Проблеми і перспективи нарощування видобутку газу в Україні: ресурсний потенціал і задачі його реалізації

Щуров Ігор, Генеральний директор ДТЕК Нафтогаз

Гафич Іван, Директор з розвідки та перспективного розвитку ДТЕК Нафтогаз

Київ. 17 жовтня 2023

 

Пропонуємо вам переглянути відео з виступу Івана Гафича на конференції Ньюфолк НКЦ: https://youtu.be/2g_WdkBEF8o

 

Ресурсний потенціал України і проблеми його освоєння.

Чому зупинилося нарощування видобутку при високій оцінці ресурсного потенціалу країни?

 

Основне протиріччя: фактичний видобуток не узгоджується з значними ресурсними можливостями. Або оцінка ресурсної бази не відповідає реаліям роботи видобувної галузі, або ідем невірним шляхом, фокусуючись на роботі залишковими запасами родовищ та не надаючи достатньої уваги розвідці, новим ідеям і напрямкам ГРР.

Приріст запасів і видобуток. Вичерпаність фонду структур - традиційних об’єктів пошуку родовищ нафти і газу.

Основна проблема нарощування видобутку газу в Україні: зміна на негативний, тренду заміщення запасів останнього десятиріччя (видобуток вдвічі перевищує приріст запасів для їх поповнення), що призводить до «проїдання» раніше підготовлених запасів та погіршення їх якості.

Основними об’єктами пошуку і надалі залишаються структури. Фонд значних за розміром структур в діючих районах газовидобутку суттєво вичерпаний. Родовищ ми відкриваємо не набагато менше ніж в періоди пікового видобутку (1970-ті рр.), але видобуток газу останніх десятиліть скоротився в 3 рази внаслідок зменшення розміру відкриттів (середній розмір нових родовищ не перевищує 0,5 - 1 млрд. м3 газу).

Коефіцієнт заміщення видобутих запасів

Основні тригери негативного тренду: зміщення фокусу з РОЗВІДКИ на РОЗРОБКУ та «голод» пошуково-розвідувального буріння.

Виходячи з цього, головне завдання – нарощування обсягів 3-Д сейсморозвідки і пошукового буріння. Без нових розвідувальних свердловин на об'єктах, котрі підготовлені на якісно новій науковій і інформаційній основі, не буде вирішена проблема приросту запасів в обсягах, необхідних для нарощування видобутку, достатнього для енергетичної безпеки країни.

Буріння: приріст запасів і видобуток

В 1970 рр. спостерігалися великі прирости запаси газу, що дозволяло Україні видобувати на піку 69 млрд м3 газу в рік.

З кінця 1970-х почалося різке зменшення відкритих родовищ та їх запасів, не дивлячись на те, що обсяги буріння не зменшувалося до 1990р., хоча прирости, а відповідно і видобуток зменшилися до мінімуму.

Це ілюструє те, що в той період були розвідані всі крупні та легкодоступні родовища структурного типу і ми входимо в нову стадію пошукових робіт. Очевидно причина не тільки в зменшенні об’ємів буріння, а є така думка, що вичерпались геологічні ідеї, тому потрібно активізувати геолого-аналітичні роботи, щоб не тільки збільшити обсяги буріння, але обрати правильні напрямки ГРР та підняти на новий рівень геологорозвідувальний процес для достовірно виявлення перспективних обєктів та закладання нових пошукових свердловин.

Блакитним пунктиром показані середні прирости запасів, а суцільною лінією - річні. Великі піки, це значення запасів вуглеводнів великих родовищ: Шебелинського, Хрестищенського та інших, котрі відкривались в 1960-70 роках.

 

Запаси і ресурси вуглеводнів України.

Оцінка виробництва: що у нас є на перспективу (погляд ДТЕК НГ).

 

Основні напрямки робіт.

