Оценка ресурсов трудноизвлекаемых углеводородов и разработка инновационных методов их освоенияНИР

Evaluation of tight hydrocarbon resources and development of innovative methods of their developing

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 11 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала нефтематеринских толщ на примере баженовской свиты бортовых частей Фроловской мегавпадины
Результаты этапа: Работа посвящена изучению строения баженовского нефтегазоносного комплекса в области распространения основных нефтяных месторождений баженовской свиты, приуроченных к бортовым зон Фроловской мегавпадины. Полученные результаты легли в основу предложенного разделения объемов потенциально извлекаемых углеводородов на подвижную и высвобождаемую нефть и остаточный генерационный потенциал. Разделив объемы потенциально извлекаемой нефти по ее генезису авторы для двух областей провели анализ распределения их по площади. Актуальность данной работы определяется давно назревшей необходимостью разработки унифицированного комплексного подхода к исследованию отложений баженовской свиты для получения свойств и параметров пород, необходимых для научно обоснованного подсчета запасов и ресурсов подвижной нефти, количества высвобождаемой нефти и массы «синтетической» нефти, которую можно получить при деструкции керогена. Отдельной проблемой является оценка распределения этих трех типов углеводородных соединений по площади распространения баженовской свиты.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала доманиковых высокоуглеродистых отложений Мухано-Ероховского прогиба
Результаты этапа: Определены литологические, петрофизические, геохимические свойства пород и органического вещества, углеводородный состав, восстановлены условия формирования отложений, оценены коллекторские и генерационные свойства. Установлено, что высокоуглеродистая доманиковая формация состоит из карбонатно-кремнистых и кремнисто-карбонатных пород верхнего девона. Она хорошо выделяется по повышенным значениям гамма-каротажа и урана. Рассчитанные объемы генерации и возможной эмиграци углеводородов с использванием данных пиролиза показали, что эти породы способны обеспечить формирование крупных месторождений нефти и сами содержать нефтяные залежи. В результате исследований впервые выработаны критерии поисково-разведочных работ на нефть и газ в низкоёмких коллекторах высокоуглеродистой доманиковой формации и предложены участки для освоения трудноизвлекаемой доманиковой нефти. Результаты работ позволят разработать методики проведения геолого-разведочных работ и подсчета запасов углеводородов на месторождениях трудноизвлекаемой нефти доманиковой формации.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала доманиковых высокоуглеродистых отложений Татарского свода
Результаты этапа: Оценка генерационного потенциала доманиковых отложений показала, что доманиковая высокуглеродистая толща находится на разных стадиях катагенеза в разных структурных зонах и генерирует разное количество углеводородов в зависимости от степени ее зрелости. Породы доманиковых отложений в прогибах и на склонах карбонатных платформ обладают высоким генерационным потенциалом. Это обусловлено типом керогена и его высоким содержанием – в среднем суммарный углеводородный потенциал пород по данным пиролиза (S1+S2) составляет 104 кг УВ/т породы в отложениях депрессионной части или 75 кг УВ/т породы с учетом склоновых фаций. Породы мелководных фаций карбонатной платформы не являются нефтематеринскими. Расчеты генерированных УВ объемным методом показали, что с 1 кв. км площади доманиковых отложений при учтенной мощности 24 м (примерно 70% от общей мощности отложений) может образовывать до 8,4 млн. т жидких УВ. С учетами возможных коэффициентов эмиграции и аккумуляции они только на начальных этапах катагенеза (протокатагенез – начало мезокатагенеза) могут обеспечить прогнозные ресурсы порядка 90-110 тыс. т. Подсчет ресурсов углеводородов в разных зонах Волго-Уральского бассейна также показал, что максимальная плотность ресурсов характерна для области наилучшего развития коллекторов в зоне склонов карбонатной платформы? развитой на Татарском своде в сторону прогибов Камско-Кинельской системы, где она достигает 540 тыс тонн на кв. км. К перспективным зонам относятся сводовые поднятия, где было широкое развитие отложений карбонатной платформы. В этих зонах плотность ресурсов достигает 90 – 100 тыс. тонн на квадратный километр.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала баженовских высокоуглеродистых отложений Салымского мегавала и Сургутского свода
Результаты этапа: Оценка генерационного потенциала баженовских отложений показала, что юрская (баженовская) высокуглеродистая толща находится на разных стадиях катагенеза в разных структурных зонах и генерирует разное количество углеводородов в зависимости от степени ее зрелости. Породы ЮВУФ обладают высоким генерационным потенциалом,это обусловлено типом керогена и его высоким содержанием. Восстановление кинетические спектры для Сургутского свода показывают более жёсткие термо-барические условия, так для генерации УВ необходимы высокие давления и относительно узкий интервал температур (12-150 градусов цельсия). В результате уточнённых данных построены модели строения отложений юрских высокоуглеродистых отложений для разных участков Салымского мегавала и Сургутского свода, выделены интервалы потенциально-перспективных коллекторов и показано различие в строении порового пространства.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала баженовских высокоуглеродистых отложений Красноленинского свода
