Нефть и газ 2017

Нефть и газ ? горючие полезные ископаемые углеводородного состава, соответственно называемые жидкими и газообразными углеводородами или, по И.М. Губкину, каустобиолитами, состоящими из углерода и водорода. Характерной чертой их является удельный вес: для нефти ? как правило, меньший, чем у воды (в среднем от 0,8 до 0,9 г/смЗ), для газа ? легче воздуха (в среднем 0,65-0,75 /по воздуху/). Теплотворная способность их наибольшая по сравнению с другими видами топлив и достигает у нефти 12000 ккал, у газа ? 13000 ккал. Таким образом, нефть и газ представляют важнейшие энергетические источники. Однако, заключение великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева ? создателя периодической системы элементов, на конференции русских химиков в 1887 году в Москве: «Сжигать нефть и газ в топках равносильно тому, что растапливать печь ассигнациями…» было пророческим для важнейшего технологического использования углеводородного сырья. Двадцатое столетие явилось поистине эпохальным в народно-хозяйственном (технологическом) применении нефти, газа и конденсата. Ткани, строительные и лакокрасочные материалы, металлозаменители, масла и многое другое являются продуктами переработки углеводородов.

На заре человечества в эпохи палеолита 7-6 тыс. лет до н. э., как показали археологические раскопки в Китае (провинции Юнань, Син-Цзянь, Шанси), Ближнем Востоке (бассейны рек Тигр и Евфрат), в Крыму (гг. Судак, Феодосия, Керчь) и многих других районах, нефть использовалась для освещения, обогрева, лечебных целей, в качестве строительного сырья; широкое бытовое применение находил также горючий газ. Вплоть до второй половины XIX столетия нефть извлекалась из неглубоких шахт и колодцев примитивными способами. Во второй половине XIX века машинный способ добычи нефти путем бурения скважин сменяет кустарный. Всё возрастающая потребность в горючем в связи с ростом промышленности и транспорта стимулирует развитие добычи нефти и газа и их переработку. Таким образом, нефть и газ как наиболее экономичные виды топлива прочно заняли с этого времени ведущее место в топливно-энергетическом балансе индустриально развитых стран мира, играя определяющую роль в их энерговооруженности.

На основе добычи этих полезных ископаемых активно развивается перерабатывающая и, прежде всего, химическая промышленность по производству новых материалов, в т.ч. металлозаменителей, совершенствуются технологические процессы во всех важнейших отраслях народного хозяйства. Газификация городов и районов, приобретающая всеобъемлющий характер, имела огромное социальное значение, освобождая людей от непроизводительно затрачиваемого времени, являясь важнейшим фактором экологического оздоровления среды обитания и безопасности жизнедеятельности. Таким образом, нефть и газ образуют необходимую основу современного технико-технологического, экологического и социального прогресса.

Современная теория образования нефти и природного газа, положенная в основу изучения проблемы формирования месторождений и изучения закономерностей их пространственного размещения, представлена биогенной осадочно-миграционной теорией стадийной генерации углеводородов различного фазового состава. Она является развитием известной органической концепции, выдвинутой выдающимся ученым нефтяником, академиком И.М. Губкиным, основоположником советской нефтегазогеологической школы, получившей мировое признание.

В 80-е годы и на текущем этапе рыночных экономических отношений в России наиболее глубокую проработку получила эволюционно-катагенетическая модель данной теории, обеспечивающая высокую достоверность раздельного количественного прогноза перспектив нефтегазоносности. В соответствии с ней последовательно рассматриваются важнейшие теоретические положения курса: образование углеводородов, условия формирования и закономерности размещения залежей, оценка перспектив нефтегазоносности и обоснование главных направлений поиска месторождений, нефтегазогеологическое районирование, пути повышения эффективности поисково-разведочных работ и рациональные экологически обеспеченные системы их размещения, определяющие наибольшую рентабельность освоения ресурсов нефти и газа.

Основными задачами курса являются:

изучение геологических условий генерации и аккумуляции углеводородов, формирования и размещения регионально нефтегазоносных территорий, комплексов, зон нефтегазонакопления, месторождений и залежей;
количественный прогноз перспектив нефтегазоносности и сравнительная оценка нефтегазового потенциала территорий и осадочных комплексов;
нефтегазогеологическое районирование территории и научное обоснование главных направлений поиска нефтяных и газовых месторождений;
изучение стадийности геологоразведочных работ (ГРР) на нефть и газ, рациональный комплекс ГРР, эффективные методы поискового и разведочного бурения и экологически обеспеченные схемы их размещения;
освоение методов научного анализа и обработки результатов поисково-разведочных работ на нефть и газ, практическое применение их;
перспективы развития нефтяной и газовой промышленности России в XXI столетии.

