История открытия и разработки газовых и нефтяных месторождений в РФ

пустынных  и  степных  районах  Средней   Азии,   Западного   Казахстана   и

Предкавказья). Однако оказалось, что аэрофотоснимок,  охватывающий  площадь

до  500…700  км2,  не  позволяет выявить особенно  крупные   геологические

объекты.

    Поэтому  в  поисковых   целях  стали  использовать  съемки  из  космоса.

Преимуществом космоснимков является  то,  что на  них запечатлены участки

земной поверхности, в десятки  и  даже  сотни  раз  превышающие  площади  на

аэрофотоснимке.  При этом  устраняется маскирующее влияние почвенного  и

растительного покрова, скрадываются детали рельефа,  а  отдельные  фрагменты

структур земной коры объединяются в нечто целостное.

    Аэрогеологические исследования  предусматривают визуальные наблюдения, а

также   различные   виды   съемок    –    фотографическую,    телевизионную,

спектрометрическую,  инфракрасную,  радарную.  При  визуальных   наблюдениях

космонавты имеют возможность  судить о строении  шельфов,  а  также  выбирать

объекты для дальнейшего изучения из космоса.  С  помощью  фотографической  и

телевизионной съемок можно  увидеть  очень  крупные  геологические  элементы

Земли – мегаструктуры или морфоструктуры.

    В  ходе  спектрометрической  съемки  исследуют   спектр   естественного

электромагнитного  излучения  природных  объектов  в   различном   диапазоне

частот. Инфракрасная съемка позволяет  установить региональные  и глобальные

тепловые  аномалии  Земли,  а  радарная  съемка   обеспечивает   возможность

изучения ее поверхности независимо от наличия облачного покрова.

    Космические   исследования   не   открывают   месторождений    полезных

ископаемых. С их  помощью  находят  геологические  структуры,  где  возможно

размещение  месторождений  нефти  и  газа.   В   последующем   геологические

экспедиции проводят в этих местах полевые исследования и дают  окончательное

заключение о наличии или  отсутствии этих полезных ископаемых.Вместе  с тем,

несмотря  на  то,  что  современный   геолог-поисковик   достаточно   хорошо

«вооружен» эффективности поисковых  работ на нефть и газ остается  актуальной

проблемой. Об этом говорит значительное количество «сухих» (не  приведших  к

находке промышленных залежей углеводородов) скважин.

    Первое в Саудовской  Аравии крупное  месторождение   Дамам  было  открыто

после неудачного бурения 8 поисковых  скважин, заложенных на одной и  той  же

структуре, а  уникальное  месторождение  Хасси-Месауд  (Алжир)  – после 20

«сухих»  скважин.  Первые  крупные  залежи  нефти  в  Северном   море   были

обнаружены после бурения крупнейшими  мировыми компаниями 200  скважин  (либо

«сухих», либо только с  газопроявлениями).  Крупнейшее  в Северной  Америке

нефтяное месторождение Прадхо-Бей размерами 70  на  16  км  с  извлекаемыми

запасами нефти порядка 2 млрд.т было обнаружено после бурения на  северном

склоне Аляски 46 поисковых скважин.

    Есть  подобные  примеры   и  в  отечественной  практике.   До   открытия

гигантского Астрахонского газоконденсатного месторождения было пробурено 16

непродуктивных поисковых скважин. Еще 14 «сухих» скважин пришлось  пробурить

прежде, чем нашли второе  в  Астрахансткой  области по  запасам Еленовское

газоконденсатное месторождение.

    В среднем, по всему  миру  коеффициент  успешности  поисков нефтяных  и

газовых месторождений составляет около 0,3.  Таким  образом,  только  каждый

третий разбуренный  объект  оказывается  месторождением.  Но  это  только  в

среднем. Нередки и меньшие значения коэффициента успешности.

    Геологи имеют дело  с природой,  в  которой   не  все  связи  объектов  и

явлений  достаточно   изучены.   Кроме   того,   применяемая   при   поисках

месторождений аппаратура еще далека  от  совершенства,  а  ее  показания  не

всегда могут быть интерпретированы однозначно.

 

 

Проблемы при  поисках и разведке нефти и  газа, бурении скважин

 

    С древнейших  времен люди использовали нефть  и газ там, где  наблюдались

их естественные выходы на поверхность  земли.  Такие  выходы  встречаются  и

сейчас. В нашей стране – на  Кавказе,  в  Поволжье,  Приуралье,  на  острове

Сахалин. За рубежом –  в Северной и Южной Америке, в  Индонезии и  на  Ближнем

Востоке.