1.Глибокі горизонти в т.ч. діючих родовищ
(глибини більше 5-6 км; половина прогнозно-видобувних ресурсів держави, низька розвіданість\освоєнність, досвід глибокого буріння, чи не єдині і можливо крупні об'єкти структурного типу)

2.Ущільнені пісковики\карбонати діючих родовищ і районів видобувної діяльності
(від 100-150 до 250-300 млрд м3 переважно важковидобувних запасів в зоні діючих родовищ. Наявність досвіду та перевірених пілотними проектами технологічних рішень, котрі самостійно можуть бути реалізовані українськими видобувниками)

3.Об'єкти неструктурного типу
(цілеспрямовані роботи з пошуку і розвідки системно і планово не велися)

4.Дорозвідка діючих родовищ
(як показує практика робіт, їх потенціал далеко не вичерпаний: нові підходи, нові технологіі, комплексні рішенняя від геології і буріння до облаштування вибоїв і розробки)

 

Основні напрямки ГРР і нарощування видобутку природного газу.

Ущільнені пісковики діючих родовищ.

Значний і слабо освоєний ресурсний потенціал, пов'язаний запасами існуючих родовищ, робить завдання освоєння запасів газу ущільнених пісковиків, одним із актуальних напрямків нарощування видобутку газу в Україні.

Газ ущільнених колекторів

В цілому для України (дані Держбалансу):

-Глибини до 4 км – 32 млрд м3.
-Глибини 4 – 5 км – 38 млрд м3.
-Глибини більше 5 км – 53 млрд м3. Всього важковидобувних – 123 млрд м3.

Обґрунтування

• Відома геологія
• Існуюча інфраструктура газовидобутку
• Апробовані технології
• Можливість швидкого нарощування видобутку

Можна припустити, що приблизно така ж частка запасів діючих родовищ, пов'язана з ущільненими пісковиками, була списана в процесі розробки (невідповідність геологічної будови, зони виклинювання\ ущільнення колекторів, не отримання промислових припливів і ін.)

За оцінками менеджменту ДК «Укргазвидобування» запаси газу ущільнених пісковиків, пов'язаних з родовищами – 150- 250 млрд м3 Оцінка потенціалу приватних видобувних компаній – 25- 30 млрд м3

В бізнесовому аспекті для вирішення цього завдання необхідно:

• 3Д сейсморозвідка (включаючи безкабельні системи для уникнення пропусків) – достовірність прогнозів
• Комплексний підхід: геологія + нові технології 3-Д (поле та обробка) і ГДС - достовірності прогнозу кращих місць ( Sweet spots)
• Інтеграція процесів розробки ущільнених колекторів (похило-скероване і горизонтальне буріння + ГРП +первинне і вторинне розкриття пласта + облаштування вибоїв свердловин +технології сумісної експлуатації і ін.) – комерційні дебіти і профілі видобутку

 

Основні напрямки ГРР і нарощування видобутку природного газу.

Неструктурні об'єкти: зміна парадигми пошуку і відкриття крупних родовищ.

За матеріалами SPE

Світовий нафтогазовий бізнес переходить з «структуральної» в «постструктуральну» еру. Починаючи з 2000-х р. у в нових відкриттях пастки неструктурного типу (стратиграфічні, руслових потоків, гравітаційні і ін.) складають біля 50%. Основний драйвер: значно зросли обсяги 3-Д сейсморозвідки, з ростом потужності комп'ютерів стрімко розвиваються технології обробки даних, важливої ролі набуває комплексування геологічних і геофізичних досліджень. На жаль, Україна суттєво відстає в цьому і надалі залишаючись в парадигмі пошуку структур, котрі стають все менше і менше, як правило, даючи більшість родовищ з незначними і мізерними запасами. Спорадичні відкриття неструктурних покладів ВВ ми все-таки маємо, однак головним чином, це результати бурінням і дорозвідки родовищ, пов'язаних з об’єктами структурного типу. Цілеспрямовані пошуки неструктурних об’єктів майже не ведуться.

В бізнесовому аспекті для вирішення цього завдання необхідно:

• нарощувати обсяги 3Д в т.ч. широкоазимутальної сейсморозвідки – великі площі=ширший погляд (інформаційна основа пошуку)
• комплексний підхід: геологія + геофізика, цілеспрямований пошук (геологічний зміст геофізичній інформації)
• нові технології роботи з даними (принципово нова інформація для складних обєктів і достовірність даних для прийняття рішень)

Розвідка глибоких горизонтів (6 000 м і глибше)

