Научная статья на тему 'Геолого-газодинамические условия подземного хранения гелия в терригенных отложениях венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы'

Геолого-газодинамические условия подземного хранения гелия в терригенных отложениях венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
179
67
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ / ГЕЛИЙ / ПЕРМЕАТ / ГАЗОВАЯ ЗАЛЕЖЬ / ТАС-ЮРЯХСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ / ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / ГАЗОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / UNDERGROUND STORAGE / HELIUM / PERMEATE / GAS DEPOSIT / TAS-YURYAKH FIELD / GEOLOGICAL MODEL / GASDYNAMICAL MODEL

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Семёнова К.М., Чурикова И.В., Лопатин А.Ю., Пылёв Е.А., Чичмарёва А.В.

Разработка газовых месторождений с высоким содержанием гелия на современном этапе приводит к необходимости аккумулирования и искусственного хранения больших объемов газообразного гелия, который будет добыт, но ограниченно востребован в ближайшие годы после ввода в эксплуатацию Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) в 2020 г.По комплексу геолого-экономических критериев для создания подземного хранилища предварительно сконцентрированного гелия (ПХ ПСГ) наиболее перспективной является газовая залежь талахского горизонта Тас-Юряхского месторождения (терригенные отложения венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы). На основе обобщения всей имеющейся геолого-геофизической информации по месторождению, включая результаты специально проведенных геологоразведочных работ (ГРР), специалистами ООО «Газпром ВНИИГАЗ» выполнена оценка условий создания долговременного ПХ ПСГ: оценены герметичность, емкость, максимально допустимое пластовое давление в хранилище, производительность эксплуатационных скважин; проанализировано техническое состояние скважин существующего фонда в районе создания ПХ ПСГ; обоснован выбор объекта для создания ПХ ПСГ; обоснован прогнозный контур распространения природного газа, обогащенного гелием; построены трехмерные цифровые геологическая и газодинамическая модели.По результатам исследований установлено, что геолого-технологические условия в наиболее крупных тектонических блоках (выделенных с учетом усложнения структурно-тектонической модели) талахского горизонта Тас-Юряхского НГКМ, определенные на базе построенных по результатам ГРР геологической и газодинамической моделей, указывают на соответствие по геологическим критериям данного объекта требованиям, предъявляемым к подземным хранилищам газа, однако создание долговременного хранилища ПСГ в этой залежи не представляется возможным. Расчетный срок эксплуатации хранилища составит не более 10…12 лет при прогнозной необходимости закачки ПСГ в течение 29 лет.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Семёнова К.М., Чурикова И.В., Лопатин А.Ю., Пылёв Е.А., Чичмарёва А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Geological and gas-dynamical provisions for underground storing of helium in the terrigenous Vendian sediments at the north-east of Nepa-Botuoba anteclise

Today development of gas fields with high content of helium makes for necessity to accumulate and artificially store large amounts of gaseous helium, which is going to be produced, but restrictedly demanded in nearest years after Chayanda field is brought on stream in 2020.According to a complex of geological and feasibility criteria, in respect to creation of an underground storage of preliminary concentrated helium (US PCH) the most promising is a gas deposit in Tala horizon of Tas-Yuryakh field (namely, the Vendian terrigenous sediments in the north-east of Nepa-Botuoba anteclise). Basing on synthesis of the whole geological-geophysical data about this field including the results of special geological prospecting, the Gazprom VNIIGAZ specialists have estimated provisions for creation of a durable US PCH. In particular, tightness, capacity, ceiling pore pressure in the storage, and performance of producing wells have been assessed; health of well stock nearby the future US PCH has been analyzed; choice of and object for US PCH; and a prognostic outline of helium-enriched natural gas expansion have been substantiated; the 3D digital geological and gas-dynamical models have been designed.It is ascertained that geological-engineering conditions within the largest tectonic blocks (blocks have been outlined in the light of sophistication of a structural-tectonic model) of Tas-Yuryakh field Tala horizon determined using a geological and a gas-dynamic models testifies to correspondence of geological properties of this object with requirements to USs PCH. But creation of a permanent storage for helium in this deposit is impossible. Target life of such storage will be not more than 10…12 years vs prognostic necessity to inject gas during 29 years.

