Ученые предложили способы добычи низконапорного газа на Ямале
Второе дыхание сеномана
На крупнейших месторождениях Ямала, обеспечивающих 90 процентов отечественной добычи, иссякают запасы легкоизвлекаемого газа, который называют по месту геологического залегания сеноманским. Об этом недавно напомнил научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики академик Алексей Конторович. И он, и многие другие российские ученые предупреждают: нельзя медлить с поиском эффективных технологий добычи "трудного" газа, коего в недрах очень много, иначе в ближайшем будущем затраты на обеспечение топливного баланса резко возрастут.
Главным образом речь идет о так называемом низконапорном газе (ННГ), недобранном из залежей сеномана. Львиная доля находящихся в нем запасов поступает в трубопроводную систему благодаря высокому пластовому давлению. Когда оно падает до низких значений, прокачка по магистральным трубопроводам на дальнее расстояние неосуществима. В целом потенциальный недобор исчисляется триллионами кубометров и сопоставим с многолетним объемом добычи природного газа в ЯНАО.
Первые промышленные проекты использования ННГ на территории округа презентованы еще в начале столетия. Предполагалось, к примеру, построить в партнерстве с англичанами большой завод по выпуску синтетического жидкого топлива. Пустить "нетранспортабельные" углеводороды на генерацию дешевой электроэнергии. До реализации так и не дошло, а острота проблемы стала менее заметна с пуском сверхкрупного Бованенковского месторождения. За Полярным кругом, в акватории Карского моря, богатых залежей хватает, совокупные запасы сеномана потрясающие. Однако видит око да зуб неймет - себестоимость добычи подчас непозволительно высока.
Другая проблема, связанная с "простоем" ННГ, носит экологический характер. Консервация отслуживших свое скважин не гарантирует в последующем выхода губительного газа на поверхность, его воспламенения.
Как поднять давление
Один из видных отраслевых экспертов профессор РГУ нефти и газа имени Губкина, членкор РАЕН Владимир Якушев рассматривает возможность добычи ННГ в контексте темы газогидратов.
- Образно выражаясь, гидратный газ может протянуть руку помощи теряющему свою силу традиционному газу в районах его добычи на севере Западной Сибири. Как известно, самый богатый газоносный горизонт - сеноманский, на глубинах 1100-1200 метров. Там очень качественный газ, он отличается предельно высоким содержанием метана и требует минимум затрат для подготовки к транспортировке по трубопроводам. Его запасы в Ямало-Ненецком округе обеспечивали потребности в топливе отечественных и зарубежных потребителей в течение десятилетий. Однако залежи сеномана истощаются. Давление падает, и уже близко к критической отметке, как, к примеру, на месторождении Медвежьем. С проблемой столкнулись разработчики других месторождений-гигантов, - рассказывает ученый.
- Месторождения-то многослойные. Под сеноманским горизонтом покоятся другие слои с негидратным газом. Чем они плохи? - задаю вопрос.
- На Медвежьем, Уреногойском, Ямбургском, Заполярном задействованы по две автономных системы добычи газа. Одна - для сеноманского, другая, меньшей мощности и технологически иная, - для залегающего в более глубоком горизонте валанжинского газа. Его, во-первых, гораздо меньше. Во-вторых, он жирный - насыщен тяжелыми углеводородами, а потому с ним приходится больше возиться. Еще глубже находятся ачимовские и юрские залежи. В принципе, их можно подключить к валанжинской системе, но сегодня это экономически неоправданно - себестоимость добычи будет чрезмерно высока, - поясняет Владимир Якушев.
По его словам, инфраструктура для сеномана, а это грандиозные технологические комплексы стоимостью сотни миллиардов рублей, непригодна для приема "глубоких" углеводородов, разительно отличающихся составом, давлением и температурой. Продление ее результативной жизни - головная боль главных инженеров добывающих предприятий. Каким образом ее продлевают? Увеличивают производительность дожимных компрессорных станций, переобвязывают скважины, кусты скважин, даже целые промыслы для получения синергетического эффекта: сильные вытягивают слабых. Регулярно проводят геолого-технические мероприятия для реанимации умирающих скважин.
