Ядерная геофизика в поиске «чёрного золота»

11 марта 2013 года Правительством РФ была одобрена государственная программа «Энергоэффективность и развитие энергетики». В ее подпрограмме «Развитие нефтяной отрасли» предусматривается стабилизация ежегодной добычи нефти на период до 2020 года на уровне 505-510 млн тонн. Достичь этого планируется прежде всего за счёт повышения основного показателя эффективности добычи – коэффициента извлечения нефти (КИН). К 2020 году он должен составлять 0,47. И это является важнейшей государственной задачей.

Для объективного мониторинга КИН требуются эффективные средства инструментального контроля, которые позволяют получать достоверную информацию о текущей нефтенасыщенности пластов, степени и характере выработанности запасов нефти на конкретных месторождениях в процессе их разработки. Такими возможностями обладают лишь ядерно-физические методы (ЯФМ), в основе которых лежит использование нейтронного и гамма-излучения. Высокая проникающая способность этих видов излучения позволяет получать необходимую информацию о характере насыщения и коллекторских свойствах пластов непосредственно через стальную колонну скважины, а также эффективно управлять процессом разработки месторождения.

Результатом многолетнего труда ученых и специалистов–геофизиков, конструкторов, инженеров ОАО «НПЦ «Тверьгеофизика», ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова», ОАО «СибНАЦ», ОАО «Оренбургнефть», ЗАО «НТЦ «ГЕОТЕХНОКИН» – стала разработка аппаратурно-методического исследовательского комплекса на базе методов ядерной геофизики.

Это новый этап в развитии отечественного геофизического приборостроения и переход на более высокий уровень контроля разработки нефтегазовых месторождений. По совокупности параметров, по информационным возможностям эта аппаратура в настоящее время на несколько лет опережает последние разработки ведущих западных геофизических компаний. Учеными были созданы новые методики и усовершенствованы подходы к проведению исследований, интерпретации данных. Разработаны методические и технологические решения по планированию и проведению геолого-технических мероприятий, направленных на повышение результативности процессов.

Работа «Разработка и внедрение эффективного управления производством нефтегазодобычи и доразведки залежей углеводородов на основе данных комплекса скважинных спектрометрических ядерно-физических методов исследований» допущена к участию в конкурсе на соискание премии Правительства РФ в области науки и техники за 2013 год (информация об этом опубликована на сайте Министерства образования и науки РФ).

Ни для кого не секрет, что при существующих темпах прироста запасов нефти в нашей стране происходит резкое падение ее добычи. Данная научная разработка предлагает другой вариант развития событий и позволяет стабилизировать уровень добычи углеводородов. Как показывает практика, внедрение результатов исследований в деятельность добывающих предприятий ведет к расширению ресурсной базы разработки и увеличению добычи нефти.

Технологии эффективного управления производством нефтегазодобычи и доразведки залежей жидких углеводородов на основе данных комплекса скважинных спектрометрических ядерно-физических методов исследований широко реализованы на нефтегазовых месторождениях Западной Сибири, Оренбургской области, Поволжья, Краснодарского края. Начиная с 2009 года, объем исследований составляет порядка 1000 скважин в год. Это более половины всех исследований методом ядерной спектрометрии в России.

За 2009-2012 годы в Оренбургской области в результате открытия новых, ранее пропущенных залежей было приращено и поставлено на государственный баланс 7,8 млн тонн извлекаемых запасов нефти. Прирост запасов попутного газа составил более 990 млн м3. Накопленная дополнительная добыча по новым объектам составила 1 млн тонн.

Отношение накопленной за все годы разработки добычи на месторождении к начальным разведанным запасам – это выработанность запасов. В среднем по Западной Сибири этот параметр составляет около 50%, но на многих уникальных нефтяных месторождениях этого региона (с запасами более 300 млн т) выработанность запасов достигает значительно больших значений. Так, Самотлорское месторождение, давшее с момента ввода в эксплуатацию более 2,6 млрд т нефти, выработано на 73%, причем обводненность продукции уже достигла 93%. Мамонтовское выработано на 83%, Аганское – на 81%, Федоровское – на 73%.

При этом в «старых» выработанных месторождениях локализованы еще значительные объемы запасов нефти, что актуализирует необходимость решения проблемы «продления жизни» уникальных и крупных месторождений за счет развития отечественных технологий и средств увеличения нефтеотдачи. Применение инновационных технологий при разработке остаточных высокообводненных запасов разрабатываемых уникальных и крупных месторождений ХМАО Западной Сибири позволит дополнительно добывать десятки миллионов тонн нефти в год.

Опыт применения генераторов нейтронов при создании аналитической аппаратуры для нефтегазового сервиса оказался востребованным и в других областях науки и производства. Например, при создании прибора для исследования космических объектов и планет Солнечной системы. Еще один результат – создание аппаратуры обнаружения опасных и взрывчатых веществ.

Но, конечно же, самый стратегически важный итог деятельности ученых и специалистов – это не имеющий аналогов комплекс инновационных научно-методических разработок и технологий. Они обеспечивают получение более точных данных о пластовых системах и позволяют выявлять дополнительные резервы нефтедобычи, а также создавать современную информационную основу для эффективного управления процессом разработки месторождений.