Миру еще предстоит найти значительные запасы нефти и газа кристаллического фундамента. При их разработке надо учитывать лучшие мировые практики, иметь нетрадиционное геологическое мышление и рисковать. Об этом пишет старший геолог - независимый консультант из канадского Калгари Тако КЁНИНГ (Tako Koning), в статье, вышедшей в сборнике конференции «Углеводородный и минерально-сырьевой потенциал кристаллического фундамента» (прошла в рамках Татарстанского нефтегазохимического форума) .

Автор исследует проблемы разработки месторождений более 35 лет с момента вовлечения в 1982 году в изучение нефтяного месторождения Beruk Northeast в Индонезии. Кёнинг также принимал участие в оценке залежей нефти в Анголе и Уганде.

ИА Девон публикует статью с сокращениями.

 

ЛУЧШИЕ КОЛЛЕКТОРЫ ОТ США ДО КИТАЯ

Породы кристаллического фундамента имеют большое влияние на качество коллекторов нефти и газа в ряде бассейнов мира. Коллекторы фундамента включают трещиноватые и выветрелые граниты, кварциты, метаморфические и вулканические породы.

Лучшие нефтегазовые месторождения в образованиях фундамента находятся в сильно трещиноватых породах фундамента. Лучшими типами пород являются трещиноватые кварциты или граниты, так как они хрупкие и поэтому разрушаются оптимально.

 

Трещиноватые гнейсы являются низкопродуктивными коллекторами. Они могут быть массивными, плотными или толстыми с открытыми трещинами, параллельными направлению слоения. Породы, такие как гнейсы и сланцы, являются пластичными. Они «размазываются» и не разрушаются при воздействии тектонического стресса. Филлиты и тонкослоистые сланцы наименее привлекательны, поскольку такие породы не являются хрупкими. Они слоистые и пластичные и плохо разрушаются. Выветрелые гранитные породы фундамента также могут быть отличными коллекторами.

 

БЕЛЫЙ ТИГР И ВЬЕТНАМСКИЙ МЕДВЕДЬ

Крупнейшим нефтяным месторождением во Вьетнаме в образованиях фундамента является гигантское нефтяное месторождение Bach Но (White Tiger или Белый Тигр). Другие месторождения нефти в фундаменте включают месторождения Dai Huang (Big Bear или Большой Медведь), Ca Ngu Vang (CNV), Rong (Dragon), Rang Dong, Ruby и Su Ten Den с запасами нефти от 100 до 400 миллионов баррелей.

 

Нефтяное месторождение Bach Но - это гигантское нефтяное месторождение с предполагаемыми запасами нефти от 1 до 1,4 млрд баррелей. Месторождение открыто компанией Mobil Oil в 1975 году, когда в олигоценовых отложениях крупного структурного поднятия фундамента была обнаружена нефть. Из-за политической ситуации Mobil Oil не смог освоить месторождение и покинул Вьетнам.

 

Однако в 1988 году «ВьетСовПетро» (VietSovPetro) обнаружил нефть в трещиноватых и выветрелых гранитных породах фундамента. В 2005 году добыча нефти достигла своего пика примерно в 280 тыс. баррелей нефти в день. 95% нефти добывается из коллекторов фундамента и 5% - из отложений олигоцена. К 2018 г. объем добычи упал до 65 тыс. баррелей в день.

 

Нефть содержится в макро- и микротрещинах и в кавернозных порах внутри трещин. Пористость матрицы внутри гранита ничтожна. Большинство трещин внутри пород фундамента находится под большими углами падения 40-75 градусов. Пористость в трещинах составляет всего 2-3%, но проницаемость значительна. Дебиты составляли до 14 тыс. баррелей нефти в день на скважину. Огромные запасы месторождения White Tiger обусловлены тем, что нефтяная часть залежи имеет значительную толщину 1500 м.

