Проект национального масштаба разработка баженовской свиты что это такое
Проект «Газпром нефти» по изучению баженовской свиты получил статус национального
Министерство энергетики РФ одобрило заявку «Газпром нефти» и присвоило статус национального проекту «Создание комплекса отечественных технологий и высокотехнологичного оборудования разработки запасов баженовской свиты». В рамках национального проекта планируется разработать и внедрить технологии поиска перспективных нефтегазоносных баженовских отложений на основе отечественных методик проведения сейсмо-, магнито-, гравиразведки и специализированных исследований керна, а также технологии геолого-гидродинамического моделирования пластов.
Кроме того, в ходе реализации национального проекта планируется создать российские технологии строительства горизонтальных скважин c многостадийным гидроразрывом пласта (МГРП), оптимизированные для горно-геологических условий баженовской свиты, а также способы вовлечения в разработку запасов легкой нефти из пород сланцевой формации за счет термохимических методов воздействия. В случае успешного внедрения всех созданных технологий, согласно утвержденной в «Газпром нефти» стратегии развития ресурсной базы по нетрадиционным источникам углеводородов, целевой уровень добычи «Газпром нефти» из залежей баженовской свиты в 2025 году может составить около 2,5 млн тонн в год.
Основные исследовательские работы в рамках национального проекта будут выполнены до 2021 года. годы станут периодом промышленного внедрения технологий и их тиражирования на внутренний и внешний рынки. Системную отработку и испытание новых отечественных технологий предполагается проводить на базе «Центра разработки технологий добычи ТРИЗ», который «Газпром нефть» создает на территории Ханты-Мансийского автономного округа вместе с администрацией ХМАО-Югры.
Баженовская свита — горизонт горных пород, выявленных в центральной части Западной Сибири на глубинах По оптимистичным оценкам геологов ресурсы нефти в пластах баженовской свиты только на территории Западной Сибири могут достигать млрд тонн. Залежи распространены на площади около 1 млн кв. км, при этом имеют толщину — от 10 до 100 м. Баженовская свита относится к категории нетрадиционных запасов, содержащих так называемую сланцевую нефть, ее освоение находится на стадии подбора технологических решений для полномасштабной разработки.
«Газпром нефть» занимается изучением баженовской свиты уже несколько лет и добилась значительных успехов в отработке технологий поиска и добычи нефти из этой формации. Наиболее существенные результаты в 2016 году были получены на Пальяновской площади Красноленинского месторождения в ХМАО и на Вынгаяхинском месторождении в ЯНАО. В 2017 году продолжится реализация проектов на этих активах, кроме того, на Салымском месторождении будет переиспытана скважина для оценки геометрии трещин ГРП и построения геомеханической модели, которая позволит определить оптимальный дизайн горизонтальной скважины с многостадийным гидроразрывом пласта.
В конце 2015 года «Газпром нефть» начала первый проект по изучению баженовской свиты в Ямало-Ненецком автономном округе на Вынгаяхинском месторождении. Проведены операции ГРП в баженовских отложениях на новой оценочной и двух наклонно-направленных скважинах, во всех скважинах получены притоки нефти из целевого горизонта. Оценочные скважины пробурены с отбором и исследованием керна, записью расширенного комплекса геофизической информации для детального изучения разреза и подготовки геологической модели.
В 2016 году на Пальяновской площади Красноленинского месторождения в ХМАО был реализован полный цикл разработки баженовской свиты — пробурены две высокотехнологичные горизонтальные скважины с многостадийным ГРП и получен промышленный приток 45 тонн нефти в сутки. Накопленная добыча с этих скважин достигла 10 тысяч тонн. Таким образом была доказана работоспособность и технологическая эффективность базовой технологии, адаптированной под баженовскую свиту.
«Газпром нефть», Минпромторг и Правительство ХМАО – Югры подтвердили сотрудничество в проекте освоения Баженовской свиты
«Газпром нефть», Министерство промышленности и торговли РФ и Правительство ХМАО — Югры подписали меморандум о взаимопонимании в решении задач, связанных с освоением Баженовской свиты. В первую очередь усилия партнеров будут направлены на заключение специальных инвестиционных контрактов (СПИК) для реализации национального проекта «Создание комплекса отечественных технологий и высокотехнологичного оборудования разработки запасов Баженовской свиты» (Проект «Бажен»).
