CC BY
19
УДК 622.279.5 (470.13)
Перспективы наращивания сырьевой базы и развития объектов добычи углеводородного сырья в Северо-Западном регионе РФ
Р.Ю. Юнусов1*, М.В. Швецов1
1 Филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта, Российская Федерация, 169330, Республика Коми, г. Ухта, ул. Севастопольская, д. 1-а * E-mail: r.yunusov@sng.vniigaz.gazprom.ru
Тезисы. В статье рассматриваются вопросы текущего состояния разработки месторождений ПАО «Газпром» в Тимано-Печорской провинции и перспективы наращивания сырьевой базы и развития объектов добычи углеводородного сырья. Определены перспективы развития Нарьян-Марской группы месторождений в Ненецком автономном округе и Вуктыльского геолого-экономического района в Республике Коми. Обобщены применяемые и перспективные технологии разработки Вуктыльского месторождения.
В настоящее время дочерние компании ПАО «Газпром» в Северо-Западном регионе России являются владельцами лицензий на разработку 10 месторождений, из которых три - Лаявожское, Ванейвисское нефтегазоконденсатные месторождения (НГКМ) и Василковское газоконденсатное месторождение (ГКМ) - расположены в Ненецком автономном округе (рис. 1). Семь месторождений расположены в Республике Коми, из которых пять нефтегазоконденсатных: Вуктыльское, Западно-Соплесское, Югидское, Печорокожвинское и Северо-Югидское,
Ключевые слова:
Тимано-Печорская
провинция,
Нарьян-
Марская группа
месторождений,
Вуктыльский
геолого-
экономический
район,
наращивание сырьевой базы.
Рис. 1. Месторождения ПАО «Газпром» в Ненецком автономном округе
одно нефтяное - Западно-Печорокожвинское и одно газоконденсатное - Печорогородское.
Еще одно месторождение (Василковское) разрабатывается совместно с ЗАО «Печор-нефтегазпром».
Верхняя залежь Василковского ГКМ разрабатывается четырьмя скважинами для обеспечения газом г. Нарьян-Мара. Остальные залежи Василковского ГКМ не разрабатываются ввиду отсутствия транспортной инфраструктуры, необходимой для реализации природного газа.
Лаявожское и Ванейвисское НГКМ, лицензии на разведку и разработку которых получены в 2016 г., находятся в стадии доразведки и в промышленную разработку не введены.
Основой добычи углеводородного сырья (УВС) ПАО «Газпром» в Северо-Западном федеральном округе (СЗФО) на сегодняшний день является Вуктыльский геолого-экономический район.
Инфраструктура района достаточно хорошо развита. По территории проходят магистральные газопроводы (МГ) Бованенково - Ухта и СРТО - Торжок и магистральный нефтепровод Уса - Ухта - Ярославль. В г. Сосногорске расположен газоперерабатывающий завод (ГПЗ), а в г. Ухте - нефтеперерабатывающий завод.
В настоящий момент из семи месторождений Вуктыльского района эксплуатируются четыре: Вуктыльское, Югидское, Западно-Соплесское и Печорокожвинское (рис. 2). Объекты добычи ПАО «Газпром» объединены межпромысловыми трубопроводами в единую систему с соответствующей инфраструктурой.
Продукция месторождений после промысловой подготовки подается для переработки на Сосногорский ГПЗ. Дополнительным источником газового УВС для завода является попутный нефтяной газ месторождений ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», подающийся в систему транспорта, промысловой подготовки и переработки предприятий ПАО «Газпром».
Функционирующий на сегодня единый комплекс «добыча - транспортировка - переработка», реализуемый ПАО «Газпром», является важной социальной составляющей жизни Республики Коми. Вуктыльское газопромысловое управление (ГПУ) и Сосногорский ГПЗ являются градообразующими предприятиями для городов Вуктыла и Сосногорска.
Сегодня комплекс ПАО «Газпром» в Республике Коми живет и развивается в соответствии с концепцией комплексного развития (ККР), выполненной в 2017 г. филиалом
ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта в тесном взаимодействии со специалистами ООО «Газпром добыча Краснодар» и его подразделения - Вуктыльского ГПУ
Концепция предполагает эксплуатацию действующих месторождений и ввод новых, реконструкцию объектов систем сбора, промысловой подготовки и межпромыслового транспорта, а также трубопроводов подачи УВС на Сосногорский ГПЗ.
В основе ККР, утвержденной постановлением Правления ПАО «Газпром», заложены решения, позволяющие продлить работу комплекса на ближайшие 20 лет и далее, загрузив перерабатывающие мощности Сосногорского ГПЗ (рис. 3).
