запивалов

Остальные месторождения до сих пор не доразведаны и не осваиваются, хотя находятся в лицензионном режиме. Всего в Новосибирской области добыто уже 15 млн т нефти, что оценивается в  5.25 млрд долл. (при условной цене 50 долл. за баррель).

Основная добыча нефти осуществляется на Верх-Тарском месторождении с 2000 г., когда был введён в  эксплуатацию нефтепровод от Верх-Тарского месторождения до Барабинска протяжённостью 182 км, диаметром 325 мм3.

Наиболее интенсивные работы велись с 2004 по 2011 гг.. В результате сверхинтенсивных способов разработки, чрезмерных объёмов гидроразрыва пласта и закачки воды “здоровье” месторождения было подорвано4, и добыча стала резко падать. В 2018 г. она снизилась до 146 тыс. т, что составляет 51.1 млн долл. при условной цене 50 долл. за баррель; в  2019 г. планируется дальнейшее снижение – до 106 тыс. т.

Следует отметить, что промысловая инфраструктура отвечает всем современным стандартам, включая собственную электроэнергию за счёт попутного газа.

Нефтеносность древних комплексов

В 1974 г. открыто Малоичское месторождение в девонских карбонатных породах. Это первое промышленное палеозойское месторождение в Западной Сибири. Малоичское месторождение разрабатывается медленно в связи с отсутствием целевой технологии, адаптированной именно к таким флюидо-породным системам с наличием карбонатной толщи. На рис. 4 видно, что высокопродуктивные очаги обнаружены только в западной части месторождения (очаги вторичной доломитизации).

Но этот палеозойский опыт имеет непреходящее значение для освоения глубоких доюрских (протерозой + палеозой) перспективных комплексов Западной Сибири, включая Томскую и Новосибирскую области. Проект “Палеозой” считается одним из главных направлений XXI в. В пределах предполагаемого полигона есть практически непознанный Межовский гранитный массив.

История вопроса

В  процессе поисково-разведочных работ на основании детальных исследований в различных лабораториях было установлено высокое качество Верх-Тарской нефти: она является беспарафинистой, малосернистой и пригодна для производства реактивных видов топлива. Это отражено в протоколах ГКЗ.

В первые годы разработки Верх-Тарского месторождения автор пропагандировал идею использования Верх-Тарской нефти для производства реактивного топлива для аэропорта Толмачёво. Однако она осталась без отклика и реализации. В 2002 г. автор писал: “Думается, что Верх-Тарское месторождение в комплексе с опытным демонстрационным нефтеперерабатывающим заводом на основе процесса цеоформинга в г. Куйбышеве может стать эффективным научно-технологическим полигоном, не имеющим аналогов в России”. Даже на стадии разведки и чуть позже Верх-Тарское месторождение можно было считать научно-технологическим полигоном. Именно здесь впервые в Западной Сибири была проведена снежная нефтегазовая съёмка по методике профессора В.С. Вышемирского (ИГиГ СО РАН). Данные этой съёмки показали увеличение контуров нефтеносности месторождения. Этот метод затем был успешно применён академическим институтом в Приуральской части Западной Сибири (Урай, Тюменская область), Алтайском крае и других регионах.

Проблемы новосибирской нефти и  организации нефтяного полигона были обозначены автором во многих выступлениях, статьях и обращениях в авторитетные инстанции, включая руководство области, СО РАН, “Сибнедра”, недропользователя и т.д., но конкретного обсуждения и решения так и не состоялось.

Трудности и недостатки

1. Слабое научное, организационное и технологическое обеспечение работ на этих месторождениях со стороны недропользователя АО НК “ Нефтиса”. Созданное в  2017–2018 гг. в  Тюмени управление работами ООО «ПИТ “СИБИНТЭК”» практически ликвидировало ОАО “Новосибирскнефтегаз” как самостоятельное предприятие.

2. Недостаточное внимание к нефтегазовым делам со стороны органов власти Новосибирской области. Бытует ошибочное мнение, что нефти в нашей области мало и скоро она иссякнет.

3. Чрезвычайно слабый и малоэффективный контроль со стороны Новосибирского регионального департамента по недропользованию (“Сибнедра”).

4. Недостаточная научно-практическая ориентация академической науки для эффективного решения современных нефтегазовых проблем.

