11ВОССТАНОВЛЕНИЕ СИСТЕМНОСТИ В СОВРЕМЕННОЙ НЕФТЕГАЗОВОЙ НАУКЕ
1 112 С.Н. Закиров , И.М. Индрупский , Э.С. Закиров , И.С. Закиров ,
Д.П. Аникеев1, М.Н. Баганова1 1 - ИПНГ РАН, Москва 2 - ТНК ВР, Москва
Нефтегазовая наука, строго говоря, охватывает очень широкую и специфическую область исследований - начиная от поисков и разведки месторождений нефти и газа и заканчивая переработкой нефти, газа, конденсата. В докладе же мы рассматриваем ту область нефтегазовой науки, которая включает все, что связано непосредственно с нефтегазовым недропользованием.
В таком понимании нефтегазовая наука, с одной стороны, заимствует значительную сумму знаний и умений из основополагающих фундаментальных наук -математики, физики, химии и геологии. С другой стороны, она, являясь синтетической по своей сути, включает совокупность научных дисциплин, рожденных исходя из целей и задач нефтегазового недропользования.
Важной особенностью нефтегазовой науки является системная и иерархическая связь и соподчиненность соответствующих научных дисциплин - физики и петрофизики пласта, методологии геофизических исследований скважин (ГИС) и интерпретации получаемых данных, промысловой геологии, методологии подсчета запасов нефти и газа, построения 3Б геологических и 3Б гидродинамических моделей продуктивных пластов, гидродинамических исследований скважин (ГДИС), подземной газогидродинамики, проектирования и разработки месторождений нефти и газа и т. д.
Всё было безоблачным в нефтегазовой науке, пока по решению Центральной комиссии по разработке нефтяных и газовых месторождений (ЦКР) с 2000 г. все проектные документы на разработку месторождений нефти и газа не стали составляться на основе методологии 3Б компьютерного моделирования.
Это событие было крайне важным для развития практики разработки месторождений нефти и газа. Очевидны многочисленные положительные последствия такого решения.
Однако шаг за шагом, год за годом стали замечаться и различные недоразумения и ошибки в нефтегазовой науке. Жертвами складывавшейся ситуации были и авторы доклада.
Один из основных выводов из исследований авторов состоит в следующем. В стране (и мире) практически отсутствуют месторождения нефти и газа
• с достоверными оценками геологических запасов углеводородов - при этом на Госбалансе РФ числятся не геологические, а балансовые запасы;
• с достоверными 3Б геологическими и 3Б гидродинамическими моделями продуктивных пластов;
• соответственно - с адекватными реальному геологическому строению залежей нефти и газа системами разработки.
Авторы выделяют две главные причины, лежащие в основе выявленных некорректностей в нефтегазовой науке.
Первая причина связана с нарушением системности между сопредельными научными дисциплинами. Причем как по горизонтали, так и по вертикали. Примеров нарушения системности много. Можно привести два из них в качестве иллюстрации.
Первый пример связан с выбором нормирующего множителя при определении значений относительной фазовой проницаемости (ОФП).
Массив проницаемости в 3Б геолого-гидродинамической модели строится с учетом данных стандартных исследований керна с определением абсолютной проницаемости по газу. То есть корректная нормировка кривых ОФП должна осуществляться, в традиционном подходе, по абсолютной проницаемости. Однако нормирование кривых ОФП в лабораторных экспериментах на кернах обычно выполняют по фазовой проницаемости для нефти при остаточной водонасыщенности. Или по фазовой проницаемости по воде при 100%-ной водонасыщенности. Нередко без соответствующего понимания при последующем использовании полученных ОФП в 3Б модели. Подобные несогласованности возникают и при попытках учета в 3Б модели данных о проницаемости по ГДИС. Ибо в этом случае сона соответствует фазовой проницаемости по нефти при остаточной (или иной) водонасыщенности.
Второй пример относится к проблеме выделения так называемых "неколлекторов". Специалистами в области петрофизики, ГИС на основании субъективных критериев устанавливаются граничные значения фильтрационно-емкостных параметров коллектора. При подсчете запасов, 3Б геологическом и 3Б гидродинамическом моделировании породы со значениями параметров ниже граничных считаются непроницаемыми и не содержащими нефть и газ. Хотя в действительности они обладают, пусть и малыми,
значениями пористости, проницаемости, нефтегазонасыщенности. В результате искажается реальное геологическое строение продуктивных пластов из-за появления непроницаемых пропластков "неколлекторов", некорректно оцениваются фактические геологические запасы нефти и газа, искусственно исключаются фильтрационные течения вдоль вертикальной координаты. Что в конечном итоге негативно сказывается на эффективности принимаемых технологических решений по разработке месторождения.
То есть имеет место ситуация, когда специалисты одной научной дисциплины не понимают и не стремятся понять нужды, задачи и цели последующих (по горизонтали и вертикали) научных дисциплин.
Мультидисциплинарные группы создавались для решения подобных проблем. Но их слабым местом является отсутствие критической оценки результатов работы других специалистов. Это происходит, в том числе, в силу узкой специализации членов такой мультидисциплинарной группы.
Следовательно, первая задача в нефтегазовой науке заключается в восстановлении не формализованных, а системно предопределенных связей и взаимопонимания между специалистами разного профиля. При этом взаимно обогащающая связь должна быть динамичной в связи с приобретением новых знаний в той или иной научной дисциплине. Для достижения поставленной цели необходимо наличие специалистов широкого профиля, способных охватить взглядом несколько дисциплин и увидеть возможные несоответствия.
Вторая причина, взаимообусловленная с первой, предопределяется имеющей место подчиненностью их (дисциплин) традиционной концепции - так называемой концепции абсолютного (абстрактного) порового пространства (АПП), базирующейся на классических дифференциальных уравнениях Маскета - Мереса (1936 г.). Поэтому авторам пришлось вернуться к истокам нефтегазовой науки - к указанным дифференциальным уравнениям. Корректировка их послужила основой обоснования новой концепции эффективного (реалистичного) порового пространства (ЭПП).
Как и в традиционном варианте, «безобидные» дифференциальные уравнения концепции ЭПП видоизменили методологии исследований во всех сопредельных научных дисциплинах. Предопределили отказ от выделения непроницаемых "неколлекторов" и необходимость учета всех пород в разрезе пласта с присущими им значениями параметров эффективного порового пространства. Как следствие, появилась возможность для
создания новых технологий разработки месторождений нефти и газа. Которые на основе концепции АПП, по определению, не могли быть ранее созданы. Концепция ЭПП "заставила" авторов заниматься созданием и новых технологий исследования скважин и пластов. В результате обоснованы и реализованы на ряде месторождений технологии вертикального и 3Б гидропрослушивания.
Таким образом, современную нефтегазовую науку необходимо нацелить на одновременное разрешение двух указанных проблем. Они тесно взаимосвязаны. Так, принятие и реализация подходов концепции ЭПП в одной дисциплине мало эффективны. Так как не решается первая основная задача - восстановление взаимосвязей, системности в нефтегазовой науке.
И наоборот, концепция ЭПП, вследствие своей реалистичной основы, значимо способствует налаживанию системности в нефтегазовой науке. Следовательно, вторая задача нефтегазовой науки состоит в широком внедрении идей и методов концепции ЭПП в теорию и практику отечественного нефтегазового недропользования.
В стране и мире ежегодно проводится значительное количество узкоспециализированных конференций и симпозиумов по различным областям нефтегазовой науки. В результате страдает именно системность. Поэтому крайне целесообразны конференции, нацеленные на преодоление барьеров между отдельными дисциплинами.