Согласно меморандуму Минпромторг РФ, с одной стороны, будет содействовать заключению специнвестконтрактов с технологическими партнерами Проекта «Бажен» (производственными и нефтесервисными компании), участвующими в создании нового производства, а Правительство ХМАО-Югры, с другой стороны, — создавать режим максимального налогового благоприятствования в рамках заключённых контрактов. «Газпром нефть» взяла на себя обязательства в полном объеме инвестировать средства, заявленные в рамках данного этапа реализации национального проекта, и осуществить в полном объеме координацию деятельности технологических партнеров Проекта «Бажен».
В сентябре 2017 года «Газпром нефть» и Правительство ХМАО-Югры подписали соглашение о создании в регионе «Технологического центра «Бажен». На этой отраслевой площадке, объединяющей усилия нефтегазовых и нефтесервисных компаний, научного сообщества, инвесторов и государства, будут сосредоточены передовые компетенции и технологии, необходимые для создания экономически эффективных методов разработки Баженовской свиты.
Созданный комплекс технологий позволит достичь целевой отметки по добыче углеводородов из залежей Баженовской свиты, который по планам компании к 2025 году составит 2,5 млн. тонн в год.
Баженовская свита — горизонт горных пород, выявленных в центральной части Западной Сибири на глубинах По оценкам геологов ресурсы нефти в пластах Баженовской свиты только на территории Западной Сибири могут достигать млрд тонн. Залежи распространены на площади около 1 млн кв. км, при этом имеют толщину — от 10 до 100 м. Баженовская свита относится к категории нетрадиционных запасов, содержащих так называемую сланцевую нефть, ее освоение находится на стадии подбора технологических решений для полномасштабной разработки.
В конце 2015 года «Газпром нефть» начала первый проект по изучению Баженовской свиты в Ямало-Ненецком автономном округе на Вынгаяхинском месторождении. Проведены операции гидроразрыва пласта (ГРП) в Баженовских отложениях на новой оценочной и двух наклонно-направленных скважинах, во всех скважинах получены притоки нефти из целевого горизонта. Оценочные скважины пробурены с отбором и исследованием керна, записью расширенного комплекса геофизической информации для детального изучения разреза и подготовки геологической модели.
В 2016 году на Пальяновской площади Красноленинского месторождения в ХМАО был реализован полный цикл разработки Баженовской свиты — пробурены две высокотехнологичные горизонтальные скважины с многостадийным ГРП и получен промышленный приток 45 тонн нефти в сутки. Накопленная добыча с этих скважин достигла 10 тыс. тонн. Таким образом была доказана работоспособность и технологическая эффективность базовой технологии, адаптированной под Баженовскую свиту.
«Газпром нефть» — вертикально-интегрированная нефтяная компания. Основные виды деятельности — разведка и разработка месторождений нефти и газа, нефтепереработка, производство и сбыт нефтепродуктов. В структуру «Газпром нефти» входят более 70 нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и сбытовых предприятий в России, странах ближнего и дальнего зарубежья.
По объему доказанных и вероятных запасов углеводородов — 2,78 млрд тонн нефтяного эквивалента по международным стандартам SPE-PRMS — «Газпром нефть» входит в число 20 крупнейших нефтегазовых компаний мира. По объему добычи и переработки нефти «Газпром нефть» входит в тройку крупнейших компаний России. В 2017 году компания добыла 89,75 млн т н.э., объем переработки составил 40,1 млн тонн.
Продукция «Газпром нефти» экспортируется более чем в 50 стран мира и реализуется на всей территории РФ и за рубежом. Сеть АЗС компании насчитывает более 1850 станций в России, странах СНГ и Европы.