Результаты этапа: проанализированы фондовые данные и материалы открытых пуб- ликаций. В результате была построена концептуальная геологическая мо- дель формирования отложения БВУФ Красноленинской мегазоны, включа- ющей в себя Красноленинский свод и прилегающие территории. Для созда- ния этой модели были построены структурные поверхности, соответству- ющие глубине залегания фундамента (отражающий горизон А) и кровле ЮВУФ (ОГ Б). Мощность полученного слоя в большей степени показыва- ла мощность тюменских отложений и палеорельеф на момент отложений тюменской свиты, но также она отразила палеорельеф на момент начала баженовской трансгрессии. Там, где мощность слоя составляет менее 30 м, можно с уверенностью выделять поднятия, которые на момент затопления могли быть островами. Наличие островов было зафиксировано в колонках керна Каменной вершины и Урненского поднятия. Осадки баженовского моря ложились на дно относительно ровным слоем, так как представляли собой глинистый насыщенный микроорганизмами ил. После его консоли- дации тоща пород БВУФ составляет в среднем 20-30м (диапазон измене- ния мощности БВУФ для Красноленинской мегазоны составляет от 2м до 52м). Области максимальных значений расположены на юго-юго-востоке и в центральной части площади, области минимальных – на западной грани- це, северо-востоке и юго-западе. Резкое падение толщин БВУФ вдоль запад- ной границы хорошо согласуется с выклиниванием кремнистых отложений к береговой линии бассейна, что подтверждается распределением глини- стости в породах БВУФ, повышенные значения которой сосредоточены ис- ключительно вдоль западной границы зоны. Строения разрезов отложений БВУФ подчиняются определенным закономерностям: в них выделяются до 6 пачек.
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Геологические основы оценки углеводородного потенциала баженовских высокоуглеродистых отложений Ямало-Ненецкого Автономного Округа
Результаты этапа: Для выполнения работы «Геологические основы оценки углеводородного потенциала баженовских высокоуглеродистых отложений Ямало-Ненецкого Автономного Округа» были проведены следующие работы: База данных геолого-геофизической информации БВУФ Ямало-Ненецкой зоны была дополнена материалами, которые были получены: • в РОСГЕОЛФОНДе, • при анализе открытых источников: публикаций, диссертаций, докладов на конференциях, сообщений в СМИ. В результате работы были получены следующие материалы: геологические отчеты-539шт; покрытие площадной сейсморазведкой в виде цифровых сеток *grd по исследуемой территории составило 114 682,5 км2; было собрано данных по скважинам с каротажными диаграммами – 1382 шт; с опробованиями - 615 шт; с результатами аналитических исследований керна - 25 шт. Все данные были обобщены в единой системе координат Pulkovo_1942_GK_Zone_13N, проекция: Gauss_Kruger. Все собранные материалы анализировались на основании единого подхода к исследованиям, сформированного специалистами МГУ. Подход базировался на следующих концепциях: 1. Весь разрез ЮВУФ с точки зрения нефтегазоносности делился на три составляющие: коллектора - пласты, которые при небольшом воздействии на пласт будут отдавать углеводородные (УВ) флюиды (при этом понятие «небольшое воздействие» не является формализованным: в одних случаях для получения притока необходимо понизить уровень раствора (буровой, промывочный) на тысячу метров, в другом - малообъемный гидроразрыв; при этом разделение на естественные коллектора и технически стимулируемые не производилось); матрицу, содержащую подвижные УВ, но для подключения которой необходимо проводить полноценный ГРП и флюидоупоры; 2. Разрез ЮВУФ делился на нижнюю подсвиту, четвертую, пятую пачки и переходную зону, называемую шестой пачкой. 3. Отражающий горизонт «Б» относился к кровле пятой пачки. Ресурсы нефти ЮВУФ имеют ярко выраженный «непрерывный» характер, в отличие от традиционных ресурсов. Начальные геологические запасы естественного порового коллектора (ресурсы 1 типа) Среднеобской зоны выявлены на 16 залежах и составляют 274825 тыс.т.нефти. Ресурсы II-го типа (сорбированных УВС) в Среднеобской зоне составляют 661 209 002 тыс. т. нефти, ресурсы III-го типа (остаточного генерационного потенциала) 1055174827 тыс. т. нефти. Для оценки плотности ресурсов по площади были построены карты распределения ресурсов II и III типа. Для построения схемы положения перспективных объектов для добычи нефти в отложениях БВУФ ФЗ были применен подход на основе экспертной оценки перспективности по основным критериям, которые напрямую определяют формирование резервуара в БВУФ: положение оси палеотечения и зоны его влияния на состав, мощность и выдержанность радиоляритов; степень катагенетической преобразованности отложений, контуры гидротермальной деятельности; положение продуктивных скважин, по расположению которых были оконтурены предполагаемые залежи.
