«Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения» Генеральный директор, канд. техн. наук Цыбульский П.Г. Заместитель Генерального директора, д-р техн. наук Люгай Д.В. Иркутск 2011

2 ООО «Газпром ВНИИГАЗ» – головной научный центр ОАО «Газпром» ООО «Газпром ВНИИГАЗ» создан в 1948 году Российская Федерация ООО «Газпром ВНИИГАЗ» созданы и реализованы научно-технические проекты разработки крупнейших уникальных газовых и газоконденсатных месторождений на территории России и бывшего СССР: Уренгойское; Медвежье; Ямбургское; Чаяндинское; Ковыктинское; Заполярное; Вуктыльское; Оренбургское; Астраханское; Ставропольское; и целый ряд других месторождений. Газлинское и Шуртанское (Узбекистан); Шебелинское (Украина); Карачаганакское (Казахстан); Шатлыкское, Даулетабад-Донмезское (Туркменистан). Выполнены и реализованы технологические проекты всех подземных хранилищ газа (ПХГ), эксплуатирующихся в России, странах СНГ и Восточной Европы. Создание ПХГ обеспечило регулирование сезонной неравномерности потребления и надежность поставок газа. Обоснована целесообразность и сформулированы основные принципы создания в СССР Единой системы газоснабжения (ЕСГ). По проектам ООО «Газпром ВНИИГАЗ» созданы и эксплуатируются газоперераба- тывающие и газохимические комплексы: Астраханский, Оренбургский, Сургутский (Россия), Мубарекский (Узбекистан). Решением ОАО «Газпром», в 2001 году ООО «Газпром ВНИИГАЗ» получило статус головного научно-технического центра отрасли в области технологий добычи, транспорта и переработки газа. Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

3 Cтруктура ООО «Газпром ВНИИГАЗ» Свыше 200 научных сотрудников имеют степень кандидата наук Более 50 научных сотрудников - степень доктора наук 230 научных сотрудников являются молодыми специалистами Организационная структура ООО «Газпром ВНИИГАЗ» включает 15 научных центров, опытно-экспериментальную базу, а также филиалы в регионах: научно-исследовательский и проектный филиал («Севернипигаз», г.Ухта); отдел по научному и техническому сопровождению комплексного освоения месторождений полуострова Ямал и прилегающих акваторий (г. Салехард); лаборатория геолого-промысловых работ в Восточной Сибири (г. Ленск). В рамках современной кадровой политики созданы оптимальные условия для мотивации и самореализации научных сотрудников института и филиала, где трудятся более специалистов Научная школа ООО «Газпром ВНИИГАЗ», объединяет многие поколения ученых отрасли, внесших заметный вклад в ее становление и успешное развитие. Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

Месторождения углеводородов Иркутской области Ресурсы и запасы углеводородов Ресурсы (С 3 +D) газ, млрд.м ,7 Запасы (А+В+С 1 ) ( С 2 ) газ, млрд.м ,7 632,5 нефть (извл.), млн.т 174,8 57,5 4 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

Месторождения углеводородов Республики Саха (Якутия) Ресурсы (С 3 +D) газ, млрд.м ,1 Запасы (А+В+С 1 ) ( С 2 ) газ, млрд.м , ,7 нефть (извл.), млн.т Ресурсы и запасы углеводородов 5 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

Месторождения углеводородов южной части Эвенкийского АО Ресурсы (С 3 +D) газ, млрд.м ,3 Запасы (А+В+С 1 ) ( С 2 ) газ, млрд.м 3 290,3 719,4 нефть (извл.), млн.т 117,7 376,9 Ч у н я Подкаменная Тунгуска Ангара П о д к а м е н н а я Т у н г у c а к Усть-Илимск Байкит Ванавара Э в е н к и й с к и й АО К р а с н о я р с к и й к р а й Оморинское Юрубчено-Тохомское Куюмбинское Собинско- Агалеевское Пайгинское И р к у т с к а я о б л а с т ь Ресурсы и запасы углеводородов 6 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

7 Иркутский Центр газодобычи Красноярский центр газодобычи Якутский центр газодобычи Создание ОАО «Газпром» в Восточной Сибири новых центров газодобычи 32,9 28,7 1,6 2,6 Газовые ресурсы Восточной Сибири, млрд.м 3 A+B+C 1 C2C2 C 3 +D Начальные суммарные ресурсы 32,9 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

