Высшая школа
Геология и транспорт нефти тесно связаны друг с другом. Как наука способствует развитию ресурсной базы углеводородов, закончатся ли запасы нефти в мире и какова роль нефтегазовой отрасли в потеплении климата планеты, — на эти темы рассуждает проректор по исследованиям и развитию технологий ресурсной базы ТЭК РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, доктор геолого-минералогических наук Александр Лобусев.
Текст: Татьяна Яковлева-Устинова / Фото: пресс-служба РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Словарь
Сейсмическая разведка — один из главных геофизических методов исследования подземной части Земли, структуры, строения и состава горных пород. Метод основан на создании искусственно возбуждаемых упругих волн и регистрации их сейсмоприемниками. Главное назначение — поиск структур, благоприятных нефтегазонакоплению.
Гравиразведка — метод разведочной геофизики для изучения глубинного строения земной коры. Заключается в изучении поля силы тяжести, гравитационного поля Земли и плотности горных пород.
Магниторазведка — комплекс геофизических методов разведочной геофизики, основанных на измерении компонент магнитного поля Земли.
Метод общей глубинной точки (МОГТ) — модификация метода отраженных волн. МОГТ основан на многократной регистрации и последующем накапливании сейсмических сигналов.
Гравиразведка — метод разведочной геофизики для изучения глубинного строения земной коры. Заключается в изучении поля силы тяжести, гравитационного поля Земли и плотности горных пород.
Магниторазведка — комплекс геофизических методов разведочной геофизики, основанных на измерении компонент магнитного поля Земли.
Метод общей глубинной точки (МОГТ) — модификация метода отраженных волн. МОГТ основан на многократной регистрации и последующем накапливании сейсмических сигналов.
Разгадка того, что нефть в Ромашкинском месторождении пребывает, проста.
С восточной стороны его обрамляет Предуральский прогиб, откуда идут подтоки нефти. С юго-запада расположена Бузулукская впадина, где в доманиковых залежах сгенерировано колоссальное количество углеводородов.
Интервью
Александр Лобусев
Проректор по исследованиям и развитию технологий ресурсной базы ТЭК РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, доктор геолого-минералогических наук
— Александр Вячеславович, влияет ли на поиски углеводородов мнение геологов о том, как образовалась нефть: органическим путем или неорганическим?
Академик Вернадский высказывал идею, что за миллиард лет истории Земли органическая составляющая была одна и та же. На планете выпадают триллионы тонн органики — от комара до гигантских животных. На долю суши при этом приходится 3–5%, остальное — планктон Мирового океана.
Создана стройная теория органического, или биогенного, происхождения нефти, позволяющая достаточно уверенно прогнозировать нефтегазоносность того или иного региона. Так были открыты все нефтяные месторождения, которые обеспечивают мировую добычу в объеме около 4,3 млрд т в год. Открытия возможны, если понятно, как образовались нефть и газ, где и почему они могут скапливаться.
Конечно, в пробирке реально создать нечто подобное нефти и предположить абиогенный характер ее происхождения за счет синтеза неорганических веществ в мантии Земли. Но на этом основании нет ни одного геологического прогноза, который бы оправдался, на предмет того, где можно обнаружить углеводороды. Почему, например, не найдено флюидов на Эльбрусе или Казбеке, хотя там идут интенсивные геологические процессы? Это молодые горы, по трещинам которых из мантии они могли бы поступать, если теория абиогенного происхождения нефти верна.
Создана стройная теория органического, или биогенного, происхождения нефти, позволяющая достаточно уверенно прогнозировать нефтегазоносность того или иного региона. Так были открыты все нефтяные месторождения, которые обеспечивают мировую добычу в объеме около 4,3 млрд т в год. Открытия возможны, если понятно, как образовались нефть и газ, где и почему они могут скапливаться.
Конечно, в пробирке реально создать нечто подобное нефти и предположить абиогенный характер ее происхождения за счет синтеза неорганических веществ в мантии Земли. Но на этом основании нет ни одного геологического прогноза, который бы оправдался, на предмет того, где можно обнаружить углеводороды. Почему, например, не найдено флюидов на Эльбрусе или Казбеке, хотя там идут интенсивные геологические процессы? Это молодые горы, по трещинам которых из мантии они могли бы поступать, если теория абиогенного происхождения нефти верна.
— Тогда как объяснить тайну Ромашкинского месторождения в Татарстане, на котором нефть должна была уже давно закончиться, а она все пребывает и пребывает?
Никакой загадки в этом нет. С восточной стороны Ромашкинское месторождение обрамляет Предуральский прогиб, откуда идут подтоки нефти. С юго-запада расположена Бузулукская впадина, где в доманиковых залежах сгенерировано колоссальное количество углеводородов. Знаменитое вьетнамское месторождение Белый Тигр расположено на гранитной скале, где не должно быть углеводородов, но она вся в трещинах, и к ней примыкают палеогеновые отложения, богатые углеводородами.
Я посещал нефтяные выходы в Швеции в центре Балтийского щита в базальтовом карьере, где когда-то добывали строительный материал для дорог. Там пробурена 40‑метровая скважина, откуда стекает нефть. Примерно в 20 км от этого места добывают газ, которым деревенские жители отапливают дома. Судя по всему, карьер радиусом 50 км возник после падения метеорита. На геологической карте региона видны силурийские отложения нижнего палеозоя с огромным количеством органики. Падение метеорита вызвало практически мгновенную генерацию нефти и газа из-за огромного давления и высокой температуры.