Текст научной работы на тему «Геолого-газодинамические условия подземного хранения гелия в терригенных отложениях венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы»

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России

237

УДК 553.9

Геолого-газодинамические условия подземного хранения гелия в терригенных отложениях венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы

К.М. Семёнова1*, И.В. Чурикова1, А.Ю. Лопатин1, Е.А. Пылёв1, А.В. Чичмарёва1, А.А. Шапошников2, М.Н. Макаревич2

1 ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., Ленинский р-н, с.п. Развилковское, пос. Развилка, Проектируемый пр-д № 5537, вл. 15, стр. 1

2 ООО «Газпром геологоразведка», Российская Федерация, 625000, г. Тюмень, ул. Герцена, д. 70 * E-mail: K_Semenova@vniigaz.gazprom.ru

Тезисы. Разработка газовых месторождений с высоким содержанием гелия на современном этапе приводит к необходимости аккумулирования и искусственного хранения больших объемов газообразного гелия, который будет добыт, но ограниченно востребован в ближайшие годы после ввода в эксплуатацию Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) в 2020 г.

По комплексу геолого-экономических критериев для создания подземного хранилища предварительно сконцентрированного гелия (ПХ ПСГ) наиболее перспективной является газовая залежь та-лахского горизонта Тас-Юряхского месторождения (терригенные отложения венда северо-востока Непско-Ботуобинской антеклизы). На основе обобщения всей имеющейся геолого-геофизической информации по месторождению, включая результаты специально проведенных геологоразведочных работ (ГРР), специалистами ООО «Газпром ВНИИГАЗ» выполнена оценка условий создания долговременного ПХ ПСГ: оценены герметичность, емкость, максимально допустимое пластовое давление в хранилище, производительность эксплуатационных скважин; проанализировано техническое состояние скважин существующего фонда в районе создания ПХ ПСГ; обоснован выбор объекта для создания ПХ ПСГ; обоснован прогнозный контур распространения природного газа, обогащенного гелием; построены трехмерные цифровые геологическая и газодинамическая модели.

По результатам исследований установлено, что геолого-технологические условия в наиболее крупных тектонических блоках (выделенных с учетом усложнения структурно-тектонической модели) талахского горизонта Тас-Юряхского НГКМ, определенные на базе построенных по результатам ГРР геологической и газодинамической моделей, указывают на соответствие по геологическим критериям данного объекта требованиям, предъявляемым к подземным хранилищам газа, однако создание долговременного хранилища ПСГ в этой залежи не представляется возможным. Расчетный срок эксплуатации хранилища составит не более 10...12 лет при прогнозной необходимости закачки ПСГ в течение 29 лет.

Ключевые слова:

подземное

хранилище,

гелий,

пермеат,

газовая залежь,

Тас-Юряхское

месторождение,

геологическая

модель,

газодинамическая модель.

В настоящее время гелий ограниченно востребован как отечественной, так и мировой промышленностью. Однако при устойчивой тенденции роста его потребления в различных областях народного хозяйства (авиационной, ракетно-космической, электронной, атомной промышленности, черной и цветной металлургии, медицине) разработка газовых месторождений с высоким содержанием гелия приводит к необходимости временного аккумулирования и искусственного хранения больших объемов газообразного гелия, который будет добыт в ближайшие годы.

В России гелий производится только на Оренбургском гелиевом заводе, использующем в качестве сырья природный газ, добываемый на Оренбургском нефтегазо-конденсатном месторождении (НГКМ) и относящийся по содержанию гелия к «бедным» (объемная доля гелия в природном газе не более 0,055 %) [1]. Будущее гелиевой отрасли промышленности в России напрямую связано с освоением гелиеносных га-зоконденсатных месторождений Восточной Сибири. В настоящее время запасы гелия месторождений Якутского центра газодобычи составляют более 70 % запасов гелия России и оцениваются в миллиарды кубических метров. Содержание гелия в газе этих месторождений очень высокое и изменяется от 0,2 до 0,6 % об., что обусловливает необходимость его извлечения. В связи с этим в ближайшее время будут создаваться

238

Научно-технический сборник ■ ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

крупные центры производства гелия на базе Чаяндинского, Ковыктинского и других месторождений Восточной Сибири.