Поскольку ПАО «Газпром» непрерывно работает над развитием своих добычных, транспортных и перерабатывающих активов, данная концепция не является устоявшейся программой действий. В связи с происходящими изменениями она подвергается регулярной актуализации. На 2020-2021 гг. намечены очередные коррективы ККР в связи с выполнением ООО «Газпром добыча Краснодар» новых проектных документов на разработку Вуктыльского, Печорокожвинского, Югидского, Печорогородского и Северо-Югидского месторождений.
Основным объектом добычи Вуктыльского геолого-экономического района уже несколько десятилетий остается Вуктыльское НГКМ. По величине начальных запасов газа Вуктыльское месторождение является уникальным. Из 10 выявленных в разрезе месторождения залежей в настоящее время находятся в разработке две: основная по величине запасов газоконденсатная в нижнепермско-каменноугольных отложениях и нефтяная на Северо-Вуктыльском участке.
Месторождение находится на завершающей стадии эксплуатации, которая характеризуется значительным истощением энергетического потенциала и высокой степенью вырабо-танности запасов УВС.
На основе многолетних теоретических и экспериментальных исследований по изучению возможности частичного извлечения остаточных углеводородов в условиях истощенной газоконденсатной залежи учеными филиала была разработана технология добычи ретроградного конденсата, базирующаяся на нагнетании в пласт сухого неравновесного газа. В основу заложен процесс активации прямого испарения выпавшего в пласте конденсата в газовую фазу.
С 1993 г. и по настоящее время с целью повышения конечной углеводородоотдачи
3000 -I
■ ПНГ «Лукойл»
■ Печорогородское НГКМ
■ Печорокожвинское НГКМ
■ Мишпарминское ГКМ ■ Югидское НГКМ
■ Северо-Югидское НГКМ ■ Вуктыльское НГКМ
■ Западно-Соплесское НГКМ
Рис. 3. Динамика подачи промыслового газа на Сосногорский ГПЗ
Вуктыльское месторождение разрабатывается с частичным поддержанием пластового давления путем нагнетания сухого тюменского газа из магистрального газопровода.
ПАО «Газпром» как стабильно развивающаяся компания находится в постоянном поиске путей наиболее эффективного использования своих активов.
В 2019 г. по распоряжению Правления ПАО «Газпром» была выполнена научная работа «Технико-экономическое обоснование использования Вуктыльского НГКМ в качестве подземного хранилища газа».
Основанием выполнения работы являлся тот факт, что достаточно протяженный участок Северного коридора газотранспортной системы на текущий момент фактически работает без какого-либо резервирования газа на территории Российской Федерации, т.е. отсутствуют достаточные мощности для подземного хранения газа.
Регулирование неравномерности потребления и поставок газа потребителям осуществляется в основном за счет месторождений, в том числе находящихся в стадии падающей добычи. Это негативно сказывается на технологических условиях эксплуатации базовых месторождений ПАО «Газпром».
Прогноз внутреннего потребления газа по СЗФО и экспортных поставок газа по Северному коридору выполняется ПАО «Газпром» на постоянной основе. Основными внутренними потребителями газа прогнозируются Ленинградская область и г. Санкт-Петербург. Это связано в первую очередь с намеченным строительством крупных инфраструктурных объектов.
На основании выполненного анализа перспективное Вуктыльское подземное хранилище газа (ПХГ) следует относить к базисному (пиковому) по отборам газа и к районно-региональному по влиянию на систему добычи, транспорта и переработки углеводородов в Республике Коми. Кроме того, рассмотрен вариант эксплуатации Вуктыльского НГКМ в мультицикличном режиме месторождения-регулятора.
Сравнительный анализ вариантов максимально возможной эксплуатации Вуктыльс-кого НГКМ в режиме ПХГ показал, что как при закачке газа из МГ СРТО - Торжок, так и из МГ Бованенково - Ухта технологически может быть достигнута полная компенсация
сезонной неравномерности газопотребления СЗФО.
Однако согласно выполненному технико-экономическому анализу использование Вук-тыльского НГКМ в качестве регионального ПХГ при текущих ценах и налогообложении является экономически неоправданным и нецелесообразным.
Для повышения эффективности эксплуатации Вуктыльского НГКМ с 2016 г. реализуется «Программа опытно-промышленных работ по применению новых технологий увеличения углеводородоотдачи» (далее -Программа ОПР).
Целью созданной Программы ОПР является увеличение добычи ретроградных УВ за счет расширения зон воздействия закачиваемым газом по латерали, а также возможность регулирования объемов закачки по разрезу.
Результатом применения технологии закачки тюменского газа стала дополнительная добыча компонентов С3-С4, в том числе 31 % ретроградных, а также компонентов С5+, из которых порядка 75 % добываются за счет процесса испарения. Кроме того, при проведении ОПР удалось увеличить на 10 % зону фильтрации закачиваемого газа.