«Газпром нефть» начинает разработку баженовской свиты на салымских участках
Технологический центр «Бажен» (дочернее общество «Газпром нефти») готовится к началу разработки баженовской свиты на салымской группе участков в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре. Промышленную добычу нетрадиционной нефти, геологические запасы которой на участках «Салымский-3» и «Салымский-5» превышают 500 млн тонн, планируется начать в 2025 году.
На участке пробурена первая поисково-оценочная скважина с горизонтальным участком свыше 1 км. Отобрано более 300 метров керна, который отправлен для комплексного изучения в лаборатории Ханты-Мансийска и Тюмени. Оперативные результаты исследования образцов горной породы показали присутствие углеводородов в шести интервалах пласта. Это подтверждает перспективность актива с точки зрения его промышленной разработки.
В ближайшее время Технологический центр «Бажен» проведет гидроразрыв пласта на «Салымском-3». До конца 2020 года планируется начать геологоразведочные работы на прилегающем к нему участке «Салымский-5»**. Кроме того, оба актива также имеют большой потенциал с точки зрения запасов традиционных углеводородов.
* Технология «Зеленая сейсмика» предполагает проведение сейсморазведки с использованием беспроводной системы сбора данных и компактного оборудования. Данное решение позволяет сужать просеки для проездка техники с 5 до 1 метра. Благодаря «Зеленой сейсмике», компании удалось сохранить от вырубки уже свыше 3,5 млн деревьев.
**Лицензионные участки «Салымский-3» и «Салымский-5» войдут в портфель активов совместного предприятия, которое создают «Газпром нефть» и «Зарубежнефть» для поиска, разведки и добычи трудноизвлекаемых запасов нефти, включая нетрадиционные углеводороды.
Баженовская свита — группа нефтематеринских горных пород (свита), выявленная на территории около 1 млн кв. км в Западной Сибири. Свита залегает на глубинах и имеет небольшую толщину. По прогнозным оценкам объем геологических запасов углеводородов в баженовской свите достигает млрд тонн. Рентабельных технологий добычи баженовской нефти сегодня не существует.
Баженовская коалиция
Освоение ресурсов баженовской свиты — одна из стратегических задач по развитию ресурсной базы «Газпром нефти». Однако бажен — крепкий орешек, и расколоть его в одиночку не так-то просто. Именно поэтому компания привлекает партнеров и все более активно участвует в совместных проектах по созданию новых технологий для разработки нетрадиционных ресурсов
Баженовская свита и другие виды нетрадиционных ресурсов (на территории России к ним также относят, например, доманиковую и хадумскую свиты), без сомнения, входят в ряд трудноизвлекаемых (ТРИЗ): экономически эффективная добыча нефти из этих геологических формаций пока затруднена. Однако есть у них и существенные отличия от традиционных трудноизвлекаемых запасов, без учета которых существенно продвинуться в их разработке вряд ли возможно.
Так, по словам генерального директора Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых Игоря Шпурова, обычные ТРИЗы, к которым относятся низкопроницаемые коллекторы, высоковязкие нефти, выработанные месторождения, а также подгазовые залежи, описываются традиционными терминами гидрогазодинамики и нефтегазопромысловой геологии. Что же касается сланцевых и подобных им формаций, в них не существует коллектора в привычном понимании, а основные законы подземной гидрогазодинамики не действуют. Это существенно осложняет создание геологических и гидродинамических моделей месторождений.
Задачи при разработке нетрадиционных ресурсов также иные: если в традиционной нефтепромысловой геологии ищут «хороший» коллектор, то для бажена и других нетрадиционных нефтенасыщенных пород речь идет скорее о создании искусственного коллектора. Нет пока и эффективных технологий для геологического моделирования и извлечения подобных запасов. Мало того, у специалистов нет даже единого мнения, как искать перспективные с точки зрения нефтедобычи участки в бажене и как правильно подсчитать геологические и извлекаемые запасы углеводородов.
Баженовская свита
Геологическая формация, в которой заключены огромные нефтяные ресурсы. Ее площадь составляет более 1 млн км 2 при средней толщине в 30–40 метров. Свита расположена на территории Западной Сибири и залегает на глубинах 2–3 тыс. метров. По оценкам геологов, содержащиеся в ней ресурсы нефти могут достигать от 100 до 170 млрд тонн. Однако они относятся к категории нетрадиционных из-за особенностей своего происхождения и залегания. Часто баженовский горизонт сравнивают со сланцевыми нефтеносными формациями США. В настоящее время из баженовской свиты в России добывается менее 1 млн тонн нефти в год.
Новые горизонты
Зачем же заниматься баженом, если это так сложно? Тем более кроме бажена у российских нефтяников пока еще есть достаточно других возможностей для развития: повышение рентабельности западносибирских месторождений традиционной нефти, освоение Восточной Сибири, севера Ямала, шельфовые проекты, наконец.
Во-первых, баженовская свита — это действительно огромные ресурсы углеводородов, ведь она простирается по всей территории Западной Сибири. Во-вторых, подобрав ключ к этим ресурсам, можно дать вторую жизнь тем активам, добыча на которых падает: задействовать уже существующую инфраструктуру, сохранить старые и создавать новые рабочие места в традиционных регионах нефтедобычи вместо того, чтобы осваивать новые территории.
Впрочем, никто не говорит о том, что этот путь будет простым. Американцам потребовалось пробурить тысячи скважин, прежде чем правильный подход к сланцевой нефти был найден. В российских условиях возможностей для такого количества проб и ошибок нет, но даже при тщательной теоретической и экспериментальной подготовке на то, чтобы проверить все гипотезы и поэтапно приблизиться к нужному решению — оптимальному набору технологий для разработки баженовской свиты, — потребуется пробурить около 120 скважин, считают в «Газпром нефти». При этом для того, чтобы двигаться вперед не наугад, необходима серьезная научно-исследовательская работа. Пример такой работы — деятельность консорциума по исследованию баженовской свиты, объединившего усилия крупнейших российских вузов и бизнеса.
Ценный керн
Основной источник информации о породе — керн, который извлекается из скважин в процессе специального колонкового бурения. Керн представляет собой цилиндрические столбики породы. В процессе работы консорциума по исследованию баженовской свиты было изучено более 330 метров таких образцов, полученных из скважин на активах «Газпром нефти» в Западной Сибири.
Особенности нетрадиционных запасов заставляют сегодня искать как новые методы исследования керна, так и новые подходы к его извлечению и транспортировке. Так как бажен — очень низкопроницаемая порода, а содержащийся в нем флюид находится в пласте под большим давлением, если не принять специальных мер, образец может просто разорвать при подъеме на поверхность. Кроме того, бажен очень чувствителен к различным воздействиям и меняющимся условиям среды. Для того чтобы керн попадал в лабораторию в целости и сохранности, в «Газпром нефти» разработали специальную методику его отбора и транспортировки. Подъем керна на поверхность производится постепенно. Чтобы минимизировать воздействие технологических жидкостей и чтобы керн не замерзал и не перегревался при перевозке, используют изолирующий гель, а сами столбики породы упаковывают в специальные пластиковые тубы.
Общая стратегия исследования керна баженовских отложений состоит в том, чтобы из каждой точки отбора получить максимальное количество образцов, а значит, и максимум информации. Это важно в первую очередь из-за сильной изменчивости бажена: сопоставлять результаты, полученные на разных образцах, может быть трудно.
Научный подход
Работы научно-исследовательского проекта «Комплексное исследование залежей баженовской свиты» велись в 2014–2016 годах. Головной исполнитель проекта — Московский физико-технический институт. В состав консорциума также вошли Сколковский институт науки и технологий, МГУ имени М.В. Ломоносова и РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Научно-технический центр «Газпром нефти» выступал в качестве индустриального партнера проекта: обеспечивал финансовую и экспертную поддержку, задавал прикладные цели, предоставлял промысловые данные и материалы для исследований, проводил апробацию и внедрение результатов.
Проект стал самым масштабным исследованием баженовского комплекса — по крайней мере, в постсоветский период. Среди полученных результатов — инструменты для региональной оценки перспективных участков баженовской свиты, рекомендации по применению новых методов разработки этих запасов, а также уникальный IT-комплекс, созданный для оптимизации технологии многостадийного гидроразрыва пласта в условиях нетрадиционных запасов. Всего участниками консорциума было проведено более 20 тыс. лабораторных измерений и экспериментов, зарегистрировано 9 объектов интеллектуальной собственности, вышло более 60 публикаций (в том числе 36 статей в базе научных изданий Scopus).
Первостепенной задачей стало создание инструментов оценки перспективности участков баженовской свиты — инструментов, которые позволили бы повысить точность геологических прогнозов. В ходе этой работы исследователям удалось показать, насколько разнообразны баженовские отложения даже в пределах одного разреза. В основном они представлены кремнистыми, карбонатными, глинистыми и керогеновыми составляющими, однако их соотношение и распределение в структуре породы могут сильно отличаться. В результате были выделены три зоны, различающиеся по вещественному составу, типу пустотного пространства, виду распределения органического вещества, а также по петрофизическим свойствам.
Участие в столь масштабном научно-исследовательском проекте, как комплексное исследование залежей баженовской свиты, стало для нас уникальным опытом. Формат взаимодействия с ведущими вузами при постоянном контакте с индустриальным партнером — Научно-техническим центром «Газпром нефти» — оказался очень плодотворным и эффективным. Среди большого количества научных результатов стоит отметить разработку инновационного программного комплекса, позволяющего моделировать процесс проведения МГРП и выполнять оценку притока к скважине в условиях бажена. Для обоснования математических моделей, описывающих ключевые физические процессы, протекающие в пласте при гидроразрыве и последующей фильтрации флюида, в первую очередь использовались результаты экспериментальных исследований, выполненных консорциумом в рамках проекта. Финальная верификация, позволившая перейти к опытно-промышленной эксплуатации разработанного продукта, была произведена на основе реальных скважинных данных. Такой подход к разработке мог быть реализован только в формате подобного взаимодействия участников.
Отдельная важная задача — оценка ресурсов углеводородов баженовской свиты. Традиционный подход к подсчету запасов основывается на характеристиках пористости, проницаемости и нефтенасыщенности породы. Такой расчет для бажена имеет мало смысла, так как не учитывает, как изменится порода после воздействия многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) и создания в ней искусственного проницаемого коллектора, без чего добыча в принципе невозможна. Одной из задач консорциума было найти способ подсчета, который бы лучше подходил для нетрадиционных запасов. И это удалось: «Мы научились выделять ту долю нефти, которую сможем извлечь из бажена после стимулирования», — говорит ведущий эксперт группы методического сопровождения проектов ГРР Научно-технического центра «Газпром нефти» Алексей Алексеев.
Особое значение для бажена приобретают исследования его тепловых свойств (теплоемкость, теплопроводность и др.). Специалисты установили связь между тепловыми свойствами и прочностными характеристиками породы, в свою очередь определяющими параметры проведения гидроразрыва пласта, отмечает начальник отдела геологии и анализа запасов НТЦ «Газпром нефти» Игорь Карпов. Важно, что изучение тепловых свойств не требует разрушения породы, а значит, позволяет сохранить ценный керн для других опытов. Методика такого неразрушающего экспресс-исследования физических свойств баженовских пород была разработана в рамках проекта.
Еще один подпроект был посвящен разработке инструментов для оптимизации технологии многостадийного гидроразрыва пласта. Сегодня это базовая технология, применяемая для разработки ТРИЗов и бажена. Но если в первом случае она служит для стимулирования естественной проницаемости, то во втором главная задача МГРП — создать искусственный коллектор. Результатом этого направления работы консорциума стал прототип программного комплекса «РОСТ МГРП». IT-решение позволяет смоделировать формирование трещин в пласте, просчитать приток нефти к скважине и подобрать оптимальные параметры проведения гидроразрыва для достижения максимальной накопленной добычи от скважины.
Результаты работы исследовательского консорциума значительно обогатили представления о баженовской свите и возможностях ее разработки. И эти знания уже с успехом применяются на практике: благодаря новым подходам специалистам «Газпром нефти» удалось подтвердить потенциальную продуктивность ранее считавшихся совершенно бесперспективными участков баженовской толщи.