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Сравнительный анализ нефтеносности баженовской и доманиковой высокоуглеродистых формаций и перспектив промышленной добычи из них углеводородов.
Результаты этапа: В результате проведённых исследований БВУФ и ДВУФ специалисты МГУ выявили их сходные черты: Обе эти формации накапливались в области некомпенсированного осадконакопления; В породах этих формаций большую долю занимает твердое органическое вещество в виде керогена и термобитумов, отделившихся от керогена в процессе созревания последнего; Скорость накопления осадков в процессе седиментогенеза была близкой, так, что в процессе литогенеза породы соответствуют 4 м на милион лет осадконакопления; Обе ВУФ являются нефтегазоматеринскими толщами (НГМТ).Генерация углеводородов начинается на стадии катагенеза МК1 (начало нефтяного окна). В целом обе формации представляют промышленный интерес с точки зрения добычи нефти из нетрадиционных отложений. При этом ДВУФ является сильно недооцененной по сравнению с БВУФ. Полученные в последние 3 года промышленные притоки из горизонтальных скважин (дебитом более 150 тонн в сутки), пробуренных в Мухано-Ероховском прогибе, показывают, что ДВУФ требует дополнительных исследований. И по мнению специалистов МГУ в ДВУФ по сравнению с БВУФ (где основные месторождению уже открыты, но еще не оконтурены) гораздо выше вероятность открытия крупных месторождений нефти.
8 1 января 2023 г.-29 декабря 2023 г. Оценка эффективности применения инновационных методов освоения трудноизвлекаемых УВ: многостадийного ГРП, термогазового воздействия, закачки органических растворителей.
Результаты этапа: Проведена оценка эффективности методов освоения трудноизвлекаемых УВ и высокоуглеродистых формаций, таких как многостадийный ГРП, термогазовое воздействие, закачка органических растворителей и других инновационных подходов
9 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Оценка углеводородного потенциала юрских и доюрских трудноизвлекаемых ресурсов УВ Западной Сибири и возможности их извлечения
Результаты этапа: Произведена оценка углеводородного потенциала юрских и доюрских трудноизвлекаемых ресурсов УВ Западной Сибири и возможности их извлечения. Создана петрофизическая модель отложений тюменской свиты с дифференциацией по условиям осадконакопления, разработаны алгоритмы интерпретации ГИС тюменской свиты с дифференциацией по условиям осадконакопления, выполнена обработка данных ГИС тестовых скважин этих месторождений.
10 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Оценка резервов извлечения сорбированной и синтетической нефти из отложений баженовской и доманиковой высокоуглеродистых формаций
Результаты этапа: В ходе выполненных исследований был определён ресурсный потенциал пород баженовской свиты и доманиковой высокоуглеродистой формации. По результатам пиролиза установлено, что количество сорбированных УВС в баженовской свите на стадиях катагенеза ПК3-МК3 составляет около 20 мг УВ/г породы, а на стадии МК3-МК4 – 14 мг УВ/г породы. Для доманиковой высокоуглеродистой формации значения соответствуют от 3 до 18 мг УВ/г породы в зависимости от стадии катагенеза и тектонического элемента, на котором накапливались отложения. Генерационный потенциал варьирует от 5 мг УВ/г породы для стадии катагенеза МК4 до 52 для стадии катагенеза ПК3 в обеих формациях. По результатам исследований разработана методика распространения результатов пиролиза по разрезу и площади для отложений баженовской свиты. Она включает поиск закономерности ГК-ТОС в зависимости от территории и стадии катагенеза, определение содержание органического углерода во всём разрезе по данным ГИС, расчёт значений параметров S2 до и после экстракции на площади (S2 линейно зависит от ТОС, S2 до и после экстракции изменяются пропорционально), установить мощность разреза ЮВУФ на рассчитываемой площади по сейсмическим данным и рассчитать ресурсы сорбированных углеводородных соединений и генерационного потенциала с учётом плотности горной породы (2,4г/см3). На последнем этапе была проведена комплексная экспериментально-аналитическая оценка процессов преобразования органического вещества нефтематеринских пород при гидропиролизе. На основе серии экспериментов, охватывающих образцы из скважин с различной степенью термической зрелости и различными исходными пиролитическими характеристиками, были получены количественные данные по удельным выходам синтетической нефти (лёгкой и тяжёлой фракций) и углеводородного газа. Показано, что для пород баженовской свиты удаётся реализовать до 60% генерационного потенциала керогена, а для доманиковой формации 