Сьогоднішні техніка і технологій в сукупності з наявним  в  Україні  досвідом  глибокого  і надглибокого  буріння,  дозволяють реалізовувати такого роду проекти при глибинах до 7 км, очікуваних пластових тисках до 1500 атм і температурах до 200 гр. С в економічно і часово обгрунтованих рамках

В бізнесовому аспекті для вирішення цього завдання необхідно:

• Спеціальні технології 3Д сейсморозвідки на НЧ і безкабельні системи (глибинність і регулярність).
• Технології інтеграції і обробки великих масивів даних (достовірність прогнозів тріщинуватості порід)
• Потужні бурові верстати для роботи в умовах НРНТ (надійність\запас потужності, зниження аварійності)
•І нноваційні бурові розчини і тампонажні суміші та технології їх застосування (якісне первинне і вторинне розкриття пластів)

 

Дорозвідка родовищ

Потенціал не вичерпаний, вичерпані розвідані на даний час запаси.

Настільки вивчили, настільки знаємо і розробляємо.

Неосвоєний і нерозвіданий\нерозкритий потенціал не «легкий хліб», але ним потрібно займатись, незважаючи на ризики і невдачі.

Потрібна:

• 3-Д сейсморозвідка і інтеграція даних (геологічна основа)
• Комплексування геологічних і геофізичних методів досліджень (визначення об’єктів пошуку)
• Робота з керном, сиквенс-стратиграфічний аналіз і інші геологічні методи досліджень, комплексний підхід, нові технології роботи з даними (виявлення перспективних об’єктів і їх підготовка до буріння)
• Інтегровані технології роботи з важковидобувними запасами (від геології і буріння до облаштування вибоїв і експлуатації)
 

Кожне родовище потребує кропіткої, постійної багаторічної роботи та уважного особистого підходу.

 

Дорозвідка діючих родовищ (постійна робота)

Досвід ДТЕК НГ (на прикладі зміни уявлення про геологічну модель і ресурсний потенціал Мачуського ГКР

 

2Д сейсморозвідка і розвідувальне буріння (2013 р)

Перша геологічна модель (проста структура) Запаси 2Р=7млрд м3 газу

Буріння 14 свердловин по 6000м (турне=девон)

 

3Д широкоазимутальна сейсморозвідка (2016 р)

Складна блокова будова. Прогноз колектора. Запаси 2Р=4 (девон не промисловий об'єкт) Буріння 9 свердловин на турне (5200-5400м)

 

Седиментологія, палеореконструкція, Walkaway ВСП і ін. (2020 р)

Карбонатна платформа з складною внутрішньою архітектурою (аналог родовища Тенгіз). Приріст запасів: 2Р=8. Завершення розбурювання: 8 свердловин (1 горизонтальна)

 

Комплексна переобробка 3Д + ГДС: наука + нові технології (2023 р)

Кардинальна зміна уявлення про формування родовища. Приріст ресурсів 7 млрд м3 газу. Відновлення пошуково- розвідувального буріння

Приріс запасів компанії від дорозвідки родовищ за 2014-2022рр.

Запаси 2Р на 2014 – 27 млрд м3 газу.

Не підтвердились розробкою - 8 млрд м3 газу. Прирощено дорозвідкою – 9 млрд м3 газу (30%). З них:

•4 – діючі об'єкти експлуатації
•2 – глибокі горизонти під родовищами (6-7 км)
•1,5 - неструктурні об'єкти на схилах родовищ
•1,5 - неструктурні об'єкти за межами родовищ

Від третини до половини обсягу видобутку компанії забезпечується приростом запасів від дорозвідки (нові свердловини). Розробка прирощених запасів дозволяє компенсувати природне падіння видобутку та додатково отримувати компанії до 600 - 700 млн м3 газу на рік.

 

Ущільнені колектори діючих родовищ.