 

История разработки и добычи нефти на месторождении Dai Huang резко контрастирует по сравнению с успехом месторождения Bach Но. Нефть и газ на Big Bear содержатся в похожей гранито-гранодиоритовой матрице. В 1993 году австралийская ВНР возглавила консорциум, выигравший тендер на разработку месторождения. Он предсказал, что будет добывать 250 тыс. баррелей нефти в день. Была установлена полномасштабная производственная платформа. К сожалению, к середине 1990-х годов месторождение добывало только 25 тыс. бар. нефти в день, а добыча быстро сократилась. В 1997 году ВНР покинула консорциум, объявив, что месторождение не приносит прибыли.

 

Малазийская государственная нефтяная компания Petronas вступила во владение в качестве оператора, но не смогла поднять добычу выше 10000-15000 баррелей нефти в день и ушла в 1999 году. В 2000 году Viet Sov Petro, оператор месторождений Bach Но и Rong, стал оператором Dai Hung. Он был в состоянии производить только около 5400 баррелей нефти в день. Уроки, усвоенные при разработке месторождения Dai Hung, заключаются в том, что очень важно понять геологические, геофизические и коллекторские сложности такого месторождения до начала полномасштабной добычи.

 

Месторождение СА NGU VANG (CNV) было открыто в 2002 году. Оно является самой глубокой нефтеносной структурой в бассейне с кровлей кристаллического фундамента на глубине 3700 метров. Оператор месторождения - SOCO International. Скважина CNV-3 была самой длинной из измеренных глубинных скважин во Вьетнаме (6123 метра). Она вскрыла более чем 2000 метров пород фундамента, пробитого в почти горизонтальном стволе скважины.

 

МНОГООБЕЩАЮЩАЯ АЗИЯ

Газовое месторождение Suban было открыто в 1999 году в Южной Суматре (Индонезия) бурением вглубь фундамента. В трещиноватых гранитах было обнаружено приблизительно 1524 млрд кубометров газа. Бурение высокопродуктивных газовых скважин было проведено на основе сильно отклоненных скважин, ориентированных перпендикулярно доминирующей системе трещин. Благодаря успеху разработки месторождения Suban поиск газа в фундаменте на Суматре успешно продолжился.

 

Нефтяной бассейн в образованиях фундамента Beruk Northeast в Центральной Суматре оказался очень многообещающим. Так считалось из-за высокого дебита разведочной скважины Beruk Northeast-1, пробуренной в 1976 году. За открытием последовало бурение четырех эксплуатационных скважин, ни одна из которых не была пробурена глубоко в фундамент. Оператор не знал о наличии многочисленных подстилающих водонефтяных контактов. Было добыто всего 2 млн баррелей нефти, когда быстрый приток воды загубил месторождение и сделал его коммерчески невыгодным. Усвоенные уроки заключались в том, что скважины должны быть пробурены достаточно глубоко в фундамент, а не просто затрагивать кровлю фундамента.

 

Материковое нефтяное месторождение YAERXIA, открытое в 1959 году, стало первым в истории месторождением в образованиях фундамента в Китае. Нефть добывается из палеозойских филлитов, сланцев и мета-песчаников. Скважины являются умеренно продуктивными. Лишь 3 скважины добывают 200 баррелей нефти в день и 2 скважины добывают 875 барр. нефти в день. Скважины не являются высокопродуктивными, так как филлиты и сланцы не подвергаются естественному разрушению оптимальным образом. Точно так же филлиты и сланцы не продуктивные коллекторы при их выветрелости.

 

Нефтяное месторождение Dongshenpu в центральной части Китая было открыто в 1983 году. Его коллектор состоит из докембрийских гранитов, гранулитов, диабазов и роговых обманок гнейсов. Породы не имеют первичной пористости, но пористые коллекторы образовались в результате выветривания и естественной трещиноватости. Замеры по скважине-первооткрывательнице показали 1570 барреллей нефти в день. Последующее эксплуатационное бурение выявило, что толщина нефтяной части залежи составляет 400 метров. Запасы на этом месторождении были оценены в 190 миллионов баррелей нефти.