В процессе подготовки и выполнения поисково-разведочных работ на нефть и газ в качестве руководящих необходимо использовать основные положения современной геологической и экономической науки о развитии топливно-энергетического комплекса страны в рыночных условиях. Геологоразведочные работы нефтегазового профиля должны проводиться с наибольшей экономической эффективностью при полной экологической обеспеченности как поисков, так и разведки месторождений. При этом должны соблюдаться оптимальные условия в поисково-разведочном процессе, в последовательности и режимах реализации видов и объемов работ, сроках выполнения их с минимальными затратами. Своевременная окупаемость значительных затрат на геологоразведку, определяемая вводом в поисково-разведочное бурение регионов и площадей с максимальным нефтегазовым потенциалом, обеспечивается открытием новых значительных по размеру месторождений. Это составляет основу современной стратегии поиска нефти и газа.

На рубеже XX и XXI столетий в нефтяной промышленности основной упор должен делаться на освоение перспективных центральных и западных районов Западной Сибири, а также восполнение ресурсной базы путем совершенствования технологии разработки и нефтеотдачи на нефтяных гигантах Среднеобской и Фроловской нефтеносных областей и в других районах с развитой инфраструктурой нефтедобычи. Одновременно должны осваиваться высокопродуктивные нефтяные объекты Республики Коми и Ямало-Ненецкого автономного национального округа и смежного арктического шельфа – месторождения-гиганты Приразломное, Северо-Гуляевское и др.; на суше Пермской области (Пермско-Башкирского свода), Республики Соха (Непско-Ботуобинского свода) и Прикаспийской мегавпадины (шельфа Северного Каспия). При этом уровень годовой добычи нефти в России к 2005 году за счет эффективного освоения этих и других регионов должен превзойти 400-410 млн. т (при существующем 250 млн. т).

В газовой промышленности будущий прогресс связывается с подготовкой и ускоренным вводом в разработку газовых гигантов на севере п-ова Ямал Бованенковского, Хоросавейского, Крузенштерновского, а в ближайшем будущем крупнейших газоконденсатных и газонефтяных месторождений в пределах арктического шельфа Баренцевого и Карского морей (Штокмановского, Ленинградского, Русановского и др.). Одновременно будет продолжено активное наращивание ресурсной базы по газу и конденсату за счет опоискования высокоперспективных объектов в пределах арктического и, прежде всего, Печороморского шельфа, смежного Баренцевоморского шельфа, северной части Западной Сибири (Гыданская и Надым-Пурская газоносные области), Ямало-Ненецкого автономного округа и Республики Коми (Денисовская и Косью-Роговская впадина с Печороморским шельфом), Прикаспийской мегавпадины и других газо-перспективных регионов России. Большое экономическое значение для страны имеет разработка новых прогрессивных технологий по извлечению газового конденсата и эксплуатации газогидратных залежей. Все это позволит обеспечить устойчивый рост ежегодной добычи газа в России около 900 млрд. м3 к 2005 году (при существующем уровне 635-640 млрд. м3). Анализ ежегодного потребления углеводородного сырья и восполнения ресурсной базы нефтяной и газовой отраслей России позволяет заключить, что уже к 2003 году будет в целом достигнута стабильность нефтегазодобычи и обеспечен в ближайшем будущем рост основных показателей развития нефтегазовой отрасли. Указанные темпы роста добычи нефти и газа будут характеризовать устойчивое динамичное развитие топливно-энергетического комплекса России.

ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НЕДР, ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ГЛАВА I.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ И ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ О НЕФТИ И ГАЗЕ

I.1.1. Новые идеи и современные особенности нефтегазовой геологии

I.1.2. История развития, динамика и перспективы добычи нефти и газа в России и зарубежных странах

I.1.3. Эволюция теоретических основ генерации, аккумуляции углеводородов и раздельного прогнозирования нефтегазоносности

I.1.4. Современная генетическая модель образования и количественной оценки нефти и газа

I.1.5. Геологические, геохимические и катагенетические факторы генерации и аккумуляции углеводородов в осадочном нефтегазоносном бассейне

I.1.6. Нефтегазоносные формации, комплексы и природные резервуары для нефти и газа

I.1.7. Коллекторы нефти и газа

I.1.8. Покрышки (флюидоупоры) для нефти и газа

I.1.9. Фациально-формационная основа нефтегазоносности

ГЛАВА I.2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА

I.2.1. Условия формирования залежей и месторождений нефти и газа

I.2.2. Закономерности размещения зон нефтегазонакопления, залежей и месторождений нефти и газа