80-95%. Совмещение результатов пиролитического анализа до и после экспериментов, данных газовой хроматографии и балансовых расчётов позволило проследить основные направления перераспределения генерационного потенциала органического вещества в условиях термического воздействия. Проведённый анализ показал, что удельные выходы синтетических продуктов характеризуются значительной вариабельностью, обусловленной как величиной исходного генерационного потенциала, так и уровнем термической зрелости органического вещества. Анализ корреляционных зависимостей показал, что рост термической зрелости, отражаемый увеличением Tmax, сопровождается снижением удельного выхода синтетической нефти, особенно тяжёлой фракции. Это указывает на уменьшение нефтегенерационного потенциала и нарастание процессов вторичного термического преобразования ранее сформированных битумоидов. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что для прогноза поведения нефтематеринских толщ при термическом воздействии наибольшее значение имеют параметры, характеризующие не только количество, но и качество органического вещества. В первую очередь к таким параметрам относятся S2, HI и Tmax. Именно их сочетание определяет как общий масштаб генерации углеводородов, так и соотношение между жидкой и газовой фазами. В прикладном плане это указывает на необходимость при интерпретации геофизических данных уделять особое внимание оценке параметров, косвенно отражающих генерационный потенциал и зрелость органического вещества. Перспективным является использование данных гамма-каротажа, плотностных и акустических методов, а также геохимических каротажных моделей, позволяющих прогнозировать TOC и, в сочетании с региональными зависимостями, оценивать HI и уровень зрелости разреза. С точки зрения дальнейшего развития экспериментальных исследований представляется целесообразным модифицировать методику гидропиролиза за счёт варьирования температурно-временных режимов и условий системы (закрытая, полуоткрытая, открытая), что позволит более чётко разделить вклад первичных и вторичных процессов преобразования органического вещества. Дополнительные эксперименты с поэтапным нагревом и промежуточным отбором продуктов могут дать более детальное представление о кинетике генерации нефти и газа и о моменте перехода от преимущественно нефтегенерационных к газогенерационным процессам. Перспективным направлением также является более детальное изучение состава тяжёлых синтетических битумоидов и их роли как промежуточного звена между керогеном и газовой фазой. В целом проведённые исследования подтверждают, что результаты гидропиролиза могут служить надёжной экспериментальной моделью для анализа поведения нефтематеринских пород при термическом воздействии. Полученные закономерности и количественные зависимости создают основу для более обоснованного прогноза генерационных процессов в природных условиях и могут быть использованы как при интерпретации геолого-геофизических данных, так и при дальнейшем развитии экспериментальных подходов к изучению нефтегазогенерации. Обобщая все полученные результаты, можно заключить, что для баженовской свиты выполнена полновесная оценка количества сорбированных углеводородных соединений и генерационного потенциала керогена, но требуется доработка методики реализации этого потенциала и формирования максимального выхода синтетических нефтей, определения их состава. Для доманиковой высокоуглеродистой формации, наоборот, найдены условия практически полной конверсии керогена, однако необходимо подготовить методику распространения результатов пиролиза по разрезу с учётом изменчивости его строения и обстановок осадконакопления, а также оценки резервов по площади. Полученные результаты также могут быть применены в качестве основы для аналогичной оценки характеристик других высокоуглеродистых формаций.
11 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Принципы оценки углеводородного потенциала ачимовских отложений Западной Сибири
Результаты этапа: -
12 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Сравнительный анализ доманиковой высокоуглеродистой формации на сводовых поднятиях и в камско-кинельской системе прогибов
Результаты этапа: -
13 3 января 2028 г.-29 декабря 2028 г. Разработка основ системного анализа нетрадиционных природных нефте-газовых мегарезервуаров высокоуглеродистых формации
Результаты этапа: -
14 1 января 2029 г.-29 декабря 2029 г. Учёт влияния особенностей строения и преобразования высокоуглеродистых формаций на ресурсный потенциал Западно-Сибирского НГБ
Результаты этапа: -

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".