Валерий Карпов: Горизонтальное бурение открыло залежь, которую сейсморазведка не видела

Нижневартовск. В условиях истощения традиционных нефтегазовых провинций, снижения эффективности поисков и отсутствия технологических прорывов, вопрос о главной задаче геофизики становится не просто актуальным, а определяющим для будущего отрасли. Что на самом деле ищут сегодня сейсмические методы, пеочему успешность геологоразведочных работ до сих пор не превышает 40%? И возможно ли переосмыслить саму парадигму поиска углеводородов? Об этом Агентство нефтегазовой информации поговорило с заслуженным геологом России, кандидатом геолого-минералогических наук Валерием Карповым.

Валерий Александрович, в чем сегодня состоит главная задача сейсморазведки при изучении недр - это преимущественно поиск новых месторождений или детальная разведка и доразведка уже известных участков? Как меняется приоритет в зависимости от региона и типа полезных ископаемых?

- Состояние геологоразведочных работ на углеводороды сегодня нельзя назвать стабильным. На фоне геополитической напряженности, санкций и последствий пандемии геологи продолжают искать и находить скопления УВ, но открытия редки, а новые залежи - в основном мелкие. Прирост запасов едва достигает уровня простого воспроизводства. Сланцевой революции в России пока не случилось, равно как и кардинальных методических прорывов в сейсморазведке.

В этих условиях особенно остро проявляются два ключевых парадокса, которые давно пора поставить в центр обсуждения. Первый - о самом объекте поиска. Мы привыкли говорить, что ищем нефть, углеводороды. Но по сути ищем не их, а ловушку - антиклиналь, структуру, в которой может быть нефть. Только потом, бурением - самом дорогом и рискованном этапе ГРР - проверяем, есть ли она там на самом деле. Этот подход, унаследованный от прошлого, стал корнем системных проблем: высокие затраты, низкая успешность, неиспользованный потенциал. В таком методическом консерватизме кроются наши главные упущения.

Второй парадокс - генезис нефти. Мы до сих пор не знаем с уверенностью, откуда она берется. Органическая гипотеза доминирует, но не объясняет множество фактов. И вот в последнее время - неожиданно для многих - в научной повестке снова звучит тема неорганического происхождения. В марте 2023 года на «Менделеевских чтениях» в Санкт-Петербургском горном университете обсуждали химические процессы в недрах, способные генерировать углеводороды. В ноябре того же года на конференции в Ханты-Мансийске говорили о роли этих процессов в формировании залежей в доюрском комплексе.

Это - попытка оживить «старую новую» парадигму, основанную на идее Н.А. Кудрявцева. Однако в то время как Кудрявцевские чтения теряют былую активность, производственники остаются в рамках «органической» зоны - и не выходят за пределы лицензионных участков, одобренных по традиционным критериям. Их не интересует происхождение нефти - им нужна нефть сама по себе, в надежных, понятных, апробированных условиях.

Но в этом и заключается проблема. Успешность ГРР - 20-40%, коэффициент извлечения нефти (КИН) – 30-40%. Эти цифры не менялись десятилетиями. Даже при локальных улучшениях - например, за счет принципа «лучше меньше, да лучше» - системного роста нет. А значит, действующая парадигма исчерпала себя.

Прежде чем говорить о новой, стоит понять, что дала старая. Она обеспечила сегодняшний нефтегазовый потенциал России. К 80-м годам прошлого века были открыты практически все основные нефтегазовые провинции, которые и сейчас определяют состояние отрасли. Но сейчас этот потенциал близок к исчерпанию. И полагаться исключительно на достижения прошлого больше нельзя.

Сейсморазведка, как и прежде, решает структурную задачу, следуя антиклинальной стратегии. Особых технологических прорывов за последние 5-10 лет не произошло. Да, есть улучшения в аппаратуре, обработке данных, 4D-сейсморазведке, но сути это не меняет: мы по-прежнему не умеем надежно прогнозировать флюидонасыщение. Картировать пласты - да. А вот сказать точно: здесь - нефть, здесь - вода - нет. В этом и состоит главная проблема современной геофизики.

Какие ключевые технологические прорывы последних 5–10 лет существенно расширили возможности сейсморазведки?

- По большому счету революционных прорывов не наблюдалось. Сейсморазведка по-прежнему решает структурную задачу, следуя антиклинальной стратегии. Были отдельные попытки выйти из колеи - например, развитие многокомпонентной сейсморазведки, широкополосных систем регистрации, улучшения алгоритмов миграции и инверсии. Однако масштабного сдвига в сторону смены самого объекта поиска - от структуры к флюиду - не произошло. Даже самые современные методы обработки, включая полноволновую инверсию (FWI), пока не обеспечивают прямого, достоверного выявления УВ.