Основные направления поиска и особенности промышленного освоения месторождений УВ сырья в восточных регионах страны 8 Месторождения-сателлиты в районе базовых месторождений Месторождения-спутники вдоль трасс ВСТО и ГТС Обособленные месторождения для локальной газификации Решение задач газификации и энергообеспечения ГТС Газификация локальных (удаленных от ГТС) потребителей Управление ресурсной базой центров газодобычи: Красноярского (Юрубч.-Тахомское) ; Иркутского (Ковыктинское); Якутского (Чаяндинское ) Основные направления поиска новых месторождений в Восточной Сибири Запасы УВ рассредоточены на нескольких крупных и десятках мелких месторождений Сателлитизация мелких месторождений вокруг базовых скоплений и вдоль трасс ГТС Промышленное освоение не начато ввиду отсутствия ГТС Газификация субъектов Сложность взаимодействия недропользователей по проблеме комплексного использования УВ Газохимическая промышленность Выполнение экспортных обязательств Гелиевая промышленность Особенности промышленного освоения месторождений Восточной Сибири Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

Особенности освоения нефтегазоконденсатных и газоконденсатных залежей месторождений Восточной Сибири Ключевые проблемы освоения месторождений Суровые природно-климатические условия, сложные горно-геологические условия, тектоническая активность районов создания новых Центров газодобычи. Низкая геологическая изученность продуктивных залежей. Аномально низкие пластовые давления и температуры в продуктивных залежах Низкая продуктивность пластов и скважин при высокой вероятности гидратообразования в призабойных зонах и стволах скважин Многокомпонентный состав углеводородного сырья, включая попутный компонент гелий, необходимость извлечения гелия и обеспечения его сохранности. Обеспечение высоких коэффициентов нефтеотдачи в отсутствии промышленно-апробированных технологий разработки тонких нефтяных оторочек. Дефицит подземных и значительная удаленность поверхностных источников вод, необходимых для строительства скважин и обеспечения добывающих промыслов, неустойчивость при наличии ММП сезонных водохранилищ. Слабая развитость промышленно-энергетической и транспортной инфраструктуры в районах создания новых Центров газодобычи, дефицит производительных сил. По результатам геологоразведочных, пробных и опытно-промышленных работ необходимо уточнить геологическое строение месторождений, величины запасов углеводородов, а также величины КИГ, КИК и КИН с обоснованием очередности выработки запасов и способов разра- ботки нефтегазоконденсатных и газоконденсатных залежей. Необходимость проведения экспериментально-лабораторных исследований, пробных и опытно- промышленных работ на месторождениях для выбора технологий и способов разработки неф- тегазоконденсатных и газоконденсатных залежей 9 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

Основные подходы к формированию концепции разработки Чаяндинского НГКМ Поэтапное освоение продуктивных залежей ботуобинского, хамакинского и талахского горизонтов. Залежи проектируемых горизонтов (ботуобинский, хамакинский и талахский) принимаются в качестве самостоятельных объектов разработки. Первоочередный ввод в пробную эксплуатацию нефтяной оторочки ботуобинского горизонта с испытанием в период ОПР барьерных технологий. После завершения ОПР по выбору барьерных технологий и работ по созданию устойчивого барьера между нефтяной оторочкой и газовой шапкой, в промышленную разработку одновременно вводятся газоконденсатная залежь и нефтяная оторочка ботуобинского горизонта. Полная утилизация попутного нефтяного гелиесодержащего газа путём обратной закачки в газовую шапку ботуобинского горизонта. Для обеспечения добычи газа предусмотреть первоочередной ввод в разработку газоконденсатных залежей хамакинского и талахского горизонтов, позднее в разработку вводится газоконденсатная часть залежи ботуобинского горизонта. Освоение газоконденсатных залежей осуществляется поэтапно – вначале ОПЭ (продолжительностью до 5 лет), затем промышленная разработка. Предварительное отделение гелия и азота на территории Чаяндинского месторождения (ГПЗ), с обратной закачкой гелиевого концентрата в хамакинский горизонт (южный блок II). Комбинированное использование вертикальных и наклонно-направленных скважин, а также многоствольных многофунциональных скважин при кустовом их размещении с учетом особенностей болотисто-скального рельефа местности. Реализация централизованной коллекторно-лучевой схемы сбора углеводородной продукции. Подготовка газа (низкотемпературная сепарация) осуществляется в едином комплексе с ГПЗ. 10 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

