Мессояханефтегаз: Мы научились «слушать» недра для безопасного хранения ПНГ в пластах

ЯНАО. Геологи постоянно расширяют и совершенствуют знания о земных глубинах. Для более полного понимания происходящих процессов специалисты «Мессояханефтегаза» ведут «диалог» с недрами с помощью современных технологий геосейсмического и экологического мониторинга. Вот уже полтора года нефтяники получают и анализируют сигналы из пластов, куда закачивают на хранение попутный нефтяной газ.

Как помогают эти данные в работе нефтепромыслов и что «говорят» заполярные недра, рассказал руководитель программы по разработке газовых активов «Мессояханефтегаза» Андрей Пасынков.

 – Андрей Героевич, что представляет собой хранилище попутного нефтяного газа на Западно-Мессояхском месторождении?

– Мессояхское хранилище газа по своей сути – природный резервуар, куда мы закачиваем попутный нефтяной газ, полученный в процессе добычи жидких углеводородов на соседнем Восточно-Мессояхском месторождении. Расстояние между хранилищем и центром нефтедобычи – почти 50 км. Для того, чтобы реализовать этот проект, на двух участках Мессояхской группы была построена необходимая инфраструктура. Подготовка газа ведется на компрессорной станции мощностью 1,5 млрд кубометров в год. После сырье подается в газопровод и транспортируется на Западную Мессояху, где закачивается в подземное хранилище – неразработанные газовые пласты с нефтяной оторочкой и мощным глинистым куполом.

– Это ваша уникальная схема утилизации ПНГ?

– Да, она уникальна для всей российской нефтянки. Реализация этого проекта позволит нам решить вопрос рационального использования газа на уровне 95%. На сегодня мы закачали в хранилище больше трех млрд кубометров ПНГ. Полтора года назад мы усилили экологическую составляющую газовой программы и оснастили хранилище высокочувствительной системой сейсмогеологического мониторинга. И это решение тоже не имеет отраслевых аналогов.

 – Какие задачи решает мониторинг? 

– Чтобы обеспечить технологическую и экологическую безопасность эксплуатации газового хранилища, нам необходима информация о распределении попутного нефтяного газа в пласте. Выполнить эту задачу как раз и позволяет система геосейсмического мониторинга. Она представляет собой высокотехнологичный комплекс автоматизированных информационно-измерительных приборов с несколькими уровнями охвата. Первый уровень – это разветвленная сеть датчиков, которые круглосуточно собирают и передают «наверх» информацию о распределении газа в природном резервуаре. Производительность комплекса беспрецедентна: 1700 высокочувствительных регистраторов собирают и транслируют полученные данные для дальнейшей интерпретации с частотой каждые две миллисекунды. Зона покрытия этой сети составляет 16 кв. км – почти 2,5 тысячи футбольных полей, площадь внушительная. Однако общая территория газового хранилища в разы больше – порядка 70 кв. км. Тут на помощь приходят датчики контрольных скважин, которые расположены на неохваченных сейсмическим мониторингом участках. Мы оборудовали их глубинными манометрами для замеров пластового давления и солнечными батареями для онлайн передачи информации в тюменский офис предприятия. За счет совокупной работы всех элементов системы мы видим объективную и целостную картину по всему периметру хранилища. А это позволяет обеспечить высокий уровень безопасной закачки газа в пласты. 

– Каких целей позволяет достичь этот комплексный мониторинг?

– Я бы выделил несколько задач, на которые работает цифровой мониторинг. Первая – экологическая безопасность. Высокий уровень детализации распределения газа позволяет нам контролировать пластовое давление в хранилище и тем самым обеспечивать его герметичность. Сегодня наш природный резервуар защищен от утечек мощным, порядка 70 метров, слоем пластичных глин. Это отличный изолирующий материал, но мы должны постоянно контролировать его целостность, ведь трещины и разломы мессояхских пластов могут влиять на распределение газа и приводить к его неравномерной концентрации и ненужному росту давления. 

– Проводится ли дополнительный контроль за состоянием вечной мерзлоты?

– Обязательно. Он ведется в местах закачки газа через сеть параметрических скважин. Раз в год совместно со специалистами в области геотехнического мониторинга «Мессояханефтегаза» мы проводим гидродинамические и геофизические исследования в районе нагнетательных скважин, прописываем профили температуры. На сегодня мы фиксируем отсутствие влияния работы хранилища на состояние многолетнемерзлых грунтов этой территории. 

 Вторая задача, которую решает проект, связана с подготовкой к обеспечению безопасной и эффективной добычи газа из хранилища в будущем. Информация об участках высокого и низкого давления даст возможность регулировать объемы последующей добычи газа из скважин, снимет риски прорывов воды из-за перепадов пластового давления. При дальнейшем отборе газа эту мощную шапку нужно будет «сдувать» очень аккуратно и равномерно, и здесь нам как раз помогут данные цифрового мониторинга. 

– Появилась ли в результате работы с большими данными новая информация об эксплуатационных характеристиках мессояхских пластов?

– С помощью сейсмики и промысловой геофизики мы увидели детальную картину распределения газа в пласте. Хранилище ведь не воздушный шарик, в котором газ расходится равномерно. В зависимости от траектории горизонтальных скважин и особенностей литологии пласта он может накапливаться в локальных зонах, создавая рост давления то на северных, то на южных границах участка. Наша задача обеспечить равномерное распределение ПНГ за счет регулирования объемов закачки по разным скважинам. За два года работы хранилища «Мессояха» «загрузила» в него больше трех млрд кубических метров попутного нефтяного газа. И благодаря в том числе комплексной системе геосейсмического мониторинга этот процесс был организован эффективно и безопасно.

– Как обрабатывается этот колоссальный объем данных? Кто их «читает» и осмысляет?

– Первоначально информация из недр приходит на сейсмическую цифровую станцию, которая расположена на Западной Мессояхе. Там их принимают наши партнеры из компании «Геосейс-Сервис». Терабайты консолидированных данных раз в месяц отправляются на платформы вычислительного центра в Москве, где с помощью специального программного обеспечения сигналы мессояхских пластов анализирует мощный компьютер. Новые данные сопоставляются с предыдущими, специалисты отслеживают динамику микросейсмических эмиссий – отклика на происходящие под землей изменения. В результате создаются цифровые карты и разрезы по полигону ПХГ с любым временным срезом – от пяти минут до месяца и более. После чего к работе подключаются эксперты Научно-Технического Центра «Газпром нефти», которые создают цифровые решения для моделирования процессов закачки и хранения попутного нефтяного газа и участвуют в обработке и интерпретации массива данных, полученных в результате мониторинга.

– Как спустя полтора года работы систем мониторинга вы оцениваете эффективность этого проекта?

– Газовый кейс «Мессояхи» во всех смыслах уникален. Участвовать в этом проекте – большая профессиональная удача: нам удалось реализовать беспрецедентное решение по рациональному использованию попутного нефтяного газа и при этом обеспечить безопасную эксплуатацию газового хранилища с помощью первого в России комплекса сейсмогеологического и экологического мониторинга такого уровня сложности. Уверен, что опыт создания ВПХГ и все наукоемкие решения, входящие в орбиту проекта, будут использованы в нефтегазовой отрасли, в том числе и для отработки технологий закачки СО2 с целью утилизации.

Фото: предоставлено компанией "Мессояханефтегаз".