    Все поверхности  проявления нефти и газа приурочены  к горным  районам  и

межгорным  впадинам.  Это  объясняется  тем,  что   в   результате   сложных

горообразовательных процессов  нефтегазоносные пласты,  залегавшие  ранее  на

большой глубине, оказались  близко к  поверхности  или  даже  на  поверхности

земли. Кроме того, в  горных  породах  возникают  многочисленные  разрывы  и

трещины, уходящие на большую  глубину. По ним также  выходят  на  поверхность

нефть и природный газ.

    Наиболее часто  встречаются выходы природного  газа –  от  едва  заметных

пузырьков до мощных  фонтанов.  На  влажной  почве  и  на  поверхности  воды

небольшие газовые выходы фиксируются по появляющимся на них  пузырькам.  При

фонтанных же выбросах, когда вместе  с газом извергаются вода  и горная

порода, на поверхности остаются грязевые конусы  высотой  от  нескольких  до

сотен метров.  Представителями  таких  конусов  на  Апшеронском  полуострове

являются грязевые «вулканы»  Тоурагай (высота 300 м)  и Кянизадаг  (490  м).

Конусы  из  грязи,   образовавшиеся   при   периодических   выбросах   газа,

встречаются также  на  севере  Ирана,  в  Мексике,  Румынии,  США  и  других

странах.

    Естественные  выходы нефти на  дневную   поверхность  происходят  со  дна

различных водоемов,  через  трещины  в  породах,  через  пропитанные нефтью

конусы (подобные грязевым) и в виде пород, пропитанных нефтью.

    На реке Ухте  со дна  через  небольшие   промежутки  времени  наблюдается

всплытие  небольших  капель  нефти.  Нефть  постоянно  выделяется   со   дна

Каспийского моря недалеко от острова Жилого.

    В Дагестане,  Чечне, на Апшеронском и Таманском  полуостровах, а также во

многих  других  местах  земного   шара   имеются   многочисленные   нефтяные

источники.  Такие  поверхностные  нефтепроявления  характерны   для   горных

регионов с сильно изрезанным  рельефом,  где  балки  и  овраги  врезаются  в

нефтеносные пласты, расположенные  вблизи поверхности земли.

    Иногда выходы  нефти происходят через конические  бугры с кратерами. Тело

конуса состоим из загустевшей  окисленной нефти  и  породы.  Подобные  конусы

встречаются на Небит-Даге (Туркмения), в Мексике  и  других  местах.  На  о.

Тринидат высота нефтяных конусов достигает 20 м, а площадь «нефтяных озер»

состоит из загустевшей и  окисленной нефти.  Поэтому  даже  в  жаркую  погоду

человек не только не проваливается,  но  даже  не  оставляет  следов  на  их

поверхности.

    Породы,  пропитанные   окисленной  и  затвердевшей   нефтью,   именуются

«кирами». Они широко распространены на Кавказе, в Туркмении и  Азербайджане.

Встречаются  они  на  равнинах:   на   Волге,   например,   имеются   выходы

известняков, пропитанных  нефтью.

    В  течение   длительного  времени  естественные  выходы  нефти  и   газа

полностью   удовлетворяли   потребности   человечества.   Однако    развитие

хозяйственной  деятельности  человека  требовало   все   больше   источников

энергии.

    Стремясь увеличить   количество  потребляемой  нефти,  люди  стали  рыть

колодцы в местах поверхностных  нефтепроявлений, а затем бурить скважины.

    Сначала их  закладывали там, где нефть  выхолила на поверхность земли.  На

количество таких мест ограничено.  В  конце  прошлого  века  был  разработан

новый  перспективный  способ  поиска.  Бурение  стали   вести   на   прямой,

соединяющий две скважины, уже дающие нефть.

    В новых районах  поиск месторождений  нефти   и  газа  велся  практически

вслепую, шарахаясь из стороны  в сторону. Понятно, что  так  не  могло  долго

продолжаться, ведь бурение  каждой скважины  стоит  тысяч  долларов.  Поэтому

остро встал вопрос о том, где бурить скважины,  чтобы  безошибочно  находить

нефть и газ.

    Это потребовало  объяснить  происхождение   нефти  и  газа,  дало  мощный

толчок развитию геологии – науки о составе,  строении  и  истории  Земли,  а

также методов поиска и  разведки нефтяных и газовых месторождений.