I.2.3. Классификация зон нефтегазонакопления, залежей и месторождений нефти и газа

ГЛАВА I.3. НОВЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЬНОГО ПРОГНОЗА НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ

I.3.1. Тектонодинамический метод раздельного прогноза месторождений нефти и газа

I.3.2. Скорость прогибания дна бассейна и темп седиментации как показатель нефтегазоносности

I.3.3. Динамика формирования локальных структур как показатель нефтегазоносности

I.3.4. Практическое применение тектонодинамического метода

I.3.5. Ранговая система прогноза нефти и газа на тектонодинамической основе

ГЛАВА I.4. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ПРОГНОЗ ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ. СОВРЕМЕННАЯ ЭВОЛЮЦИОННО-КАТАГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА НЕФТЕГАЗОВОГО ПОТЕНЦИАЛА ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ

В качестве наиболее эффективной технологии раздельного количественного прогноза нефти и газа рекомендуется эволюционно-катагенетическая модель формирования и оценки нефтегазового потенциала. Разработанная учеными-нефтяниками МГУ, ВНИИЯГГ, УИИ и др., она наиболее полно учитывает генерационные возможности нефтегазоматеринских толщ, являясь научной основой расчета углеводородного потенциала. Она представлена ретроспективной моделью, предусматривающей последовательный расчет масштабов генерации, аккумуляции и начальных потенциальных ресурсов углеводородов. Усовершенствованная в последние годы по оптимальной схеме с использованием уточненных данных катагенеза органического вещества более точной привязкой к конкретным геолого-геохимическим условиям, а также использованием скорректированных катагенетических динамотектонических показателей (А.И. Дьяконов, В.А. Дедеев, В.Р. Родыгин и др., 1995 и др.), эволюционно-катагенетическая модель представляет наиболее достоверную, совершенную технологию оценки начальных потенциальных и прогнозных ресурсов газа, нефти и конденсата.

В целях повышения достоверности оценки ресурсов раздельный прогноз перспектив нефтегазоносности на ретроспективной тектонодинамической основе в единой модели дополняется расчетом величины нефтегазового потенциала для каждого осадочного комплекса. Теоретической базой такого расчета является вертикальная геохимическая зональность размещения углеводородов различной фазовой характеристики в земной коре, обусловленная стадийностью процессов катагенеза ОВ и нефтегазообразования с выделением, как отмечено ранее, трех важнейших стадий катагенеза и нефтегазообразования. Это, соответственно:

стадия протокатагенеза органического вещества (ПК) и отвечающая ей начальная фаза (зона) газообразования (НФГ, НЗГ);
стадия мезокатагенеза ОВ (МК) и главная фаза (зона) нефтеобразования (ГФН, ГЗН);
стадия апокатагенеза ОВ (АК) и главная фаза (зона) газообразования (ГФГ, ГЗГ).

В последние годы подтвердилась плодотворность осадочно-миграционной теории происхождения нефти. Согласно современным представлениям образование УВ, как отмечалось выше, определяется двумя факторами: фациальногенетическим типом ОВ и степенью его катагенеза. Генерация углеводородов, начинающаяся в живом веществе, продолжается на стадиях диагенеза и раннего катагенеза пород с образованием, главным образом, метана с изотопно-легким углеродом (С13 до 70%). Формирование промышленных скоплений УВ этой генерации вследствие больших потерь в атмосферу – явление исключительно редкое и связано, как правило, с криолитозоной и мощными флюидоупорами.

Наиболее важный этап в нефтеобразовании связан с началом мезокатагенеза и отвечает главной фазе нефтеобразования (по Н.Б. Вассоевичу). Как отмечалось ранее, на этом этапе ОВ нефтегазоматеринских пород сапропелевого или смешанного типа за счет термолиза и термокатализа липидной его части начинает генерировать значительное количество гомологов метана и низкомолекулярных жидких УВ. Одновременно с увеличением масштабов образования УВ за счет вторичной стадии дегидратации глинистых минералов (по Берсту) и отжатием межслоевой воды начинается эмиграция УВ. Зарождающаяся микронефть дает начало нормальной нефти путем миграции и образования скоплений в ловушках. Этот этап связан с градациями катагенеза ПК3?МК3 (стадии углефикации ОВ Б3?Ж), точнее – стадии МК1?МК3 (стадии углефикации Д?Ж). Начиная с градации катагенеза МК3, снижается образование жидких УВ и истощенное ОВ продуцирует в основном метан с изотопически тяжелым углеродом.