О необходимости нефтяного полигона в Новосибирской области

Этот район характеризуется самыми разнообразными геологическими условиями. Имеется мощная толща песчано-глинистых, терригенных мезозойских пластов и карбонатный палеозой. Здесь же находятся погребённые граниты Межовского массива. Причём нефтегазоносность установлена во всех перечисленных породах. Более интересного натурного объекта для геолого-геофизических наблюдений и разнообразных исследований трудно найти в Западной Сибири. Разработка новой аппаратуры, методов изучения глубинных слоёв и  мониторинг состояния флюидонасыщенных систем обретает целевой смысл.

В  этом районе есть нефть в юрских песчаниках (Верх-Тарское месторождение), в  карбонатном палеозое (Малоичское месторождение) и  даже в  Межовских гранитах. За 50  лет накоплен большой объём разнообразной геологической, геофизической и промысловой информации. Здесь же имеется в полном наборе нефтяная инфраструктура, включая такой важный объект, как нефтепровод. Это чрезвычайно перспективный объект для натурных исследований, апробации и тиражирования инновационных технологий по всему спектру нефтегазового производства в международном аспекте.

В работе утверждается, что залежь (месторождение) нефти является живой флюидо-породной системой, состоящей из двух подсистем: породы (коллектора) и флюиды (нефть, газ, вода).

Особенно важным является определение фрактальных характеристик меняющегося со временем минералогического состава и  пустотного облика коллекторов. В качестве диагностических критериев состояния объектов разработки можно использовать размерности Хаусдорфа и показателя Херста. В  соответствии с  современными представлениями, перколяционным параметром является не пористость, а  удельная поверхность пустотного пространства в макро- и микроскопическом (нано) измерениях. Именно в этом плане возможна детальная расшифровка различных процессов; изучение электромагнитных, акустических и других волн, а также динамики физических полей. Нанотехнологическая ориентация может оказаться весьма эффективной по многим научно-практическим направлениям в разведке и разработке нефтегазовых месторождений. Это приобретает особое значение при освоении трудно извлекаемых и остаточных запасов нефти и газа. Увеличение нефтеотдачи разрабатываемых месторождений – острейшая проблема в нефтяной промышленности многих стран мира, а в России, и особенно в Западной Сибири, имеет первостепенное значение.

О петротермальной энергии

Особый интерес представляет изучение высокотемпературных глубинных очагов. Рядом с Верх-Тарским месторождением в Малоичской скважине № 4 на глубине 4500 м. температура составляет 160°С. Во многих скважинах Западной Сибири температура в нефтяных пластах более 100°С. Наличие глубинного тепла означает получение нового и масштабного источника энергии.

Петротермальная тепловая энергия составляет 99% от общих ресурсов подземного тепла в России. На глубинах 4–6 км горячие породы с температурой более 100–150°С распространены почти повсеместно. Общий ресурс тепловой энергии, запасённой в десятикилометровом слое Земли, эквивалентен тепловому потенциалу сжигания 34.1 · 109 млрд т у.т., что в несколько тысяч раз больше теплотворной способности всех известных запасов топлива на Земле. Об этом направлении говорится в работе и приводится конкретное предложение. В стволе одной из глубоких скважин будущего полигона можно смонтировать арматуру (трубопроводы) для моделирования процесса получения этой энергии – холодная вода закачивается в ствол, нагревается и откачивается на поверхность.

Подобный проект реализован и проводится на протяжении 5  лет в  университете г. Аахен (Германия). Ведутся наблюдения, оценивается стоимость тепловой энергии и  прочее. Есть публикации. Немцы специально пробурили для этого эксперимента во дворе университета километровую скважину (по информации А.Д. Дучкова).

На наш взгляд, экспериментальная работа по созданию теплового генератора, работающего непосредственно в глубинном тепловом очаге (пласте) с передачей электроэнергии на поверхность должна заинтересовать Институт теплофизики СО РАН, в первую очередь петротермального лидера академика С.В. Алексеенко).

Выводы

Новосибирская область может быть полигоном для решения научно-технологических задач и  многоцелевым научно-образовательным полигоном федерального уровня. В  организационно-правовом плане такой нефтяной полигон следует включить в состав Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН в качестве некоммерческого научного предприятия.

Для получения достоверных данных моделирование должно быть натурным на основе непрерывного мониторинга. Следует наладить наблюдения по всем основным параметрам флюидо-породной системы (автономные датчики желательно спускать непосредственно в продуктивные зоны).

Сибирские учёные обязаны найти способы лечить “уставшие” месторождения и добывать остаточную (трудноизвлекаемую) нефть. Институты СО РАН и Новосибирский государственный университет при содействии государственных органов власти и нефтяных компаний способны обеспечить функционирование полигона. Это следует рассматривать как интернациональный проект.