Необходимость хранения больших объемов предварительно сконцентрированного гелия (ПСГ) возникнет в районе Якутского центра газодобычи после ввода в эксплуатацию Чаяндинского НГКМ (2020 г.). Длительное хранение гелия в больших объемах возможно при создании подземных хранилищ гелиевого концентрата или обогащенного гелием природного газа (ПГОГ), так называемого пермеата, в различных геологических структурах: соляных кавернах, изолированных залежах истощенных газовых месторождений, блоках (участках, пластах) крупного разрабатываемого месторождения (путем возврата в недра ПГОГ) [2].

Для целей создания долговременного подземного хранилища ПСГ (ПХ ПСГ) рекомендуется использовать залежь с запасами, соизмеримыми с прогнозируемыми объемами хранения гелия. По комплексу геолого-экономических критериев, в том числе удаленности от Чаяндинского месторождения (рис. 1), для создания ПХ ПСГ наиболее перспективной является газовая залежь талахского горизонта Тас-Юряхского месторождения.

Тас-Юряхское НГКМ находится в Боту-обинском нефтегазоносном районе Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. В тектоническом плане месторождение приурочено к одноименной приразломной антиклинальной структуре III порядка в зоне сочленения над-порядковых структур: северо-восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы с Нюйско-Джербинской впадиной (см. рис. 1). Осадочный чехол в пределах Тас-Юряхского месторождения сложен терригенными, карбонатными, галогенными, сульфатно-карбонатными породами венда, кембрия, юры и четвертичных осадков. Вскрытая толщина его изменяется от 1975 до 2067 м.

По величине запасов углеводородов месторождение относится к категории крупных, многопластовое, характеризуется блоковым строением, что обусловлено значительной раздробленностью его малоамплитудными тектоническими нарушениями. Нефтегазоносность месторождения связана с венд-нижнекембрийскими отложениями, в которых установлены три продуктивных горизонта - осинский, ботуобинский

и талахский (два последних промышленно продуктивны), выделенных в составе билир-ской, бюкской и курсовской свит соответственно. Практически все запасы газа и нефти связаны с терригенными коллекторами ботубинско-го продуктивного горизонта. В северной части месторождения выявлены газовые залежи в более древних отложениях талахского горизонта. Запасы углеводородов Тас-Юряхского НГКМ утверждались в ГКЗ СССР в 1990 г.

В связи с тем что прецедентов создания ге-лиехранилищ в газовых залежах на территории России до настоящего времени не было, для оценки возможности использования недр Тас-Юряхского месторождения для создания долговременного ПХ ПСГ проведены геологоразведочные работы (ГРР) в следующем объеме: пробурены четыре скважины; выполнены сейс-моразведочные работы МОГТ1-3Б на всей площади лицензионного участка, обработка и интерпретация их данных; вдоль сейсмопрофи-лей проведена площадная геохимическая съемка по сети 300*300 м.

На основе обобщения всей имеющейся геолого-геофизической информации по месторождению, включая результаты специально проведенных ГРР, коллективом сотрудников ООО «Газпром ВНИИГАЗ» выполнена оценка возможности и условий создания долговременного ПХ ПСГ: оценены герметичность, емкость, максимально допустимое пластовое давление в хранилище, производительность эксплуатационных скважин; проведен анализ технического состояния существующего фонда скважин в районе создания ПХ ПСГ; обоснованы выбор объекта для создания ПХ ПСГ и прогнозный контур распространения природного газа, обогащенного гелием; построены трехмерные цифровые геологическая и газодинамическая модели.

Результаты интерпретации сейсмических работ 3Б показали значительное усложнение структурно-тектонической модели месторождения. Предполагаемая ранее площадь под ПХ ПСГ (центральный блок II) оказалась, согласно новой тектонической модели, в пределах нескольких блоков, наиболее крупный из которых (центральный VIII) был предложен для целей создания ПХ ПСГ (рис. 2). Учитывая, что по результатам бурения не получено подтверждения наличия непроницаемого

МОГТ - метод общей глубинной точки.

