Это позволяет скорректировать технологию бурения на газ.
(14 августа 2024 17:19 , ИА "Девон" )
Сегодня добыча нефти в России уходит все севернее, в Заполярье. Это связано с истощением запасов «легкой» нефти в Западной Сибири. В этих условиях ученые исследуют арктические грунты. Это позволит понять, как себя ведет вечная мерзлота в районах нефтедобычи. Об этом говорится в статье Интерфакса.
Так, исследования, выполненные по инициативе "Мессояханефтегаза", поменяли представления об истории формирования вечной мерзлоты Гыданского полуострова на Ямале.
В последние годы в научном мире преобладала гипотеза, что полуостров в холодные эпохи четвертичного периода находился под мощным ледяным щитом. Четвертичный период – это современный этап истории Земли, который начался 2,5 млн лет назад.
Однако детальное исследование образцов мессояхского керна доказало, что 300 тысяч лет назад современный Гыдан был дном моря. Результаты проведенных исследований дают основания для корректировки представлений о генезисе арктических территорий России.
В южной части Гыданского полуострова Ямало-Ненецкого автономного округа расположено Восточно-Мессояхское месторождение. Этот край долгие десятилетия не осваивался из-за экстремальных природных условий и полного отсутствия инфраструктуры вблизи нефтеносных участков.
Информация о мерзлоте Гыдана базируется преимущественно на данных геологической съемки 1970-х годов. Они были получены при изучении береговых отложений рек и инженерных скважин глубиной всего 10-15 метров. Поэтому о строении мерзлых толщ полуострова ничего не было известно.
До начала разработки Мессояхской группы месторождений нефтяники не имели опыта добычи на здешней мерзлоте. Чтобы выбрать эффективный подход к освоению трудноизвлекаемых запасов, потребовалось полноценное научное исследование мерзлых толщ. Материалом для геологического анализа стал керн со стометровой глубины. Там мерзлота находится в нетронутом состоянии.
Две из пяти исследовательских скважин на Мессояхе были пробурены через вершину бугров пучения. Это холмистые участки тундры, где мерзлота под давлением выдавливает породу на поверхность. Одна из скважин обнаружила ледяное ядро в основании бугра. Вторая на глубине 70 метров вскрыла минерализованную линзу воды.
«Были получены данные о наличии в мерзлых толщах Гыдана горизонта с линзами рассолов, насыщенных газами, - говорит кандидат геолого-минералогических наук, эксперт по геотехническому мониторингу "Мессояханефтегаза" Анна КУРЧАТОВА. - Эта находка дала высокую прогнозируемость рисков, связанных с выходом газа при строительстве скважин».
На основании этих результатов была скорректирована технология бурения.
Геокриологи также получили подтверждение теории об отсутствии покровного оледенения на южном Гыдане. Раньше, согласно ледниковой гипотезе, считалось, что в промежутке от 170 до 230 тысяч лет назад эта территория находилась под мощным ледяным щитом, аналогичным гренландскому.
Современные исследования доказали, что на месте Гыдана сначала было холодное море, подобное Карскому. При его отступлении началось глубокое промерзание грунтов. Мерзлота полуострова совсем молодая по сравнению с историей Землию. Ей всего около 300 тысяч лет.
Ученые сопоставили результаты исследования параметрических скважин. Это дает основания говорить, что формирование гыданской мерзлоты в холодные эпохи сопровождалось неотектоническими подвижками. Они были обусловлены глобальными геологическими событиями и перестройкой недр.
«Это определило вертикальную миграцию углеводородов и способствовало формированию верхнего продуктивного "этажа" современных арктических месторождений", - резюмирует Курчатова.
Для расшифровки информации ученые применили расширенный комплекс методов: как классических (по микрофауне и пыльце растений), так и новых. Среди них - оптически стимулированная люминесценция. Возраст отложений определяли по времени, когда минерал в последний раз находился на свету.
Использовали и метод реплик, позволяющий анализировать такие неустойчивые компоненты как лед, газовые включения и бактерии. Исследователи составили подробную летопись надсеноманского комплекса отложений. Такое детальное изучение недр полуострова выполнено впервые.
"Ледниковая теория образования холодных толщ Западной Сибири и Арктики уже более полувека противостоит маринной, - отмечает директор по вводу новых мощностей "Мессояханефтегаза" Сергей ОВЧИННИКОВ. - Апологеты ледниковой версии периодически изменяют направление движения ледников».
«То они шли с Урала, то с Таймыра, то с акватории арктических морей, - заявляет он. - Но исследования подтверждают именно маринную теорию. Хотя и не ставят точку в геологической летописи российского Крайнего Севера».
Первоочередной задачей для нефтяников в организации научных изысканий было сокращение возможных рисков при работе на вечной мерзлоте. В результате работы с мерзлым керном были обнаружены минерализованные линзы и ячейки газонасыщения. Это позволило сделать выводы о высокой вероятности газопроявлений при бурении скважин.
Изначально риски связывали исключительно с болотным газом. Сейчас пришло понимание, что это результат вертикальной миграции газа из продуктивных горизонтов. Подземные льды и мерзлые толщи не являются непроницаемой средой. Вечная мерзлота дышит. В ней существуют каналы, по которым газ поднимается наверх.
Детальная характеристика мерзлых грунтов, их льдистость и распределение температуры по разрезу помогли выполнить прогнозные расчеты. Это поможет минимизировать риск растепления тундры вокруг ствола скважин.
"С той же целью мы обеспечиваем максимальную скорость бурения первой секции скважин с помощью инновационных цифровых и автоматизированных систем, - рассказывает Овчинников. - На следующем этапе верхний интервал скважины перекрывается теплоизолирующими обсадными трубами – термокейсами».
Межтрубное пространство скважин заполняют теплоизолирующим пенополиуретаном. Это позволяет удерживать температуру внутри колонны в приустьевой зоне.
Для защиты мерзлых грунтов на Восточно-Мессояхском месторождении применяют и системы температурной стабилизации грунтов в основании всех ключевых объектов. Эта технология применена и на нефтепроводе, по которому нефть Мессояхи идет в магистраль Заполярье-Пурпе.
На всем протяжении стокилометрового напорного нефтепровода установлены более 5,5 тысяч термостабилизаторов. Это трубчатые системы, по которым циркулирует хладагент - жидкость, способная переходить в газ при низких температурах. Это охлаждает грунты, помогает предотвратить тепловое воздействие на тундру и избежать деформации конструкций.
"Мессояханефтегаз" продолжает оценку получаемой на Гыданских участках геокриологической информации. В регионе запущена новая система автоматизированного температурного мониторинга грунтов.
С правительством Ямало-Ненецкого автономного округа компания заключила соглашение о создании прогнозной модели состояния мерзлых толщ Ямала. По словам гендиректора "Мессояханефтегаза" Алексея КАНА, специалисты Мессояхи участвовали в создании закона о многолетней (вечной) мерзлоте ЯНАО. Его приняли в конце 2023 года.
Справка Информагентства «Девон»:
"Мессояханефтегаз" – совместное предприятие "Газпром нефти" и "Роснефти".
Компании принадлежат лицензии на Восточно-Мессояхского и Западно-Мессояхского участков. Они расположены в Тазовском районе ЯНАО.
В 2023 году сообщалось, что в России создали георадар для сланцевой нефти и вечной мерзлоты. С помощью него можно просвечивать недра электромагнитным полем. Это позволит изучать запасы сланцевой баженовской нефти.
О том, какую угрозу для добычи российской нефти представляет таяние вечной мерзлоты, - читайте в публикации ИА «Девон».
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |