CC BY
1ОЦЕНКА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО УСПЕХА ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СИСТЕМ
Имамов Р.Р.
Имамов Рустам Рафкатович - соискатель, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, г. Москва
Аннотация: реализация принятых нефтегазовыми компаниями стратегий геологоразведочных работ связана со значительными финансовыми затратами и необходимостью решения трудоемких технических задач проведения тех или иных мероприятий. При этом, важность приобретают задачи по оптимизации финансов на проведение данных работ через концентрацию усилий на изучение наиболее прибыльных и важных для нефтегазовых компаний поисково-разведочных объектах (лицензионных участках, локальных структурах). Для решения данной задачи в полной мере может быть задействован подход, основанный на анализе шанса геологического успеха планируемых работ, оцененный статическим или динамическим методом. Последний является наиболее точным, поскольку задействует результаты пространственно-временного моделирования процессов изменения основных параметров углеводородной системы изучаемого объекта. Оцененный показатель геологической успешности работ способен значительным образом повлиять на процесс освоения геологоразведочного актива и повысить эффективность процесса планирования и последующей реализации стратегий геологоразведочных работ нефтегазовыми компаниями.
Ключевые слова: углеводороды, месторождения, геологоразведочные работы, бассейновое моделирование, углеводородная система, геологический успех, неопределенность, поисковый объект.
Проведение геологоразведочных работ (ГРР) всегда сопряжено с реализацией геологических рисков (ГР). И от того, насколько точно и детально они были учтены при принятии решений о начале реализации нефтегазовыми компаниями программы ГРР, зависит, в конечном итоге, и последующая геолого-экономическая эффективность планируемых работ.
При анализе ГР существует два вида оценки неопределенностей (геологических рисков) основных параметров, контролирующих существование залежей УВ - количественная и качественная. Последняя применяется при невозможности выполнить количественную оценку. Также следует отметить, что при анализе ГР возможно использование статического и динамического подхода к интерпретации геолого-геофизических данных по объекту. В первом случае анализируется информация на определенный момент времени. При этом, принимаются во внимание некоторые допущения, дающие возможность оценить последовательность геологических процессов во времени. Так, например, для перспективного объекта процессы генерации и миграции углеводородов (УВ) никак не могут предшествовать формированию ловушки. Также, принимаются во внимание допущения о возможных изменениях, например, замещении или вытеснении в ловушке нефти газом, и возможности сохранности залежи со времени ее образования и до текущего момента. Однако, следует отметить, что учесть в истории формирования и развития анализируемого участка (или части нефтегазоносного бассейна) изменение различных геологических параметров в течении его истории развития с позиции единой углеводородной системы (УВ-системы) статический подход не сможет.
Применение динамического подхода, основанного на результатах бассейнового моделирования, позволяет детальнее оценить геологические риски при реализации геологоразведочных работ. В этом случае проводится реконструкция геологической истории анализируемого участка с моделированием всех геологических процессов, оказывающих влияние на формирование его нефтегазоносного потенциала [3].
Динамический подход к оценке геологического успеха планируемых ГРР более точный. При этом, статический подход также может быть использован, поскольку при выходе нефтегазовых компаний на новые территории (или лицензионные участки) не всегда имеется исходная геолого-геофизическая и геохимическая информация в достаточном количестве и соответствующего качества, которая позволяет применить инструментарий бассейнового моделирования.
Статическая оценка геологических рисков. При использовании статического метода расчета величины вероятности успеха геолого-разведочных работ предлагается построение «матрицы рисков», представляющая собой квадратичную схему. По ее вертикальной оси откладывается «риск обнаружения» (снизу-вверх от большего к меньшему), а по горизонтальной оси «риск системы» (слева-направо от большему к меньшему).
Риск обнаружения залежей УВ в поисковом объекте оценивает качество прогноза результатов анализа геологических процессов формирования залежей УВ. Чем больше риск обнаружения, менее вероятно обнаружить залежь (рис. 1). Риск системы оценивает вероятность того, что в геологической истории оцениваемого региона (бассейна или его части) необходимые для формирования залежей УВ процессы могли происходить. При этом, чем больше риск УВ-системы, тем менее вероятно образование залежей.
При анализе матрицы исходят из того, что если все точки системы, характеризующие наиболее важные геолого-геохимические параметры, группируются в треугольном секторе выше диагонали, соединяющей
левый верхний и правый нижний углы, риск можно считать приемлемым. Значения по осям позволяют дать количественную оценку вероятности положительного исхода каждого параметра системы. Если хоть одна из точек расположена вне этой зоны, геологический риск считается неприемлемым.
- £ л А
1; > : Г ч И А
£ 5 0 *
X ¡¡1 А
г | - и
3 •
до те»
лянкяа
V V» Ь. ^'ХЗ Я '2 ^ I
г »о ■»«»■■гавэнаща г »чнизл:-»» < 'В4НШЕе
I -жикарЯ -Ж¡{МЕра
л
Рис. 1. Матрица геологических риска (по материалам [1]).
Результативность оценки рисков в значительной мере зависит от качества исходных данных, используемых при анализе прогнозирования геологических процессов. При этом, прогноз сочетания различных элементов УВ-систем является важным этапом, повышающим качество прогноза ГР.
Статический метод оценки геологических рисков с использованием матрицы ограничен в случаях, когда необходимо учесть ряд важных факторов, связанных с историей формирования нефтегазоносности изучаемой территории (участка недр). Поэтому данный подход целесообразно применять к новым (для нефтегазовой компании) поисковым объектам, для которых нет в достаточном количестве геолого-геофизических данных, позволяющих применить динамический анализ УВ -систем. В последующем, по мере реализации программ ГРР и накопления геолого-геофизических, геохимических и др. данных для компаний становится возможным осуществлять оценку геологических рисков, планируемых ГРР на основе динамического подхода, при котором прогнозируются пространственно-временные процессы генерации УВ и формирования их скоплений.
Динамическая оценка геологических рисков. Данный подход, как уже отмечалось, заключается в пространственно-временном моделировании процессов изменения основных параметров углеводородной системы (УВС). Последняя представляет собой динамическую модель, дающая возможность реконструировать процессы генерации, миграции, аккумуляции и потери нефти и газа в УВС в течение геологического времени [3]. В процессе проведения моделирования полученные геологические результаты могут представляться в Ш, 2Б или 3D видах по изучаемой территории (участку). Причем эти модели могут представлять собой как модель отдельно взятого пластового резервуара, так и всей нефтегазоносной территории в целом.
Следует отметить, что при оценке ГР все факторы (наличие и качество коллектора, покрышки, ловушки, сохранности, генерации, миграции и заполнения) необходимо оценивать комплексно, на основе качественной геолого-геофизической и геохимической информации и модели УВС. При этом, также важно оценить риск, связанный с заполнением ловушки и ее последующей сохранности (рис. 2). Представляется очевидным, что вместе с вероятностными методами оценки геологических рисков моделирование углеводородных систем должно быть важным этапом в данном процессе.
Рис. 2. Геологические риски, сопровождающие процессы формирования и сохранности залежей УВ
Инструментарий оценки геологического успеха геологоразведочных работ. Рассмотренные выше теоретические основы оценки геологических рисков при планировании геологоразведочных работ служат основой для разработки инструментария количественной оценки вероятности (шанса) геологического успеха (Ря). Под последним понимается вероятность открытия поисковой скважиной залежи углеводородов с объёмами, достаточными для получения устойчивого притока УВ на поверхности.
Геологический успех является главным условием экономического успеха от результатов проведения ГРР. Поэтому количественная оценка вероятности Ря должна быть обязательным этапом планирования геологоразведочных работ и последующей разработки стратегии геологоразведочных работ нефтегазовыми компаниями.
Для оценки Ря, геологический успех как комплексное понятие, разбивается на составляющие факторы (динамические), реализация которых ведет к формированию залежей углеводородов (рис. 2). Динамическая оценка геологических рисков основана на анализе следующих ключевых факторов, которые необходимы для образования залежей УВ:
- наличие в разрезе осадочного чехла рассматриваемых территорий (зон) нефтегазаматеринских толщ (НГМТ), генерирующих углеводороды в зависимости от их состава и условия залегания;
- благоприятные миграционные процессы от зоны развития НГМТ (очага генерации) до пластов -коллекторов (резервуаров), т.е. до района возможной аккумуляции УВ;
- сохранение сформировавшихся скоплений УВ до момента бурения поисковой скважины.
Для унификации оценок и сравнения различных активов по уровню их успешности ГРР нефтегазовым компаниям следует уходить от полностью экспертных суждений и оценок об успехе или неуспехе планируемых поисково-разведочных работ к более объективным общим методическим подходам. Практика оценки величины Ря, в настоящее время, достаточно широко распространена в компаниях. Последние используют собственные методики ее оценки, отличающиеся в деталях, соответствующих опыту геологов и статистике поисково-разведочного бурения, имеющейся в корпоративных базах данных. Важным различием в существующих методиках является число выделяемых факторов геологического успеха и оценка их независимости друг от друга. Этот момент важен для определения итогового показателя Ря, рассчитываемый путем перемножения вероятностей всех независимых факторов. Следовательно, чем больше независимых факторов в методике, тем меньше значение итоговой вероятности успеха, получаемое в результате их перемножения (при равной оценке величины отдельных факторов). При этом, число независимых факторов в различных методиках варьируется от 4 до 19 [5].
Система оценки вероятности геологического успеха, основанная на динамическом подходе, опирается, как отмечалось ранее, на четырех факторную модель и матрицу количественной оценки факторов [3]. Модель предусматривает оценку вероятности существования пластового резервуара (Рпр) и ловушки для углеводородов (Рл), благоприятных условий заполнения ловушки углеводородами (Рз) и сохранности залежи после ее формирования (Рс). Показатель успешности по прогнозируемой залежи оценивается как произведение данных факторов [2]. У некоторых факторов существуют отдельные независимые субфакторы, которые перемножаются для получения общего значения, описывающего главный фактор.
Ря = Рс * Рпр* Рл* Рз
Некоторые из факторов геологического успеха описывают признаки, характеризующие весь изучаемый регион или бассейн в целом, а другие могут характеризовать только локальный геологический объект. Так, например, фактор наличия нефтегазоматеринских пород (НГМП) является региональным признаком, а фактор наличия ловушки является признаком почти всегда локальным. При существовании такого условного разделения необходимо отметить, что в последние годы моделируемые геологические системы становятся все сложнее и реальные системы рисков (успехов) не всегда возможно интегрировать в упрощенные модели. Практически любой фактор, исключая НГМП, может являться как региональным, так
и локальным. Например, оценивая вероятность наличия путей миграции УВ, часто приходится принимать во внимание не только региональные предпосылки (наличие выдержанных коллекторов, разломов, расстояние от очага генерации УВ до ловушки), но также и вероятность существования локальных экранов (барьеров) на пути к конкретной ловушке в непосредственной близости от нее [3].
Важным при оценке успешности ГРР также является и вопрос анализа и учета зависимостей рисков при оценке комплекса геологических объектов в рамках одного участка недр (актива). Оценивая вероятность наступления сразу нескольких геологических событий, например, открытия двух залежей УВ на участке (территории), важно понимать насколько эти события влияют друг на друга и какова вероятность их совместного возникновения (открытия).
Оценка геологической успешности работ с учетом результатов моделирования УВ-системы может служить управленческим инструментом при принятии решений об инвестировании в геологоразведочный процесс. Полученный, в итоге, показатель Pg способен значительным образом повлиять на процесс освоения актива (лицензионного участка). Выводы
Представленный инструментарий оценки успеха геологоразведочных работ, как показывают приведенные материалы, в полной мере учитывает процесс формирования месторождений углеводородов или их залежей. Тем не менее, он не включает некоторые внешние условия и риски более крупного порядка, которые способны оказать влияние на эффективность последующего освоения ресурсного потенциала прогнозируемого объекта (актива). Так, например, вероятность реализации модели геологической концепции, которую специалисты нефтегазовой компании приняли для оценки малоизученной территории (зоны, области и т.п.). Часто не имея фактической геолого-геофизической, геохимической информации при выполнении оценки поисковых участков, геологи принимают за основу определенные гипотезы или предположения о строении данной территории, обстановках осадконакопления, времени генерации и миграции УВ и проводят оценку успешности ГРР в соответствии с этими гипотезами. Если в дальнейшем принятая ими гипотеза окажется несостоятельной, то риски могут быть значительно выше изначально принятых. Данного эффекта можно избежать, уделяя соответствующее внимание стратегически важным активам для компаний в отдельных командах экспертов, организуя также их рассмотрение смежными профильными подразделениями внутри компаний.
Список литературы
1. Анализ углеводородных систем: теория и практика / Под. Ред. С.Ф.Хафизова. - Москва: КРАСАНД, 2019. - 200 с.
2. Имамов Р.Р. Методический подход к планированию геолого-разведочных работ// Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2024. № 4(388). - С.27-30.
3. Имамов Р.Р. Развитие методов оценки рисков при реализации геологоразведочных проектов // Стратегические решения и риск-менеджмент, 2023. - 14(3). - C. 256-261. DOI: 10.17747/2618-947X-2023-3-256-261.
4. Имамов Р.Р. Теория моделирования углеводородных систем// Вестник Пермского университета.-2024.-Т.23.-№2. - С. 173-181. DOI: 10.17072/psu.geol.23.2.173.
5. MilkovA. V. Risk tables for less biased and more consistent estimation of probability of geological success (PoS) for segments with conventional oil and gas prospective resources. Earth Science Reviews, 2015, V. 150, pp. 453-476.