11 Экранная технология разработки тонких подгазовых нефтяных оторочек с использованием многоствольных многофункциональных скважин Многозабойные горизонтальные скважины при разработке многопластовых залежей Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

12 Особенности освоения газоконденсатных залежей Ковыктинского ГКМ Низкая геологическая изученность строения продуктивных залежей месторож- дения. Необходимость проведения доразведки месторождения на начальном этапе его освоения (определение фильтрационных параметров продуктивных залежей; уточнение гидродинамических связей продуктивных залежей для определения области дренирования; уточнение газоконденсатности продуктивных залежей; оценка возможных промышленных дебитов скважин; определение устойчивости стволов скважин и оптимальных условий эксплуатации скважин без гидратообразования и т.д.). Низкие коллекторские свойства продуктивных пластов. Необходимость использования горизонтальных скважин совместно с гидроразрывом продуктивного пласта. Многокомпонентный состав углеводородного сырья, включая попутный компонент гелий, необходимость выделения гелия при подготовке газа к транспорту, а также хранения гелия для его последующей реализации. Существенное влияние рельефа поверхности месторождения на бурение скважин и строительство промысловых объектов. Необходимость строительства магистральных газопроводов для подачи газа потребителям. Ключевые проблемы освоения месторождений Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

13 в соляных кавернах: длительность создания; хранится исходная концентрация гелиевого концентрата. в малых истощенных газовых месторождениях: возможность «быстро» подготовить объект к хранению; возможность выбрать объект, расположенный ближе к ГХК; хранение смеси с концентрацией порядка 20 %; возможность использования специальных герметичных скважин. возврат гелиевого концентрата в один из блоков (участков) разрабатываемого месторождения: возможность сразу приступить к разработке месторождения; многократное извлечение и закачка гелия; потери, связанные с негерметичностью фонда скважин на месторождении; постепенное поднятие концентрации гелия в газе (до 5 %). Возможные способы создания в Восточной Сибири подземных хранилищ гелия и гелиевого концентрата Оренбургское гелиехранилище Хранение гелия в месторождении Клиффсайд (США) Параметры хранилища: Геометрическая емкость – 257 тыс. м 3 ; Газовая емкость – ~ млн. м 3 ; Максимальное давление – 18,0 МПа; Минимальное давление газа – 5,0 МПа; Производительность компрессора – 2000 м 3 /ч; Производительность насоса – 40 м 3 /ч; Месторождение Клиффсайд: Пласт – Буш Дэум, мощность пласта 170 м, протяженность площади 4500 га. Основной газодобывающий пласт, а также пласт, в котором хранится гелиевый концентрат на Буш Дэум - Коричневый доломит, глубина залегания 1000 м. Первоначальная концентрация гелия в природном газе – 1,8 %. Первоначальный объем газа в пласте Коричневый доломит – 8, 26 млрд. м 3. Длительное хранение гелиевого концентрата в больших объемах (5 млрд.м 3 ) возможно лишь при создании подземных хранилищ на базе ГКМ и НГКМ Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

14 Перспективы создания в Восточной Сибири подземных хранилищ гелия и гелиевого концентрата Соляные каверны Газовые залежи Собино-Пайгинское Богучаны Соляные каверны, Абаканское, Имбинское, Берямбинское ГКМ Соляные каверны, Атовское ГКМ Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

Сырьевая база для развития газопереработки и газохимии в Восточной Сибири Компонент%, об. Этан7,31 Пропан2,34 Бутаны1,23 Азот6,39 Гелий0,09 Компонент%,об. Этан5,3 Пропан2,02 Бутаны0,84 Азот27,5 Гелий0,63 Компонент%, об. Этан4,56 Пропан1,08 Бутаны0,54 Азот1,57 Гелий0,21 Компо- нент %, об. Этан4,93 Пропан1,72 Бутаны0,68 Азот6,53 Гелий0,53 Компо- нент %, об. Этан4,30 Пропан1,80 Бутаны1,05 Азот0,33 Красноярский центр Иркутский центр Якутский центр Сахалинский центр 15 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