Насколько современные методы сейсморазведки позволяют надежно прогнозировать не только структуру геологических пластов, но и их флюидонасыщение (нефть, газ, вода)?

- Картирование структуры пластов - это уже стандартная задача, которую сейсморазведка решает достаточно надежно. Но оценка характера флюидонасыщения на неизученных участках остается слабым звеном. Существующие методы - AVO-анализ, инверсия упругих параметров, кроссплоты - дают косвенные признаки, но не гарантируют уверенности. Особенно это касается сложных, разломозависимых и нематричных коллекторов.

На изученных участках, где есть опора на бурение, можно строить модели и экстраполировать данные. Но на новых территориях, где бурения еще не было, надежных методик прогноза пока нет. Это и есть главная проблема современной геофизики: мы не можем с достаточной степенью уверенности сказать, что найденная структура - не просто геологическая форма, а именно залежь.

В условиях растущего интереса к ТРИЗ (сланцевая нефть, бажен, доманик и т. д.) какие специфические задачи возлагаются на сейсморазведку? Какие новые подходы требуются для оценки таких объектов?

- Здесь возникает особый вызов. Возможности традиционной сейсморазведки (МОВ-ОГТ) ограничены: она эффективна в пологих структурах, но плохо справляется с крутыми, разломозависимыми зонами, где и скрываются многие «сладкие пятна» ТРИЗ. Отсюда - низкая успешность поискового бурения, особенно при использовании вертикальных скважин.

Выход - в горизонтальном бурении, которое стало ключом к сланцевой революции. Оно позволяет вскрывать субвертикальные, мозаичные зоны накопления. У меня был положительный опыт применения наклонно-направленного бурения как переходного этапа: на одном из месторождений Среднего Приобья пробуренный второй ствол с отходом чуть более 1000 метров привел к открытию новой залежи в пласте группы В.

Такие ситуации типичны для баженовской свиты и доюрского комплекса. Частичной компенсацией недостатков «структурной» сейсморазведки мог бы стать советский опыт комплексного поиска - подготовка аномалий типа «залежь» (АТЗ) с помощью геофизических и геохимических методов. Это был шаг к прямому поиску нефти, а не ее ловушки.

Каковы ближайшие перспективы развития сейсморазведки (3–5 лет)? Какие научные разработки или технологические решения могут в ближайшие годы существенно изменить подходы к изучению недр с помощью сейсмических методов?

- Ближайшие перспективы должны определяться одной целью: оценка характера насыщения пород должна стать главным геологическим заданием для всех, кто готовит объекты под бурение. А наличие аргументированного прогноза флюидонасыщения - обязательным критерием приемки объекта.

Научные и технологические решения, способные изменить подходы, еще впереди. Но ясно, что они должны обеспечить успешность ГРР не ниже 80%. Для этого нужно решить и проблему КИН, и непонимание миграции УВ - еще один белый пятен. УВ - флюиды, они перемещаются, меняют состав, локализацию.

Здесь важно учитывать два принципа. Принцип дифференциального улавливания (Гассоу-Савченко-Максимова) объясняет распределение флюидов по латерали: от центра бассейна к периферии - газ, нефть, вода. Но он не работает в активных разломных зонах. Там действует правило Кудрявцева, отражающее вертикальное распределение залежей: наличие залежи на одном уровне предполагает ее присутствие и на других.

Оба принципа не универсальны, но вместе, в рамках полигенного генезиса, могут сформировать новую модель поиска. Латеральный ряд первичных скоплений переходит в субвертикальный ряд вторичных, обеспечивая многопластовость. И если придерживаться модели Гассоу-Савченко-Максимова-Кудрявцева, можно повысить успешность ГРР.

Сейсморазведка будущего - это 4D-мониторинг, способный видеть не только геометрию, но и динамику залежи. Важен и эффект восполнения запасов, реальный в разломных системах. Задача - найти и отследить каналы подпитки УВ, чтобы оценить запасы объективно.

Как отметил первый заместитель министра энергетики РФ Павел Сорокин: «России в перспективе 25 лет и более для поддержания уровня добычи нефти придется осваивать еще неоткрытые месторождения и провинции». А генеральный директор ФГБУ «ВНИГНИ» Павел Мельников подчеркнул: «Наше будущее - новые слабоизученные провинции».

Но без идеологического, технологического и технического перевооружения сейсморазведки, без переоценки ее роли в процессе ГРР, эти провинции так и останутся неоткрытыми.

Многое из сказанного - спорно, неочевидно. Но именно такие дискуссии, с участием науки, производства и госорганов, могут привести к конкретным решениям. И, возможно, к настоящему прорыву.