 

Впервые нефть в образованиях фундамента в Малайзии была открыта в 2005 г. во время бурения компанией Petronas скважины Adang Utara-1 в южной части Малайского бассейна на шельфе Теренггану. Скважина на месторождении ADANG UTARA была пробурена на общую глубину 2610 м., в том числе 120 м. вглубь фундамента. Было пробурено 6 оценочных и эксплуатационных скважин. Дебиты из пород фундамента составляли от 159 до 2116 барр. нефти в день. Дебиты в значительной степени зависят от скважин, оптимально пересекающих нефтеносные трещины фундамента.

 

В Индии разведка нефти в образованиях фундамента не является новой. Добыча нефти ведется из трещиноватых и выветрелых пород фундамента в бассейнах Ассам (Assam) и Assam Arakan, а также в бассейнах Mumbai, Krishna Godaveri, Cauvery и Cambay. С постепенным уменьшением больших, легко обнаруживаемых нефтяных залежей, акцент в геологоразведке сместился с традиционных осадочных коллекторов на разведку в кристаллическом фундаменте.

 

НЕОДООЦЕНЕННАЯ АНГОЛА

Большие запасы нефти обнаружены в фундаменте Ливии. Месторождение Auguila - Naafora, обнаруженное в середине 1960-х годов в бассейне Сирта (Sirte), содержит скопление нефти в несколько миллиардов баррелей. В кристаллическом фундаменте достаточно открытых трещин, чтобы обеспечить эффективное сообщение флюидов на протяжении всего накопления и гарантировать хорошую нефтеотдачу.

 

Нефтяное месторождение Zeit Bay в образованиях фундамента расположено в Суэцком заливе. Оно было открыто в 1981 году в Египте. Первоначальная разведочная скважина имела высоту нефтяной залежи в 260 метров. Примерно 1/3 запасов месторождения находится в фундаменте, а 2/3 - в вышележащих отложениях.

 

В бассейне Melut Rift Южного Судана было пробурено около 40 скважин, из которых в двух скважинах добывалась нефть из пород фундамента с неизвестными дебитами. Залежами являются граниты и гранитные гнейсы. Нижнемеловая формация Renk является основной нефтематеринской породой в этом бассейне. Существует мало общедоступной информации о нефтяной геологии Южного Судана. Исходя из региональной геологии, можно ожидать большой нефтегазовый потенциал в рифтовых бассейнах Южного Судана.

 

В 2013 году Китайская национальная нефтяная компания (CNPC) открыла нефть в скважине Lanea-1 в бассейне Bogor в скрытой возвышенности с рельефом 1000 метров в гранитном фундаменте. За этим последовали еще 5 открытий нефти и газа в скрытых возвышенностях Республики Чад. Коллекторы представляют собой трещиноватый гранит и гидротермально выщелоченный гранит. Толщина нефтяной части залежи составляет 1500 метров, а средняя продуктивность скважины - 1500 баррелей нефти в сутки. Запасы были оценены примерно в 100 миллионов баррелей, из которых 70% находится в фундаменте и 30% в покрывающем слое гранита.

 

В 1968 году американская компания Gulf Oil Corporation пробурила в Анголе первую успешную на нефть скважину на месторождении в образованиях фундамента. При расширенном испытании скважины в береговой зоне провинции Cabinda было отработано 600000 баррелей нефти. Второе открытие нефти в образованиях фундамента было сделано компанией Gulf при бурении скважины, испытания которой показали до 60 баррелей нефти в день из фундамента. Ни одно из открытий провинции Cabinda не было коммерчески успешным. Ни одна нефтяная компания специально не искала в Анголе нефть в фундаменте, и запасы нефти в нем остаются полностью недооцененными.

 

«ЛАЙФХАК» ОТ ГЕОЛОГА

Исходя из всего этого, автор суммирует лучший мировой опыт поиска и разработки нефтяных месторождений из трещиноватых пород и коры выветривания кристаллического фундамента.

 

1. Так, разведочные скважины должны быть пробурены сильно направленными, а не вертикальными. Это нужно, чтобы оптимально пересечь доминирующую систему трещин. Добывающие скважины должны быть пробурены перпендикулярно или почти перпендикулярно доминирующей системе трещин.