Другая фациальная ветвь ОВ – гумусовая, состоящая из высококонденсированных ароматических группировок высшей растительности, на всех этапах катагенеза продуцирует метан и в меньшей мере хлороформенный битумоид с низким содержанием углеводородов.

Общие сведения о масштабах генерации УВ при катагенезе органического вещества разного типа приведены ниже. За основу взяты наиболее обоснованные данные В.А. Успенского, С.Г. Неручева и Е.А. Рогозиной (1974, 1981), которые пересчитаны на ОВ соответствующей стадии катагенеза с привязкой к современной шкале катагенеза (Н.Б. Вассоевич, 1975). Применимость этих материалов для практической оценки количества генерируемых УВ была подтверждена во ВНИИЯГГ при оценке природы УВ газовых аномалий при прямых газогеохимических нефтегазопоисковых исследованиях неглубоких (до 500-1000 м) скважин по ряду пустых и продуктивных структур Восточной Сибири, Мангышлака, Северного Устюрта (Н.В. Лопатин, В.И. Ручнов, 1976), а также при лабораторном моделировании процессов термолиза и термокатализа ОВ, выполнявшемся под руководством Н.С. Старобинца.

I.4.1. Методика расчета ресурсов нефти и газа на эволюционно-катагенетической основе

I.4.2. Оценка нефтегазового потенциала осадочных бассейнов платформ и краевых прогибов (на примере мезозойских формаций Азово-Кубанского и палеозойских Тимано-Печорского НГБ)

I.4.3. Сравнительная оценка перспектив нефтегазоносности и нефтегазогеологическое районирование территории

ЧАСТЬ II. РАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТОДИКА ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ

ГЛАВА II.1. СТАДИЙНОСТЬ И РАЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ

II.1.1. Общая характеристика и этапность поисково-разведочных работ

II.1.2. Методика размещения поисковых скважин на ловушках различного морфогенетического типа

II.1.3. Методика разведки месторождений нефти и газа

ГЛАВА II.2. КОМПЛЕКСНАЯ СХЕМА РАЦИОНАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ В РЕГИОНЕ (НА ПРИМЕРЕ КОСЬЮ-РОГОВСКОЙ ВПАДИНЫ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО БАССЕЙНА)

Методика разработки определяющего документа поисково-разведочного процесса – генеральной схемы геологоразведочных на нефть и газ работ – показана на примере Косью-Роговской впадины Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна. По характеру и последовательности разделов она может служить методическим эталоном для каждого НГБ и других крупных регионов страны в качестве лицензионной основы. Она полностью укладывается в модель подготовки подобных документов для Азово-Кубанского нефтегазоносного бассейна, готовившихся под руководством А.И. Дьяконова в течение 1970-1975 гг.

Количественный прогноз газонефтеносности Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна по состоянию на 01.01.1999 г., выполненный на основе эволюционно-генетической модели, учитывает последовательную оценку масштабов генерации, аккумуляции начальных потенциальных ресурсов углеводородов. В структуре начальных потенциальных и современных прогнозных ресурсов свободного газа и конденсата Косью-Роговской впадины играет существенную роль, располагая почти пятой частью начальных потенциальных ресурсов и почти 10% разведанных запасов газа на севере ТП НГБ. Прогнозные (категория Д1) и перспективные (категория С3) ресурсы газа и нефти только в одном Интино-Лемвинском районе по последним оценкам составили 478 млрд. м3 газа и 82 млн. т – нефти. Начальные потенциальные ресурсы КРВ определены в объемах 1,1 трлн. м3 газа и 205 млн. т – нефти.

Разработка настоящей программы осуществлена на основе использования новейшей региональной геолого-геофизической и геохимической информации.

II.2.1. Состояние геолого-геофизической изученности

II.2.2. Особенности геологического строения

II.2.3. Нефтегазоносность

II.2.4. Научное обоснование перспектив нефтегазоносности

II.2.5. Перспективы нефтегазоносности и главные направления поиска газовых и нефтяных месторождений

II.2.6. Размещение геологоразведочных работ на нефть и газ

ГЛАВА II.3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ НА НЕФТЬ И ГАЗ

II.3.1. Общие сведения

II.3.2. Требования к охране окружающей природной среды и недр при производстве геологоразведочных работ, включая бурение

II.3.3. Экологический мониторинг как средство контроля за эффективностью внедрения новой технологии

II.3.4. Принципы организации экологического мониторинга

Нефть и газ