Я посещал нефтяные выходы в Швеции в центре Балтийского щита в базальтовом карьере, где когда-то добывали строительный материал для дорог. Там пробурена 40‑метровая скважина, откуда стекает нефть. Примерно в 20 км от этого места добывают газ, которым деревенские жители отапливают дома. Судя по всему, карьер радиусом 50 км возник после падения метеорита. На геологической карте региона видны силурийские отложения нижнего палеозоя с огромным количеством органики. Падение метеорита вызвало практически мгновенную генерацию нефти и газа из-за огромного давления и высокой температуры.
— Как сказывается развитие науки и техники на геологическом изучении недр России?
Сейсморазведка проводится в мире с 1920‑х годов. Впервые ее предложил советский ученый, профессор Лев Рябинкин. Развил советскую школу сейсморазведки его ученик Адам Урупов. Сейчас для исследования недр применяется сейсмика 3D и 4D, гравиразведка, магниторазведка, метод общей глубинной точки (МОГТ).
Огромный прорыв в последние десятилетия сделан в области обработки и интерпретации данных. Современные дата-центры позволяют пропускать через себя сотни терабайт информации. Если в советское время компьютерной программе требовалось три месяца на обработку и интерпретацию данных, то сейчас с тем же объемом она справляется от нескольких минут до суток. При бурении применяются прямо-таки космические технологии, когда скважина сначала бурится по вертикали, потом направление меняют на горизонтальное и проходят на расстояние до десяти километров и более. Онлайн-наблюдения показывают каждый сантиметр проводки: с чем столкнулось бурильное оборудование, какой жесткостью обладает порода, через которую проходит бур.
Требования к геологоразведке возрастают. Добыча становится дороже из-за того, что запасы становятся все более трудноизлекаемыми, находятся в малодоступных местах. Бурение обходится в миллиарды долларов, поэтому цена геологической ошибки слишком велика.
— Каков уровень российской геологической отрасли по сравнению с зарубежной?
О высоком уровне отечественной геологической науки свидетельствует тот факт, что уход с российского рынка ведущих западных сервисных компаний никак не сказался ни на изучении недр, ни на российской добыче. В России наряду с отечественными по‑прежнему используется иностранная компьютерная техника и геологоразведочное оборудование, которые теперь поставляют Китай, Индия. Программное обеспечение заменено на российское.
— Насколько изучена территория России?
В советское время в геологическое изучение недр вкладывались деньги, сопоставимые с оборонным бюджетом страны. С середины 1950‑х и до конца 1970‑х годов действовала программа параметрического бурения, которая позволила изучить геологическое строение всей территории СССР. В частности, на севере Тюменской области была пробурена сверхглубокая скважина, еще одна — вблизи Дудинки (Красноярский край).
Наряду с параметрическим бурением выполнялась программа глубинных исследований недр. В то время были разрешены подземные ядерные испытания. В СССР они сопровождались геофизическим работами, когда после взрыва устанавливались сейсмоприемники, и таким образом геофизики изучали глубинное строение земли. Тогда на территории Советского Союза были установлены более 20 осадочных бассейнов, где могут образовываться углеводороды, и выделены подземные горноскладчатые области, где нефть и газ искать бесполезно.
Россия и сейчас вкладывает средства в региональные геологоразведочные работы, но, конечно, не в том объеме, как раньше. Хотя, наверное, столько и не требуется, так как технологии геологоразведки стали более прогрессивными и дают гораздо больше информации. Но раз в пять-семь лет они должны проводиться заново, опять-таки из-за развития технологий, которые обновляются примерно с такой же периодичностью.
— Остаются ли возможности для крупных открытий нефти в старых российских нефтегазоносных регионах?
В Западной Сибири изучено не более 65% осадочного чехла. На остальной части могут быть обнаружены месторождения, в том числе крупные и гигантские. В Татарстане нефтеносные отложения можно найти от больших глубин и до верха. Добыча здесь ведется и с глубин в 200 м, где находятся битуминозная деградировавшая нефть, и с двух километровых глубин. То же самое в Республике Коми: в девоне — легкая нефть, а в верхних каменноугольных отложениях — тяжелая. До сих пор мало изучена северная часть Предуральского прогиба, хотя и в южной его части есть где искать. Остались перспективы открытий в акваториях Арктики, Каспия и, конечно, в Восточной Сибири, а также в других регионах. Тем самым, прирост запасов углеводородов будет обеспечен на многие десятилетия.
— Какую роль нефтегазовая отрасль играет в потеплении климата? Может быть, надо остановиться с поисками углеводородов?
Человечеству свойственно преувеличивать свое влияние на экологию планеты. В России гигантские, самые большие в мире Васюганские болота — будущий источник газа, угля, нефти — выделяют метан и углекислый газ в огромных количествах. Примерно каждые 12 тыс. лет активизируется тектоническая активность Земли, из-за которой прогревается Мировой океан. Океанические течения меняют направление и скорость. При чем здесь человечество? Степень влияния нефтегазового комплекса на эти процессы — доли процента. Все остальное делает сама матушка-земля. Так что, думаю, газ еще долго, столетие точно, останется главным энергетическим источником. Примерно 70% нефти в ближайшем будущем будет использоваться в нефтехимии.