Статья:

Сравнение нефти и газа плотных пород между Китаем и Северной Америкой

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №42(135)

Рубрика: Технические науки

Выходные данные
Уваров Я.А., Мирошниченко Я.М. Сравнение нефти и газа плотных пород между Китаем и Северной Америкой // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2020. № 42(135). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/135/83644 (дата обращения: 26.09.2022).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

Сравнение нефти и газа плотных пород между Китаем и Северной Америкой

Уваров Ярослав Алексеевич
студент, Шахтинский автодорожный институт (филиал) ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, РФ, г. Шахты
Мирошниченко Ярослав Михайлович
студент, Шахтинский автодорожный институт (филиал) ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, РФ, г. Шахты

 

Запасы нефти и газа плотных пород в Северной Америке в основном распространены в морских крупных плоских кратонических бассейнах, где структура стабильна и широко распространены материнские породы и коллекторы; материнские породы имеют более высокое значение ООУ и более высокую зрелость; Коллекторы имеют хорошую связность и большие масштабы, хорошие физические свойства, более высокую пористость и обилие запасов, а также умеренную глубину залегания, большинство из них имеют избыточное давление и имеют трещины в локальных частях [1-4]. Напротив, коллекторы нефти и газа плотных пород Китая, как правило, имеют характеристики многоцикловой структурной эволюции и находятся в основном в континентальных осадочных средах (таблицы 1 и 2). Следовательно, они характеризуются большими фациальными изменениями, нестабильным распределением пласта; сложные условия на поверхности, в основном в горных, холмистых и пустынных районах, с большими трудностями эксплуатации; в основном озерно-сланцевые породы с широким разбросом значений ООУ и низкой зрелостью; более высокая плотность и вязкость нефти плотных пород; тонкие пласты с сильной неоднородностью, большой вариацией и ограниченным распределением, плохими физическими свойствами и развитием трещин, низкой пористостью и плотностью запасов, большой глубиной залегания и низким коэффициентом давления. В целом, Китай имеет более плохие экономические условия по нефти и газу плотных пород, что создает большие проблемы для его экономического развития.

Согласно данным Службы энергетической информации, газ плотных пород в США имеет геологические запасы 28,0-1012 м3, а извлекаемые запасы 12,6-1012 м3, которые в основном эквивалентны запасам Китая. Но добываемая нефть в США имеет извлекаемые запасы около 81,2-108 т [5], что в шесть раз больше, чем у Китая [30].

Таблица 1.

Сравнение геологических условий газа плотных пород между Северной Америкой и Китаем

Таблица 2.

Сравнение геологических условий нефти плотных пород между Северной Америкой и Китаем

 

Технологии разработки нефти и газа плотных пород Китая несколько отстают от тех, что существуют в США, в точности определения пласта и прогнозирования «зоны максимального нефтегазонасыщения», быстрого бурения, крупных кластерных горизонтальных скважин, многослойного многостадийного процесса ГРП и т. д. [6]. Идентификация пласта и прогноз «зоны максимального нефтегазонасыщения» отвечают на вопрос, где вести разведку нефти и газа, а быстрое бурение и гидроразрыв пласта решают проблему эффективной добычи.

С точки зрения идентификации коллекторов и прогнозирования зон максимального нефтегазонасыщения, Северная Америка может идентифицировать тонкие песчаные горизонты толщиной 5 м с помощью высокоточной сейсмической 3D технологии, а также она постепенно внедряет передовые технологии, такие как большие данные, облачные вычисления и виртуальная реальность, в геологическое моделирование. Успешность прогноза «зоны максимального нефтегазонасыщения» составляет от 65% до 95%. Китай может выявить разломы 5-10 м путем моделирования трехмерного песчаного горизонта и технологии предварительной сейсмической инверсии. Точность идентификации песчаных горизонтов толщиной 10 м составляет 70-80% [7], а точность прогнозирования зоны максимального нефтегазонасыщения составляет 50-85%. С точки зрения бурения, среднесуточная длина скважины в Северной Америке на Eagle Ford увеличилась с 291 м / д в 2011 году до 786 м / д в 2018 году, что значительно сократило цикл бурения. Газовые скважины со средней глубиной 5 500 м (2 500–3 500 м по вертикали и 1 100–3 200 м по горизонтали) могут быть закончены всего за 6–8 дней. Из-за увеличения скорости бурения затраты на бурение с каждым годом снижаются. В настоящее время удельная стоимость бурения составляет 2 500 юаней / м, а средняя стоимость одной скважины - 14 млн. юаней [8]. Для сравнения, на месторождении Сулиге в Китае горизонтальные скважины глубиной около 5000 м (вертикальный разрез 3000–3500 м и горизонтальный разрез 500–1 500 м) имеют период бурения от 25 до 35 дней, среднесуточный выбранный материал 167 м / сут, стоимость буровой установки составляет 5 000 юаней / м, а средняя стоимость 25 млн. юаней на скважину. Что касается гидроразрыва пласта, то в Северной Америке значительно улучшена проницаемость коллектора и добыча в одной скважине благодаря крупным скважинным кластерам, многолуночным скважинам и трещинам высокой плотности. В Баккенском участке добычи нефти плотных пород число стадий разрыва в двухразветвленных скважинах достигло 80, начальная добыча достигла 100 т / сут, а добыча в стабильный период - около 20 т / сут [9]. На газовых месторождениях Рулисон и Джона вертикальные скважины могут быть разорваны до 50-80 пластов, а от 20 до 30 горизонтальных скважин может быть пробурено с одной скважинной площадки. Добыча на двух газовых месторождениях составляет от 48 до 55%, а коэффициент добычи составляет более 70% [10–11]. Напротив, в слое нефти плотных пород пачки Чан 7 в бассейне Ордос в Китае суточная добыча на одной скважине превышает 20 т / сутки после крупномасштабного смешанного гидроразрыва пласта. На месторождении Сулиге вертикальные скважины обычно имеют менее 10 пластов трещиноватых, горизонтальные скважины имеют до 20 стадий трещиноватости, часто 5-20 горизонтальных скважин пробурены с одной скважинной площадки, а скорость извлечения и добычи запасов месторождения газа составляет 32% и менее 50% соответственно.