со 'со

го о

со

Границы:

----Республики Саха (Якутия)

-----районов (улусов)

Контуры:

м_ надпорядковых структур

=— структур I и II порядка

j | структуры III порядка, выявленные по сейсморазведочным данным (1 - Суолахская, 2 - Кедровая, 3 - Тымпычанская, 4 - Хонгорская, 5 - Гилябкинская, 6 - Кубалахская, 7 - Иллегинская, 8 - Олдонская, 9 - Санга-Юряхская, 10 - Борулахская, 11 -Тэкэйская, 12 - Южно-Джункунская, 13 - Джункунская, 14- Южно-Монулахская, 15 - Верхнемурбайская, 16 - Восточно-Чемпурекская, 17 - Мало-Ботуобинская, 20 - Юрегинская, 21 - Восточно-Иктехская, 22 - Западно-Суларская, 23 - Отраднинская, 24 - Хабахская, 25 - Бетинчинская, 26 - Джегиликаянская, 27 - Улутурская, 28 - Салдыкельская, 29 - Нижнеджербинская, 30 - Северо-Уринская, 31 - Южно-Бысыхтахская)

месторождения нефти и газа, в том числе: ] Тас-Юряхское НГКМ Чаяндинекое НГКМ

| | зона возможного нефтегазонакопления - тектоническое нарушение

Рис. 1. Структурно-тектоническая схема территории юго-западной части Республики Саха (Якутия)

г-Щ/ изогипсы по кровле талахского горизонта, м

эффективные толщины талахского горизонта, м

- разрывные нарушения

Участки:

1 проведения сейсморазведки 30 ОГТ и геохимической съемки площадью 326 км2 удвоенной плотности геохимических наблюдений

С 3 тектоническое нарушение, проницаемость которого требует подтверждения IV номер блока

.14И0 -1606

(25,4)

0 582 0 584 0 585 в ТЮ 584

вскрывшие талахские отложения (в числителе - номер скважины; в знаменателе - абсолютная отметка вскрытия горизонта, м;

в скобках - эффективная толщина коллекторов талахского горизонта, м)

проектные разведочные с совмещенными задачами для доразведки месторождения и ПХ ПСГ

проектные разведочные для ПХ ПСГ

зависимые разведочные для оценки герметичности разрывных нарушений пробуренные в 2016 г.

Рис. 2. Предполагаемая площадь ПХ ПСГ, рекомендованная на основе структурных построений до (а) и после (б)

проведения сейсморазведки МОГТ-ЗВ

Коллекторы:

Ц газонасыщенный

Ц нефтенасыщенный

Ц водонасыщенный

Ц неколлектор

Рис. 3. Схематический геологический разрез Тас-Юряхского НГКМ, выполненный на основе структурных построений

по результатам обработки данных сейсморазведки МОГТ-ЗБ

242

Научно-технический сборник ■ ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

разрывного нарушения между блоком VIII и расположенным севернее соседним блоком V (близкие уровни газоводяного контакта - ГВК), возможно расширение зоны планируемого ПХ ПСГ в область соседнего блока для увеличения его объема (рис. 3, см. рис. 2).

Необходимо также отметить, что, по новым сейсмическим данным, предполагается наличие тектонического нарушения, которое разделяет талахскую газовую залежь блока VIII на две части: западный блок СУШа) и восточный блок (УШб), опущенный относительно западного. Залежь в блоке V также предположительно может быть разбита на пять мелких блоков (см. рис. 2, 3).

В пробуренных для целей изучения возможности создания ПХ ПСГ четырех разведочных скважинах проведен достаточно полный комплекс геофизических исследований (ГИС), включающий высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ), а также каротаж многозондовый боковой (БК), радиоактивный (РК), литолого-плотностной гамма-гамма- (ГГК-П-Л), акустический широкополосный (АКШ), спектрометрический гамма- (СГК), ядерно-магнитный (ЯМК) и профилеметрию. На основе лабораторных исследований отобранного керна, выполненных в петрофизической лаборатории ООО «Газпром ВНИИГАЗ», уточнены петро-физические зависимости и алгоритм интерпретации данных ГИС. Комплексный анализ результатов ГИС и исследований керна позволил уверенно выделить сложнопостроенные коллекторы вендских отложений, оценить их насыщение, установить межфлюидальные контакты и определить подсчетные параметры. Пример комплексной геолого-геофизической интерпретации, осуществленной специалистами ООО «Газпром ВНИИГАЗ», приведен на рис. 4.