 

2. Сильно-сфокусированная трехмерная (3D) сейсмика, такая как CGG - Veritas' СВМ (Controlled Beam Migration), необходима для определения систем трещин на нефтегазовых месторождениях в фундаменте.

 

3. Бурение с отбором керна в трещиноватом фундаменте трудновыполнимо и не приветствуется инженерами по бурению. Тем не менее, обширный керн необходим для предоставления критически важной информации о литологии и параметрах пласта. Возраст некоторых из видов керна также должны быть установлен радиометрически. чтобы геологи могли понять сложность геологического строения.

 

4. Эксплуатационные скважины должны быть пробурены достаточно глубоко, чтобы полностью осушить пласт. Например, на нефтяном месторождении в образованиях фундамента La Paz в Венесуэле скважины обычно пробурены на 500 метров в фундамент. На китайском месторождении Dongshenpu нефтяная колонна имеет толщину 400 метров. Эксплуатационные скважины обычно пробурены на большей части залежи.

 

5. Разведочные скважины не должны просто «помечать» верхнюю часть фундамента, поскольку это не позволит провести полную оценку фундамента Тогда важное открытие будет «оставлено позади». Так месторождение Suban не было открыто в середине 1980-х годов компанией Caltex (Шеврон-Тексако), несмотря на крупную программу разведки. Там скважины были пробурены через осадочную часть, а затем просто заглублены в фундамент. Основное гигантское месторождение газа в фундаменте (5 триллионов кубических футов газа) было открыто в 1999 году компаниями Gulf Canada и Canada's Talisman Energy путем бурения вглубь фундамента.

 

6. В мировой практике существует ряд случаев, таких как открытие гигантского месторождения La Paz в Венесуэле. Здесь нефть в фундаменте была обнаружена через 30 лет после начала эксплуатации месторождения. Внимание нефтяников изначально было сосредоточено на добыче нефти из вышележащих осадочных залежей. Из фундамента La Paz было добыто приблизительно 400 миллионов баррелей нефти было добыто. Начальная добыча (IP) составляет в среднем 3600 баррелей нефти в день, а максимальная добыча составляет 11500 баррелей нефти в день.

 

7. Вторым примером этого является нефтяное месторождение Octongo в бассейне реки Nequen. Оно было открыто в 1918 году в Аргентине. Нефть добывали из неглубоких отложений, лежащих над фундаментом. Наконец почти столетие спустя фундамент был пробурен и оценен, и теперь он является потенциальным в плане роста производства. В 2015 году добыча из фундамента составляла в среднем 3000 баррелей нефти в день. Она продолжает расти, что дало новую жизнь этому стареющему месторождению.

 

8. Месторождения La Paz и Octongo показывают, что операторам нефтегазовых месторождений, добывающих из отложений, перекрывающих вершины фундамента, следует рассмотреть возможность бурения скважины в глубь фундамента. Трехмерная сейсмика с высоким разрешением поможет определить наилучшее местоположение для оптимального пересечения трещиноватых или выветрелых пород фундамента.

 

9. Выветрелые «слабые» граниты также могут служить отличными коллекторами. Высокое содержание базальтовых минералов в сланцах, филлитах и тонкослоистых сланцах сводит на нет вторичную пористость в результате выветривания. Аналогично граниты и кварциты с большей вероятностью дают привлекательные высокопористые гранитные пески, тогда как эродированные сланцы и гнейсы не являются хорошими коллекторами.

 

10. Геологи, геофизики, инженеры-нефтяники и экономисты должны изучить аналоги месторождений нефти газа в образованиях кристаллического фундамента по всему миру, чтобы понять, как разрабатывать такие месторождения.

 

В прошлом нефтяные и газовые месторождения в образованиях фундамента были открыты в основном случайно. Традиционный способ мышления в прошлом состоял в том, что фундамент в основном плотный и не оправдывает затрат на изучение. Тем не менее сегодня есть несколько компаний, которые сосредоточены на кристаллическом фундаменте. Особенно преуспели в поиске нефти в породах фундамента SOCO International во Вьетнаме и Йемене и Hurricane Exploration на западе Шетландской области в Соединенном Королевстве.