Национальный проект
Очередной важный этап на пути к российской «сланцевой» нефти начался в мае этого года: Министерство энергетики РФ одобрило заявку «Газпром нефти» на освоение баженовского горизонта и присвоило проекту статус национального. Суть проекта состоит в создании на Пальяновской площади Красноленинского месторождения в ХМАО специализированного полигона, где будут испытываться технологии поиска и разработки перспективных нефтегазоносных баженовских отложений. Нацпроект позволит объединить усилия науки, бизнеса и государства в создании рентабельных технологий для освоения бажена. Задача минимум — создать 15 технологий по разным направлениям, таким как поиск, добыча, оборудование и программное обеспечение.
Национальный проект — это особый статус, подчеркивающий важность инициативы для отрасли, даже для всей страны, и наша заявка прошла придирчивую проверку со стороны государственных органов, конкурентов и партнеров. Важно, что все нефтяные компании понимают — вызов, который баженовская свита ставит перед отраслью, невозможно решить в одиночку, надо привлекать все силы. Национальный проект дает возможность такого объединения. Он позволяет сформировать некую венчурную площадку, на которой воедино сведутся текущие наработки всех компаний, научно-исследовательских институтов, где можно провести множество опытов, пройти сложный путь проб и ошибок, и в итоге получить отечественные технологии и оборудование для разработки бажена. Бажен даст новый индустриальный виток развитию отечественной нефтяной отрасли, позволит нашим компаниям не только не уступить своих позиций в эпоху цифровизации мировой нефтегазовой отрасли, но и выйти в лидеры инноваций.
Основные работы по проекту планируется завершить в 2021 году. Суммарные инвестиции составят 8,5 млрд рублей, из которых 7,5 млрд приходятся на долю «Газпром нефти». За этот период будет пробурено более 50 скважин. Впрочем, присоединение к проекту других компаний может изменить баланс инвестиций, уверены в «Газпром нефти». Уже сегодня в числе научных партнеров проекта — участники вышеупомянутого исследовательского консорциума: инжиниринговый центр МФТИ, Сколковский институт науки и технологии, МГУ, РГУ им. Губкина, МГТУ им. Баумана. Идут переговоры с производителями оборудования, сервисными компаниями, а также ВИНК, заинтересованными в присоединении к проекту.
2022–2025 годы станут периодом промышленного внедрения технологий и их тиражирования на внутренний и внешний рынки. Работы на Пальяновском полигоне при этом также продолжатся: до 2027 года «Газпром нефть» намеревается пробурить здесь еще 50 скважин с гидроразрывом пласта. Всего за ближайшие 10 лет на этом месторождении из баженовской свиты планируется добыть около 7,5 млн тонн нефти.
Планируется что в результате разработки необходимых технологий уже к 2025 году объем добычи нефти из баженовской свиты достигнет 10 млн тонн в год, из них четверть будет приходиться на долю «Газпром нефти», считают в компании. Налоговые поступления и экспортные пошлины от этих проектов составят 30 млрд рублей, а объем производства бурового оборудования достигнет 55 млрд рублей.
Альтернативные технологии
Один из проектов научного консорциума по изучению баженовской свиты был направлен на изучение альтернативных методов разработки бажена. Речь идет в первую очередь о тепловом воздействии на пласт. Так, к примеру, закачка воздуха высокого давления позволяет инициировать и поддерживать внутрипластовое горение нефти. Нефть в результате вытесняется к добывающим скважинам, а давление и температура пласта повышаются. Проведенный лабораторный эксперимент по оценке потенциала этого метода показал, что помимо интенсификации вытеснения нефти под воздействием высокой температуры в породах баженовской свиты происходит преобразование твердого органического вещества (керогена) в жидкие и газообразные углеводороды. По сути, дополнительные объемы нефти и газа синтезируются прямо в пласте. Одновременно меняются и характеристики самой породы — ее пористость и проницаемость возрастают.