 

Список литературы: 
1. Чзан Х.Л., Яньсон К., Лю Л. и др. Литофация, диагенез и оценка качества коллектора нетрадиционного типа Вульфкамп в бассейне Мидленда, Западный Техас. Хьюстон, Техас: Ежегодный конгресс и выставка Американской ассоциации нефтяных геологов, 2017.
2. Ольмстед Р., Куглер И. По итогам первой половины в пермском периоде: An IHS energy discussion.. (2017-06-01) [2018-01-01]. https://cdn.ihs.com/www/pdf/Halftime-in-the-Permian.pdf. 
3. Дини Р.Д., Геология и ресурсы некоторых мировых месторождений сланца: отчет о научных исследованиях 2005–5294. (2006-06-01) [2017-12-01]. https://pubs.usgs.gov/sir/2005/5294/pdf/sir5294_508.pdf.
4. Геологическая служба США (USGS). Оценка неразведанных нефтяных ресурсов в формациях Баккен и Три Форкс, Провинция Виллистон Басейн, Монтана, Северная Дакота и Южная Дакота, Информационный бюллетень 2013–3013. (2013-04-01) [2017-12-01]. https://pubs.usgs.gov/fs/2013/3013/fs2013-3013.pdf.    
5. МЭА. Международный энергетический прогноз на 2017 год. (2017-09-14) [2017-12-20]. http:/www.eia.gov/ieo.  
6. Слат Р.М., О’Брайн Н.Р, Ромеро A M, и др. Краткий курс Eagle Ford, запасы нефти и газа и фильтрационный потенциал. (2012-05-27) [2017-12-01]. http://www.searchanddiscovery.com/documents/2012/80245slatt/ndx_slatt.pdf. 
7. ГО Чжи, СУНЬ Лондэ, ЦЗЯ Айлинь и др. 3D геологическое моделирование плотного песчано-газового коллектора плетеных речных фаций. Разведка и разработка нефтяных месторождений, 2015, 42 (1): 76–83.
8. Управление энергетической информации США (EIA). Годовой энергетический прогноз на 2017 год с прогнозом до 2050 года. (2017-01-05) [2017-12-01]. https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/0383(2017).pdf. 
9. Управление энергетической информации США (EIA). Отчет о производительности бурения в ключевых регионах нефти плотных пород и сланца. (2018-03-01) [2018-03-01]. https://www.eia.gov/petroleum/drilling/pdf/dprfull.pdf. 
10. Скиннер O, Кантер Л, Сонненфельд Д.М., и др. Обнаружение месторождений «Пронгхорн» и «Льюис и Кларк»: зоны максимального нефтегазонасыщения в пределах нефтяной системы Баккен, добываемые из Саниша / Пронхорна, НЕ Среднего Баккена или Трех Вилок. (2015-04-01) [2017-2-01] http://www.searchanddiscovery.com/pdfz/abstracts/pdf/2014/90187cspg/abstracts/ndx_skinn.pdf.html. 
11. Ребекка Л. Дж. Пачка Пронхорн Баккенского формирования, бассейн Уиллистон, США: литология, стратиграфия, свойства коллекторов. (2013-05-01) [2017-12-01]. http://www.searchanddiscovery.com/pdfz/documents/2013/50808johnson/ndx_johnson.pdf.html.