Для оценки экранирующей способности аргиллитов курсовской свиты - покрышки та-лахского горизонта и возможного ПХ ПСГ

Тас-Юряхского НГКМ - в ходе лабораторного изучения кернового материала скважин, пробуренных в пределах рассмотренных блоков, выполнен комплекс исследований по определению фракционного и минералогического состава, структуры и фильтрационных характеристик пород, а также давления прорыва гелия.

Совместный анализ данных керна и ГИС показал, что нижняя часть разреза курсовской свиты (около двух третей общей толщины) представлена более глинистыми породами, чем верхняя часть покрышки. Анализ образцов керна из нижней части покрышки показал, что за счет смены минералогического состава и увеличения содержания глинистых минералов эта часть покрышки является пластичной и обеспечит высокие экранирующие свойства.

Значение давления прорыва газа через насыщенные жидкостью экранирующие породы является количественной характеристикой, определяющей экранирующие свойства покрышки. Значение давления прорыва определяет уровень максимально допустимого давления газа (в данном случае ПСГ) при создании подземного хранилища. Показатели избыточного давления, обеспечивающего сохранность газа на действующих подземных хранилищах газа (ПХГ), приведены в таблице.

Надежность покрышки талахского горизонта Тас-Юряхского месторождения в блоках, где предполагается создание ПХ ПСГ, изучалась по методике вытеснения гелием керосина, насыщающего поры цилиндрического образца, успешно примененной и при исследовании пород Чаяндинского НГКМ.

Анализ значений давления прорыва и литологии образцов, на которых оно моделировалось, показал, что с увеличением содержания глинистого материала давление прорыва растет и достигает 35...48 атм, достаточных для обеспечения герметичности ПХ ПСГ, планируемого в пределах Тас-Юряхского НГКМ. При этом для образцов с примесью песчано-алевритового материала Чаяндинского НГКМ

Начальное, максимальное и избыточное давления на действующих ПХГ

ПХГ Глубина залегания кровли покрышки, м Давление, атм

начальное пластовое максимальное избыточное

Калужское 795 81 115 34

Невское 1000 115 150 35

Инчукалнское 665 67 105 38

Касимовское 756 76 115 39

Увязовское 760 77 115 38

Рис. 4. Геолого-геофизическая характеристика вендских отложений одной из разведочных скважин Тас-Юряхского месторождения: ДС-ИК - ирофилеметрия - индукционный каротаж; БК-БМК - боковой каротаж - боковой микрокаротаж; ГК-НГК - гамма-каротаж - нейтронный гамма-

каротаж; ГГ-П-АК - гамма-гамма (плотностной) - акустический каротаж; с!Д - диаметр диафрагмы

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России

245

давление прорыва находилось в пределах 36,4...39,6 атм, а надежно измеренная граница репрессии, при которой не наблюдалось прорыва гелиевого концентрата, проходит на уровне 29,9 атм.

Так, привлечение данных ГИС и привязка исследованных образцов к разрезу скважины совместно с выводами, сделанными по образцам керна из нижней части покрышки, позволили сделать вывод о ее достаточных экранирующих способностях.

На базе трехмерного геологического моделирования установлены участки и интервалы в пределах площади прогнозируемого ПХ ПСГ, характеризующиеся наибольшей и наименьшей песчанистостью, наилучшими и ухудшенными емкостными свойствами (рис. 5), также подсчитаны запасы газа. Наибольшей песчанистостью характеризуется северная часть наиболее крупного центрального блока VIII (скв. 584 и 141-01), наименьшей - центральная часть соседнего V блока (см. рис. 5). Максимальные значения пористости также наблюдаются в северной и центральной частях VIII блока, минимальные -в окраинных (юго-западной и северной) частях обоих рассмотренных блоков.