В настоящее время работы по Программе ОПР продолжаются в соответствии с Дополнением к Программе опытно-промышленных работ по применению новых технологий увеличения углеводородоотдачи на Вуктыльском НГКМ на 2019-2021 гг.
Анализ отечественного и зарубежного опыта применения технологий эксплуатации газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений позволил предложить для опробования в условиях Вуктыльского НГКМ технологии доизвлечения ретроградных компонентов циклической закачкой газа.
Цель данной технологии - извлечение ретроградных УВ из низкопроницаемых коллекторов (матрицы), которые содержат кратно большее количество жидких УВ, чем высокопроницаемые трещины (это подтверждают результаты гидродинамического моделирования).
Реализация технологии предполагает следующие этапы:
1. Нагнетание газа.
2. Время релаксации, при котором будет происходить насыщение газовой фазы ретроградными УВ.
3. Вытеснение газа, обогащенного ретроградными УВ.
Основными технологическими эффектами будут поддержание пластового давления, оттеснение пластовой воды, увеличение продуктивности, сохранение фонда скважин. Коммерческий эффект будет достигнут за счет реализации дополнительно извлеченных ретроградных УВ.
Разработка технологии должна основываться на проведении научно-методических работ по обоснованию оптимальных характеристик циклов с учетом происходящих в пласте термодинамических и гидродинамических процессов и технико-экономической оценки эффективности.
В настоящий момент для повышения угле-водородоотдачи основной залежи Вуктыльского НГКМ предложено применение закачки в пласт неуглеводородных газов (НУГ).
Используя лучшую испаряемость УВ в НУГ при низких пластовых давлениях, лучшую растворимость НУГ в тяжелых УВ, а также возможность замещения углеводородного газа, используемого в качестве агента закачки, предполагается повысить эффективность реализуемой в настоящее время технологии.
Еще одним резервом повышения эффективности эксплуатации Вуктыльского НГКМ и увеличения сырьевой базы ПАО «Газпром» в Республике Коми является реализация проекта освоения поднадвиговых отложений.
Основными перспективными объектами в отношении газоносности в поднадвиговой зоне Вуктыла являются карбонатные отложения верхнефаменского подъяруса верхнего девона и турнейского яруса нижнего карбона (рис. 4).
Значительная прогнозируемая ресурсная база рассматриваемых отложений на фоне
I Сю.105 ' АН 113.Su Си <02
" ,.рг «ив »
I
юв
Рис. 4. Поднадвиговые отложения Вуктыльского НГКМ
их расположения в границах обустроенного месторождения предполагает достаточно высокую прогнозную эффективность вовлечения в разработку этих объектов. Выполненные в 2019 г. расчеты по технико-экономическому обоснованию целесообразности строительства поисково-оценочной скважины № 402 подтвердили эти предположения. Начало работ по строительству скважины планируется в 2022 г.
Как резерв повышения эффективности разработки Вуктыльского НГКМ также может быть рассмотрен сценарий совместной добычи остаточных углеводородов и пластовых промышленных вод.
Основой технологии является интенсивный отбор пластовых вод с целью освобождения призабойных зон обводнившихся скважин от заблокировавшей их пластовой воды для увеличения фазовой проницаемости и добычи защемленных углеводородов. Добываемая вода при этом перерабатывается с целью извлечения ценных компонентов. Анализ содержания магния, брома и йода в воде Вуктыльского НГКМ свидетельствует об их высокой концентрации, что позволяет рассматривать пластовую воду как источник гидроминерального сырья.
В качестве полигона для отработки технологии был выбран южный купол Вуктыльского НГКМ. Опытные промысловые работы по совместной добыче остаточных углеводородов и пластовых промышленных вод в скважинах южного купола основной залежи Вуктыльского НГКМ были проведены по четырем скважинам (№ 26, 173, 197, 230). Опыт этих работ показал возможность реализации данного процесса.
Выполненный в 2014 г. «Проект промышленной доразведки южной части Вук-тыльского НГКМ для совместной добычи и освоения остаточных углеводородов и пластовых промышленных вод» показал, что до-разработка южного купола основной залежи Вуктыльского НГКМ является высокоэффективным проектом.
Вуктыльское НГКМ, имеющее более чем 50-летний уникальный опыт разработки, может быть использовано также в качестве отраслевого полигона для испытания инновационных технологий в области бурения, добычи, промысловых исследований и т.д.
Кроме существующих на сегодняшний день активов необходимо наращивать ресурсную базу в Тимано-Печорском регионе.
Приоритетными направлениями в поисках газа видятся три перспективные зоны: Нарьян-Марская группа месторождений, северовосточная часть Предуральского краевого прогиба и западного склона Урала, а также южная часть Верхнепечорской впадины.