    Поисковые работы  на  нефть  и  газ  осуществляются  последовательно  от

регионального этапа  к  поисковому  и далее – разведочному.  Каждый  этап

подразделяется на две  стадии,  на  которых  осуществляют  большой  комплекс

работ, выполняемых  специалистами  разног  профиля:  геологами,  буровиками,

геофизиками, гидродинамиками  и др.

    Среди геологических  исследований и работ большое  место занимает бурение

скважин, их опробование, отбор  керна и его изучение, отбор  проб нефти,  газа

и воды и их изучении и др.

    Назначение буровых  скважин при поисково-разведочных  работах на нефть  и

газ  различно.  На  региональном  этапе  бурят  опорные  и   параметрические

скважины.

    Опорные скважины  бурятся  в  слабоизученных  территориях  для  изучения

геологического строения и перспектив нефтегазоносности.  По  данным  опорных

скважин выявляются  крупные  структурные  элементы  и  разрез  земной  коры,

изучаются геологическая  история и условия возможного нефтегазообразования  и

нефтегазонакопления.  Опорные скважины  закладываются,  как   правило,   до

фундамента  или  до  технически  возможной   глубины   и   в   благоприятных

сткруктурных условиях (на сводах и других поднятиях).  В опорных скважинах

отбирается керн  и  шлам  по  всему  разрезу  отложений,  проводится  полный

комплекс промыслово-геофизических  исследований  скважин  (ГИС),  опробование

перспективных горизонтов и  др.

    Параметрические   скважины  бурятся  в  целях   изучения   геологического

строения, перспектив нефтегазоносности и определения параметров  физических

свойств   пластов   для   боле   эффективной   интерпретации   геофизических

исследований. Они закладываются  на  локальных  поднятиях  по  профилям  для

регионального изучения крупных  структурных элементов. Глубина  скважин,  как

и для опорных выбирается до  фундамента  или,  в случае  невозможности его

достижения (как, например, в  Прикаспии), до технически возможной.

    Поисковые скважины  бурятся с целью открытия скоплений  нефти и  газа  на

подготовленной геологическими и геофизическими методами площади.  Поисковыми

считаются все  скважины,  пробуренные  на  поисковой  площади  до  получения

промышленного притока нефти  или газа.  Разрезы  поисковых  скважин  детально

изучаются (отбор керна, ГИС, опробование, отбор проб флюидов  и др.)

    Глубина  поисковых   скважин  соответствует  глубине   залегания   самого

нижнего перспективного горизонта  и в зависимости от геологического  строения

разных регионов и с  учетом технических условий бурения  колеблется  от  1,5-2

до 4,5-5,5 км и более.

    Разведочные скважины  бурятся с целью оценки запасов  открытых залежей  и

местоскоплений. По  данным  разведочных скважин определяется  конфигурация

залежей нефти и газа, и  рассчитываются  параметры  продуктивных  пластов  и

залежей, определяется положение  ВНК,  ГНК,  ГВК.  На  основании  разведочных

скважин делается подсчет  запасов нефти и газа на  открытых  местоскоплениях.

В разведочных скважинах  проводится большой  комплекс  исследований,  включая

отбор  и  исследование  керна,  отбор  проб  флюидов  и  исследование  их  в

лабораториях, опробование пластов в процессе бурения и испытание их  после

окончания бурения, ГИС и  др.

    Бурение скважин  на нефть и газ, осуществляемое  на  этапах  региональных

работ, поисков; разведки, а  также разработки, является  самым  трудоемким  и

дорогостоящим процессом. Большие  затраты при бурении скважин  на нефть и  газ

обусловлены:  сложностью  бурения  на  большую  глубину,  огромным   объемом

бурового  оборудования  и  инструментов,  а   также  различных   материалов,

которые  требуются  для  осуществления  этого  процесса,  включая  глинистый

раствор, цемент, химреагенты и др. кроме этого, затраты возрастают  за  счет

обеспечения природоохранных  мероприятий.

    Основные проблемы,  возникающие  в  современных   условиях  при  бурении

скважин, поисках и разведке нефти и газа, сводятся к следующему.

1. Необходимость бурения  во многих регионах на большую  глубину, превышающую

    4-4,5 км, связана с поисками УВ  в неизученных низких  частях  разреза

    отложений. В  связи  с  этим,  требуется   применение  более  сложных,  но

    надежных   конструкций   скважин   для   обеспечения   эффективности   и

    безопасности  работ. При этом, бурение на глубину свыше 4,8 км  сопряжено

    со значительно  большими затратами, чем при  бурении на меньшую глубину.

2. В последние годы  возникли более сложные условия  для  проведения  буровых