Динамика и объемы закачки ПГОГ в залежь талахского горизонта Тас-Юряхского НГКМ определялись темпами разработки Чаяндинского НГКМ и Ковыктинского газо-конденсатного месторождения и мощностями, вырабатывающими ПГОГ. Близкие значения объема газонасыщенных пород в рассматриваемых блоках и насыщенного гелием газа (пермеата), предполагаемого для закачки в ПХ ПСГ, с учетом реальной возможности извлечения газа из продуктивных отложений и оставшийся недоизученным вопрос о проницаемости, или изолирующей способности, тектонического нарушения между блоками предопределили возможность использования залежи только в качестве временного ПХ ПСГ. При существующих принципах строительства ПХГ невозможно закачать весь проектный объем в тектонически экранированную залежь даже при условии подтверждения ее максимального объема. В этом случае пластовое давление поднимется почти в 2 раза, что неминуемо приведет к разрыву покрышки пласта и утечке газа.

Ввиду малой геологической изученности объекта и ограниченности порового объема

при создании временного ПХ ПСГ необходимо учесть два момента:

1) обязательный отбор газа из месторождения одновременно с закачкой пермеата для компенсации излишка давления;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2) максимально возможное удаление очага нагнетания содержащего гелий газа от эксплуатационных скважин месторождения для отсрочки прорыва к добывающим скважинам и исключения циркуляции гелия (характер не смешивания, а замещения пластового газа гелиевым пермеатом).

Вышеназванные положения определяют соответствующее расположение кустов нагнетательных и эксплуатационных скважин для целей ПХ ПСГ. Однако эти моменты будут уточняться в процессе эксплуатации с гарантированной проверкой проницаемости тех или иных разломов, осложняющих рассмотренный объект. Ввиду вытянутости структуры наиболее приемлемо в данном случае расположить нагнетательные скважины, закачивающие ПГОГ, в самой крайней юго-западной части блока VIII как самого большого по запасам, а отбор газа производить или в северовосточной части того же блока, или в блоке V, если подтвердятся проницаемость разлома и гидродинамическая связь между этими блоками. При этом для более полного оттеснения газа в сторону добывающих скважин нагнетательные скважины целесообразно разместить как можно ближе к непроницаемому разлому, что повысит коэффициент вытеснения.

Также в отсутствие достаточно подробных исследований скважин остается открытым вопрос о наличии и мощности водонапорного горизонта, который может сыграть существенную роль в компенсации давления нагнетания, продлив тем самым исполнение проектных заданий на закачку. Во всяком случае, учитывая превышение общим объемом планируемого к закачке гелийсодержащего газа объемов пластового газа, создание подземного хранилища может носить только временный характер (до 15 лет), а запланированные показатели не будут достигнуты никогда.

Анализ результатов предварительных технологических расчетов, проведенный с учетом режимов отбора и закачки газа, показал, что нарастание пластового давления и распространение гелийсодержащего газа по площади происходят достаточно быстро (рис. 6) - прогнозный срок эксплуатации хранилища составит

б

Концентрация гелия в ячейке газодинамической модели, д.ед.

0,25

0,50

0,75

1,00

Рис. 6. Динамика распространения гелия по вариантам расчета: а - в пределах только VIII блока; б - пределах V и VIII блоков; ■ в пределах большей части VIII блока (блок Villa). Границы растекания представлены по прошествии 5 лет с момента начала закачки пермеата

(см. верхние левые диаграммы), динамика - с шагом в 5 лет

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России

247

не более 9...12 лет (в соответствии с принятым вариантом размещения объема в зависимости от проводимости тектонических нарушений) при прогнозной необходимости закачки пер-меата в течение 29 лет. Данное обстоятельство также не позволяет рассматривать газовую залежь Тас-Юряхского НГКМ как объект долговременного хранения гелия Якутского центра газодобычи.

***

Таким образом, геолого-технологические условия в наиболее крупных тектонических блоках талахского горизонта Тас-Юряхского НГКМ, определенные на базе построенных по результатам ГРР геологической и газодинамической моделей, указывают на соответствие объекта требованиям, предъявляемым к ПХГ согласно геологическим критериям, однако создание долговременного хранилища ПСГ в залежи не представляется возможным.