Перспективы развития нового центра газодобычи вокруг Нарьян-Марской группы месторождений базируются на освоении существующих месторождений и создании региональной геологической модели территории с целью выявления и лицензирования перспективных участков. Официальные запасы только трех месторождений (Лаявожское, Ванейвисское, Василковское) насчитывают более 300 млрд м3 газа и более 40 млн т жидких УВ.
В настоящее время обсуждается совместный проект ПАО «Газпром» и ПАО «ЛУКОЙЛ» по освоению Лаявожского и Ванейвисского месторождений. При этом жидкие УВ предполагается направлять совместно с нефтью других месторождений ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» по существующему нефтепроводу на Варандейский нефтеотгру-зочный терминал (ВНОТ «Варандей»), а газ -по проектному газопроводу на ЛДКС «Сыня» в МГ Бованенково - Ухта.
Вместе с тем газ месторождений Нарьян-Марской группы может быть использован и в качестве сырьевой базы Сосногорского ГПЗ. Эффективность такого решения покажут будущие исследования.
В северо-восточной части Тимано-Печорской провинции поисковый интерес представляют Воркутское поперечное поднятие и Косью-Роговская впадина.
Геологоразведочные работы на нефть и газ в пределах Воркутского поперечного поднятия проводились с середины 1970-х до начала 1980-х гг. В то время были опоис-кованы пять структур - Падимейская, Ярвожская, Юньягинская, Норийшорская и Верхнероговская (рис. 5). За исключением Падимейской площади, на которой в среднем карбоне было открыто небольшое месторождение нефти, все остальные результаты на тот момент оказались отрицательными. Вместе с тем в процессе геологоразведочных работ были получены интересные данные.
Например, в скважине 1-Падимейская из кровли верхнесилурийских отложений был получен фонтан газоконденсатной смеси дебитом до 250 тыс. м3/сут. Воркутское поперечное
10 0 10 20 30 40 км
Рис. 5. Северо-восточная часть Предуральского краевого прогиба и западного склона Урала
Рис. 6. Система краевых рифов Восточно-Лемвинской складчато-покровной зоны
10 20 30 40 км
Рис. 7. Южная часть Верхнепечорской впадины
поднятие в раннем палеозое характеризовалось накоплением карбонатных осадков в мелководном бассейне, что способствовало формированию биогермных и биостромных построек. Как показывает проведенный анализ, приток газа был получен из такой органогенной постройки. Данные постройки позднесилурийского
возраста могут являться целевым поисковым объектом на Воркутском поперечном поднятии, где они имеют широкое распространение.
Не менее, а может, и более интересным представляется восточное направление -Восточно-Лемвинская складчато-покровная зона западного склона Урала. В результате
0
геологоразведочных работ, проведенных в последнее время, здесь выявлена обширная система рифовых построек палеозойского возраста (рис. 6).
Одной из таких ловушек является Левогрубейюская структура, в пределах которой скважиной № 1 на глубине 2100 м был вскрыт массивный рифовый резервуар, емкость которого, по выполненным расчетам, составляет не менее 300 млрд м3. Коллектор обладает высокой пористостью (28 %), которая сохранилась даже в условиях проявления динамического метаморфизма. По данным испытания, пласт оказался водонасыщенным, что вызвано нарушением целостности ловушки серией надвигов, секущих ее сводовую часть. Но западнее Левогрубейюской структуры, несколько глубже, залегают менее нарушенные структуры, имеющие высокие перспективы. В целом, эта зона развития системы рифов протягивается почти на 100 км.
В южной части Верхнепечорской впадины несомненный поисковый интерес представляют отложения нижнепермской терри-генной молассы (рис. 7). Целью планируемых работ должно являться выявление структурно-тектонических и литологических критериев формирования газовых залежей в низкопроницаемых терригенных коллекторах
нижнепермского возраста южной части Верхнепечорской впадины. В процессе проведения научно-исследовательских работ должны быть решены следующие задачи:
• изучение сложнопостроенных коллекторов;
• определение условий их формирования;
• выявление критериев, влияющих на формирование и закономерности размещения коллекторов по площади и разрезу;
• выбор направлений геологоразведочных работ в пределах южной части Верхнепечорской впадины.
***
В заключение следует отметить, что ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в целом - это многопрофильный научно-исследовательский институт, деятельность которого охватывает весь процесс освоения газовых ресурсов -от поисков и разведки до добычи и транспортировки газа. Институт является головным научным центром ПАО «Газпром» и одним из ведущих научных центров газовой промышленности страны. Филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» встречает 60-летний юбилей с оптимизмом и надеждами на будущую плодотворную работу во имя процветания и дальнейшего развития экономики России.