ДОСВІД ДТЕК НГ

 

Прогноз ущільнених колекторів ПГ XIIa по геостохастичній інверсії

Що зроблено (2019-2022рр.) Пробурено 4 свердловини на Tight gas Сумарний дебіт:

– 900 тис. м3 газу

- 70 т конденсату

«Повернення» запасів – 1,5 млрд м3

 

Мачухське ГКР

Свердловина 71М з горизонтальним стовбуром глибиною 6150м на важковидобувні запаси ущільнених карбонатів

 

Верхні горизонти Семиренківського ГКР (ущільнені пісковики, «плямистий» розвиток)

Горизонтальна свердловина з закінченням для багатостадійного ГРП на лінзоподібні поклади ущільнених пісковиків (запаси газу, економічно не рентабельні до розробки – 1,2 млрд м3; глибини 5,2 – 5,5 км)

 

Св. № ХХС (розробка бурового розчину під умови буріння свердловини) Глибина – 6200м

Пластовий тиск – 92 МПа

Температура -152 гр. С

Буровий розчин WITER-II, досягнута густина під час буріння - 1,85 г\см3

(репресія на пласт – 90% втрати проникності:

некомерційний дебіт)

Потенціал пласта ХІІа – 110-120 тис. м3\добу Отримано 30 – 40 тис м3\добу.

Св. № ХК (моделювання граничних умов буріння з використанням керну) Глибина – 6300м

Пластовий тиск 95 МПа

Температура – 155 гр. С

Буровий розчин WITER-II, досягнута густина 1,53 г\см3 (репресія на пласт – 25-30% втрати проникності: промисловий приплив)

Потенціал пласта – 250 тис. м3\добу Отримано – 240 тис. м3\добу

 

• Комплексний аналіз буріння ХХС показав, що поступове збільшення густини з 1.4 (перехід на барит) до 1,85 (факт) г\см3 при газопроявах не дає очікуваного результату: Гсум газопроявів завжди були 35-50% (алевроліти і щільні пісковики: парові, а не пластові тиски). Піднімаємо густину бурового розчину, росте репресія на пласт, газопрояви повторюються.
• При проектуванні буріння ХК виконано моделювання критичних параметрів буріння за який пласт залишається промисловим колектором, а за його результатами підбір нижньої границі густини бурового розчину (геомеханіка) та верхньої межі (критичні умови збереження продуктивності пласта). Свердловина завершена бурінням на розчині 1,53 г\см3.
• Щоб не перевершувати верхню критичну межу розроблено ряд технологічних рішень.
• Розроблено також «легкі» цементи на вуглеводневій основі для зон підвищеної тріщинуватості і низькопорових колекторів глибоких свердловин.

Лабораторія моделювання умов буріння І методів інтенсифікації Геосинтез Інженіринг

 

Основні результати ДТЕК Нафтогаз за новими напрямками ГРР

• На сьогодні приріст запасів від дорозвідки діючих родовищ забезпечує 30 – 40% річного видобутку.   В короткостроковому періоді 3-5 років ця частка буде зростати до 50-70%.
• В тому числі:
  • 10 – 15% видобуткупокривається розробкою важковидобувних запасів і до 25% об’єктів неструктурного типу
  • 2-х кратно нарощено видобуток конденсату
  • Прирощено запасів в діючих об’єктах експлуатації – 4 млрд м3 газу
  • Підготовлено до розробки 2,5 млрд м3 запасів в нетрадиційних колекторах, котрі знаходяться на стадії освоєння
  • Виявлено і готуються до буріння НГПО неструктурного типу з сумарними ресурсами понад 12 млрд м3 газу.
  • Продовжується робота з пошуку нерозкритого потенціалу родовищ і прилеглих ділянок надр – нові технології 3-Д сейсморозвідки
   

Досвід роботи геологічної служби ДТЕК НГ з освоєння і дорозвідки родовищ показує, що реальна геологічна будова і її відображення через геологічні дані в нашій голові, а значить і в моделях комп'ютерів, часто є різними речами, набагато складнішими ніж ми уявляємо, незважаючи на добру вивченість регіону. Однак, якісно нова інформація, котру ми отримуємо в ході геологорозвідувальних робіт, створює нові можливості розвитку, ідеї пошуку і розвідки прихованого ресурсного потенціалу наших родовищ і нових перспективних площ.

Постійна і безперервна геологічна робота на основі комплексного підходу (наука-традиційні методи геології – нові технології досліджень та обробки даних) дозволяє виявляти і готовити до освоєння нерозкритий ресурсний потенціал родовища, продовжуючи таким чином його активний життєвий цикл.

 

Пропонуємо вам переглянути відео з виступу Івана Гафича на конференції Ньюфолк НКЦ. https://youtu.be/2g_WdkBEF8o