Решением вопроса длительного хранения планируемого объема гелиевого концентрата

Чаяндинского НГКМ может служить создание каверн в отложениях каменной соли в северовосточной части месторождения, где отсутствует нефтегазоносность коллекторов. Наиболее благоприятными для сооружения подземных хранилищ в данных геологических условиях являются соленосные отложения юрегинской свиты.

Список литературы

1. Хан С. А. Опыт подземного хранения газообразного гелиевого концентрата

на Оренбургском гелиевом заводе / С.А. Хан,

A.И. Игошин, М.К. Теплов и др. // Газовая промышленность. - 2012. - № 684: спец. вып. -С. 28-31.

2. Бондарев В. Л. Перспективы хранения природного газа, обогащенного гелием,

в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке /

B. Л. Бондарев, А.В. Чугунов, М.А. Саркисова и др. // Вести газовой науки: Проблемы разработки и эксплуатации газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2015. - № 3 (23). - С. 63-67.

Geological and gas-dynamical provisions for underground storing of helium in the terrigenous Vendian sediments at the north-east of Nepa-Botuoba anteclise

K.M. Semenova1*, LV. Churikova1, A.Yu. Lopatin1, Ye.A. Pylev1, A.V. Chichmareva1 , A.A. Shaposhnikov2, M.N. Makarevich2

1 Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Estate 15, Proyektiruemyy proezd no. 5537, Razvilka village, Leninsky district, Moscow Region, 142717, Russian Federation

2 Gazprom Geologorazvedka LLC, Bld. 70, Gertsena street, Tyumen, 625000, Russian Federation * E-mail: K_Semenova@vniigaz.gazprom.ru

Abstract. Today development of gas fields with high content of helium makes for necessity to accumulate and artificially store large amounts of gaseous helium, which is going to be produced, but restrictedly demanded in nearest years after Chayanda field is brought on stream in 2020.

According to a complex of geological and feasibility criteria, in respect to creation of an underground storage of preliminary concentrated helium (US PCH) the most promising is a gas deposit in Tala horizon of Tas-Yuryakh field (namely, the Vendian terrigenous sediments in the north-east of Nepa-Botuoba anteclise). Basing on synthesis of the whole geological-geophysical data about this field including the results of special geological prospecting, the Gazprom VNIIGAZ specialists have estimated provisions for creation of a durable US PCH. In particular, tightness, capacity, ceiling pore pressure in the storage, and performance of producing wells have been assessed; health of well stock nearby the future US PCH has been analyzed; choice of and object for US PCH; and a prognostic outline of helium-enriched natural gas expansion have been substantiated; the 3D digital geological and gas-dynamical models have been designed.

It is ascertained that geological-engineering conditions within the largest tectonic blocks (blocks have been outlined in the light of sophistication of a structural-tectonic model) of Tas-Yuryakh field Tala horizon determined using a geological and a gas-dynamic models testifies to correspondence of geological properties of this object with requirements to USs PCH. But creation of a permanent storage for helium in this deposit is impossible. Target life of such storage will be not more than 10.. .12 years vs prognostic necessity to inject gas during 29 years.

248

Научно-технический сборник ■ ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Keywords: underground storage, helium, permeate, gas deposit, Tas-Yuryakh field, geological model, gas-

dynamical model.

References

1. KHAN, S.A., A.I. IGOSHIN, M.K. TEPLOV et al. Practice of underground storing of gaseous helium concentrate at the Orenburg helium plant [Opyt podzemnogo khraneniya gazoobraznogo geliyevogo kontsentrata na Orenburgskom geliyevom zavode]. Gazovaya Promyshlennost. 2012, no. 684: spec. is., pp. 28-31. ISSN 0016-5581. (Russ.).

2. BONDAREV, V.L., A.V. CHUGUNOV, M.A. SARKISOVA et al. Outlooks for storing ofheliumenriched natural gas in the Eastern Siberia and at the Far East [Perspektivy khraneniya prirodnogo gaza, obogashchennogo geliyem, v Vostochnoy Sibiri in a Dalnem Vostoke]. Vesti Gazovoy Nauki. Moscow: Gazprom VNIIGAZ LLC, 2015, no. 3 (23): Issues of gas, gas-condensate and oil-and-gas-condensate fields development and operation, pp. 63-67. ISSN 2306-8949. (Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.