О необходимости разработки технологий для переработки углеводородного сырья месторож- дений Восточной Сибири 16 Месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока характеризуются высоким содержанием гелия (от 0,2 до 0,8 % об.) и азота (от 2 % до 30 % об.), а также более тяжелыми и ценными компонен- тами, такими как этан, пропан, бутан и фракции С 5+в, а также двуокись углерода. C учетом наличия ценных компонентов для этановой газохимии (этан, пропан, бутан), а также гелия и азота в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» разработаны: энергосберегающая криогенная технология извлечения фракций С 2+в, выделения гелия и удаления азота; технология подготовки газа к транспорту и низкотемпературному разделению с более высокой степенью очистки и осушки природного газа со сниженными затратами и более длительным сроком службы. Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири: проблемы и пути их решения

Научно-технические проблемы глубокой переработки газа месторождений Восточной Сибири 17 К научно-техническим проблемам создания технологий производства СЖТ, СПГ, метанола, ДМЭ, ПЭ и ПП относятся разработка: отечественных катализаторов, использующихся в вышеуказанных процессах; отечественных реакторов, позволяющих максимально эффективно регулировать процесс синтеза получаемой продукции (СЖТ, ДМЭ, ПЭ, ПП) и обладающих транспортабельными/компактными габаритами; отечественного теплообменного оборудования с высокими удельными показателями теплообменной поверхности и сниженными характеристиками по гидравлическому сопротивлению; высокоэффективных компрессорных агрегатов, обладающих низкими удельными энергетическими и капитальными затратами. Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

Развитие газовой промышленности в восточных регионах России способствует их экономическому развитию и даст возможность выйти на новые рынки газа. Необходим комплексный подход при освоении уникальных минеральных ресурсов недр Восточной Сибири (газ, конденсат, гелий, нефть, гидроминеральное сырье) : начиная от вопросов геологии и разработки, межпромыслового и магистрального транспорта углеводородов, подземного хранения газа и ценных неуглеводородных компонентов, завершая вопросами переработки ценного углеводородного сырья. Начальные суммарные ресурсы газа Восточно-Сибирского региона составляют 32,9 трлн. м 3.. Прогнозируемый прирост разведанных запасов за период гг. составит 5-6 трлн.м 3 газа. Современные разведанные запасы газа, а также величина прогнозируемых приростов могут обеспе- чить добывные возможности по Восточно-Сибирскому региону к 2020 г. в объеме более млрд.м 3 газа в год. Базовые месторождения Иркутского и Якутского центров газодобычи (Ковыктинское ГКМ и Чаяндинс- кое НГКМ) по величине балансовых запасов газа относится к группе уникальных, по сложности геологического строения – к очень сложным, по степени разведанности – к недоразведанным. Месторождения отличаются сложным составом газа (значительное содержание неуглеводородных компонентов – азота и гелия); невысокими величинами пластовых давлений (ниже гидростати- ческого) и температур в продуктивных залежах; невысокой продуктивностью пластов и скважин при высокой вероятности гидратообразования в призабойных зонах и стволах скважин. По результатам геологоразведочных, пробных и опытно-промышленных работ необходимо уточнить геологическое строение базовых месторождений, величины запасов газа, конденсата и нефти, а также величины КИГ, КИК и КИН. Необходимо проведение комплекса экспериментально-лабораторных исследований, пробных и опыт- но-промышленных работ на базовых месторождениях для совершенствования научно-методических основ их разработки и выбора наиболее эффективных технологий их комплексного освоения. Заключение 18 Промышленное освоение уникальных месторождений Восточной Сибири : проблемы и пути их решения

19 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ Центральный офис ООО «ВНИИГАЗ» п. Развилка, Московская область internet: intranet: телефон: (+7 495) факс: (+7 495) Филиал ООО "ВНИИГАЗ" - Севернипигаз ул. Севастопольская, 1"а", г. Ухта, Республика Коми, РФ Тел/факс ( ) Газсвязь: , Отдел по научному и техническому сопровождению комплексного освоения месторождений полуострова Ямал и прилегающих акваторий ЯНАО г. Салехард, ул. Ленина, 27 Тел/факс ( ) ; ;