- А затем, когда используют все мыслимые резервы и поток все-таки иссякнет, как поступить - демонтировать конструкции и сдать в металлолом? А ведь сеноманский газ не кончился - его еще триллионы кубометров! Он лишь перешел в категорию низконапорного. Как извлечь - вот в чем вопрос, - подчеркивает ученый, подводя к идее использования гидратных скоплений. - Вглядимся в малые глубины. В интервале зоны гидратообразования (300-600 метров) распространен нижнепалеогеновый горизонт. Как показало пробное бурение еще в 1990 году на Уренгойском месторождении, гидраты тут присутствуют. В этом горизонте при проходке скважинами неоднократно отмечались выделения газа, идентичного сеноманскому. Достаточно на месторождении "прострелить" несколько законсервированных сеноманских скважин в интервале нижнепалеогенового горизонта, и - в силу разницы давления - газ из гидратоносных слоев начнет "перетекать" в сеноман. Тем самым удастся поддерживать приемлемое давление и продолжать добычу.
- За чем же дело стало?
- За бюрократическими инстанциями, - вздыхает Якушев. - Они не разрешат по формальным основаниям. На всякие действия коммерческого характера с недрами нужна лицензия. Значит, газогидратный горизонт следует разведать, представить проект его разработки. Вот только нет официально утвержденных методик поиска, разведки и разработки газогидратных месторождений. Скоплений газогидратов, по оценкам экспертов, в стране предостаточно, но в каталоге полезных ископаемых России их не найдешь. Гидраты у нас не ищут. Разработкой соответствующих методик могла бы заняться Росгеология, однако газогидраты для нее, судя по публичным заявлениям руководителя холдинга, "не актуальная тема". Вывод напрашивается: надо кардинально поменять отношение к поиску и разведке газогидратных залежей на уровне государства.
Научиться извлекать
Группа исследователей из Тюменского индустриального университета также решает задачу продления срока эксплуатации истощаемых месторождений Ямала. Только подходят они к ней с другой стороны, стремясь улучшить структуру ННГ. В низконапорном многовато воды, она усложняет добычу, блокирует продвижение газа к забою скважины. Ученые нашли способ отталкивать ее, оставляя в глубине пласта.
- Была порода гидрофильной, стала гидрофобной. Использую грубое сравнение с бытовой губкой - обмакните в солярку, и она потеряет свои впитывающие свойства. Поступление воды удалось снизить на тридцать процентов и на столько же повысить дебет скважины. Результат нас вдохновил, - рассказывает завкафедрой бурения нефтяных и газовых скважин Юрий Ваганов.
В качестве образца для исследования и экспериментов взято Ямбургское месторождение. Тщательно изучены его характеристики начиная с 80-х годов, когда стартовал промысел, динамика и особенности эксплуатации. Следующая задача ученых вуза - интенсифицировать приток водорастворимого газа. Они надеются, что к концу года справятся с ней и затем приступят к опытным работам непосредственно на месторождении.
- Для понимания сути процессов изучаем и отечественный опыт, и иностранный. Любопытна, скажем, американская технология торпедирования - газонасыщенный пласт "встряхивают" взрывной волной. Это как энергично потрясти бутылку с газированной минералкой, - говорит Юрий Ваганов. - В России технологий рентабельной добычи низконапорного газа нет. И это, конечно, печально. В категорию ННГ попадает около трети запасов месторождений-гигантов. Оставлять его - себе в ущерб, да и небезопасно.
Алексей Титовский, директор департамента по науке и инновациям ЯНАО:
- Запасы низконапорного газа представляют ценнейшую базу для нефтегазохимических производств. Его энергетическая эффективность - решающий аргумент в пользу строительства мало- и крупнотоннажных перерабатывающих мощностей. Для транспортировки сырья можно использовать газотранспортные системы, освобождающиеся при падении добычи газа.