Нефть играет свита

Нефть играет свита

Независимо от того, как скоро восстановится спрос на «чёрное золото», новые технологии по его добыче будут в цене. Хотя бы потому, что именно hi tech определяет будущее мировой энергетики.

Сланцевая нефть, сделавшаяся за последний год одним из самых главных «героев» СМИ, есть во многих странах мира, в том числе и в России. Одним из крупнейших из них является Баженовская свита. Территория этих нефтеносных горных пластов располагается в Западной Сибири и занимает около миллиона квадратных километров. К ней присматривались специалисты ещё в 1970-х годах, но в то время технологии не позволяли эффективно извлекать запасы углеводородов из сланцевых пород. Развивать их большого стимула не было: с завидной периодичностью в России открывались новые месторождения, доступ к которым был значительно проще. Сейчас, считают российские учёные, несмотря на неприятности с ценовой конъюнктурой, мотивации больше.

• 
• Карта_баженовской_свиты_на_фоне_западно-сибирской_провинции

«Интерес к Баженовской свите приобретает всё больше сторонников, так как она очень богата запасами нефти, тогда как традиционные месторождения истощаются», — комментирует участник проекта, доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ Нефти и газа им. И.М. Губкина Владимир Вербицкий. -

«Сегодня из всех скважин Россия добывает примерно 500 млн. тонн нефти в год. Баженовская свита, по прогнозам ближайшей перспективы, даст сразу 100 млн. тонн ежегодно».

Один из известных способов добычи сланцевой нефти — гидроразрыв нефтеносного пласта — получил развитие в США и Канаде. При нём прослойку сланцевых пород разрывают горизонтальным стволом, что приводит к образованию в пласте некой матрицы. Затем в пласт под давлением закачивают жидкий агент, который вытесняет нефть из пор сланцев в подготовленную матрицу. Такой подход приводит к значительной интенсификации дебита скважины.

Авторы зарубежной технологии, конечно, держат в секрете тонкости процесса, так что российские учёные и инженеры проходят свой, совершенно оригинальный путь. Тем более Баженовская свита, привлекающая их внимание, тоже имеет свои особенности.

«Проблема в том, что пористая среда коллекторов (горных пород, содержащих пустоты) Баженовской свиты имеет низкую проницаемость, и как только нефть, первоначально заполнившая матрицу, заканчивается, мы больше не можем из этого месторождения ничего извлечь, несмотря на то, что там ещё есть запасы. Поэтому мы ищем способы изменить структуру породы, создав за счёт гидроразрыва пласта более длинные трещины, и далее стимулировать физические поля в пласте путём гидросейсмического воздействия», — поясняет Владимир Вербицкий.

В ближайшее время учёные собираются испытывать, правда, пока в лабораторных условиях, действие разработанного подхода. При помощи нефтяных компаний им удалось отобрать образцы баженовских кернов, и теперь их задача — изменить пористость этих пород, смоделировать процесс появления в них микротрещин и изучить эффекты, связанные со всеми вышеперечисленными метаморфозами.

«При помощи специальной фильтрационной установки мы будем создавать эффект горного давления, в среднем где-то 600 атмосфер, на экспериментальные участки, чтобы понять, как меняются в зависимости от давления фильтрационные характеристики породы. Это нужно для того, чтобы создать микротрещины. Потом будем изучать, что происходит с микротрещинами при разных нагрузках, увеличивается ли их длина и т. д. Далее планируем создать противодавление в пласте, закачивая в него разные жидкости или газы, которые будут перегонять нефть в искусственно созданные матрицы», — рассказывает Владимир Вербицкий.

Учёные рассчитывают, что в результате этих экспериментов будет создан прототип технологии, способной изменять характер микротрещин в баженовских сланцах.

Технология по сути подразумевает искусственное мини-землетрясение. Разработчики метода уверяют, что оно будет полностью управляемым и не приведёт к техногенным разрушениям.

Также исследователи попробуют добраться до удалённой части низкопроницаемых коллекторов Баженовской свиты. С агентами для «противодавления» здесь сложнее. Например, чтобы закачать газ в такие пласты для образования фронта вытеснения нефти, придётся создавать высокий перепад давлений, а это чрезвычайно дорого.

Поэтому здесь тоже будет опробован эффект мини-землетрясения, в результате которого пласт будет испытывать внешние нагрузки. В этом случае, вероятно, никаких просачивающихся агентов не будет вовсе, — нужная структура породы будет формироваться посредством ударной волны.

«Мы исходим из того, что в направлении, в котором движется нефть под воздействием перепада давлений, уже есть сформировавшаяся трещина. Из пласта нефть должна проникать в матрицу, которую мы создадим в результате гидроразрыва пласта. Чтобы помочь ей беспрепятственно или с минимальными фильтрационными сопротивлениями достигнуть намеченной цели, то есть нашей матрицы, мы хотим спровоцировать изменение состояния горной породы с помощью установки разночастотного вибросейсмического воздействия. Такая установка будет стоять недалеко от горизонтальных стволов и периодически включаться, чтобы обеспечить режим встряски участка, где происходит фильтрация нефти», — разъясняет Владимир Вербицкий.

Безусловно, эти способы добычи сланцевой нефти ещё будут проходить экологическую экспертизу. Особое внимание при этом будет уделено герметичности стенок скважины, через которую заканчиваются в пласты агенты (часть из них — откровенно ядовитые).

По оценкам авторов технологии, себестоимость нефти Баженовской свиты первоначально составит не менее 50 долларов за баррель (это в лучшем случае), что, учитывая нынешнюю мировую конъюнктуру, казалось бы, не слишком привлекательно. Но несмотря на высокие технологические и экономические риски, нефтяные компании проявляют к проекту интерес. Всё же технологии можно доработать, а нефть, при всей её очевидной уязвимости, ещё долго будет оставаться продуктом номер один в энергетике.

Проект «Разработка инновационных решений и технологий для рентабельной добычи сланцевой нефти из низкопроницаемых коллекторов баженовской свиты» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014−2020 годы».

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.