Как находят месторождения углеводородов

Газ также может быть частично растворен в нефти или заполнять повышенную часть нефтяной залежи, образуя так называемую газовую шапку. Поэтому часто газ добывается вместе с нефтью, а нефть — с газом.

Поиском новых месторождений занимаются геологи и геофизики. В их распоряжении находятся технические и химические средства, которые помогают довольно точно определить места скопления углеводородов. Но единственный способ узнать наверняка — пробурить скважину.

Километр и глубже

Газ залегает в недрах Земли на глубине от тысячи метров до нескольких километров и находится в микроскопических пустотах. Поскольку газ залегает под давлением, гораздо большим, чем атмосферное, иногда он появляется на поверхности без посторонней помощи. Именно поэтому огонь, как бы вырывающийся из земли, еще до нашей эры становился предметом мистического и религиозного культа.

85% газовых и газоконденсатных залежей находятся в природных резервуарах из песчаных, песчано-алевритовых и алевритовых пород, часто прослоенных глиной. Остальные 15% заключены в карбонатных породах.

Много ли газа?

Газ и нефть зарождаются и накапливаются в осадочной оболочке Земли. В малых количествах эти углеводороды присутствуют в оболочке повсеместно, но крупные скопления встречаются реже. На Земле обнаружено около 600 осадочных бассейнов, для которых характерна нефтегазоносность. Но из той их части, которая на данный момент изучена, только 40% являются продуктивными.

Карты геофизиков

Поисковые работы на нефть и газ начинаются с геологической съемки, по результатам которой составляются геологические карты, показывающее строение участков верхней части земной коры.

В ходе полевых работ геологи изучают пласты горных пород, выходящие на поверхность Земли, их состав, происхождение, возраст и формы залегания. На топографическую карту наносятся границы распространения этих пород, намечаются участки возможных месторождений полезных ископаемых. На этих участках ведутся последующие детальные поисковые и разведочные работы, затем дается первичная оценка полезных ископаемых. Для исследования недр применяются гравитационный, магнитный и сейсмический методы.

Гравитационная разведка

Магнитная разведка

Сейсмическая разведка

Гравитационная разведка

Гравиразведка основана на зависимости силы тяжести от плотности горных пород: породы, насыщенные нефтью или газом, имеют меньшую плотность, чем те же породы, содержащие воду. Задача геофизиков — найти места с аномально низкой силой тяжести.

Магнитная разведка

Магниторазведка основана на различной магнитной проницаемости горных пород. Аэромагнитная съемка позволяет выявить антиклинали — природные геологические ловушки для мигрирующих углеводородов на глубине до 7 км.

Сейсмическая разведка

Сейсморазведка определяет структуру залегания пород с помощью искусственно создаваемых упругих колебаний (сейсмических волн) при прохождении сквозь земную толщу. С точки зрения физики это те же звуковые волны, что и на поверхности, возникшие в результате возмущения среды и отразившиеся от какой-либо поверхности. Отраженные в виде эха сейсмические волны улавливаются сейсмоприемниками. Сейсморазведку применяют не только для поиска структур, которые могут содержать углеводороды, но и для выбора оптимального места бурения разведочных скважин. Часто для повышения надежности прогнозирования сейсмический метод сочетают с бурением.

2D, 3D, а теперь и 4D

Обычная двухмерная (2D) сейсморазведка постепенно заменяется более современной — трехмерной (3D), то есть ученые получают не плоское, а объемное изображение среза земной коры, где могут находиться полезные ископаемые. Началось и применение четырехмерной (4D) сейсморазведки — повторяющиеся во времени наблюдения трехмерной (3D) съемки позволяют лучше контролировать состояние разработки месторождения в реальном времени.

Геохимическая разведка

Существуют также геохимические методы поиска залежей углеводородов, основанные на изучении химического состава подземных вод и содержания в них растворенных газов и органических веществ — по мере приближения к залежи концентрация этих компонентов в водах возрастает.

Достоверно — бурение

Однако единственный способ достоверно выяснить, содержится ли в ловушке промышленное количество газа или нефти, — пробурить скважину. В среднем только каждый третий разбуренный объект оказывается месторождением.

Разведка — прирост запасов

Для увеличения запасов углеводородов Энергетической стратегией России на период до 2020 года предусмотрено развитие геологоразведочной деятельности с целью открытия новых месторождений.

Группа «Газпром» является крупнейшей мировой компанией по запасам природного газа — более 35 трлн куб. м. Достичь такого результата компании помогла эффективная политика в области восполнения углеводородных резервов. «Газпром» с 2005 года обеспечивает превышение роста запасов газа над уровнем добычи.

Одним из самых эффективных средств прироста запасов остается геологоразведка. В 2012 году поисково-разведочные работы позволили прирастить более 573 млрд куб. м природного газа, обеспечив его восполняемость на уровне 118%. «Газпром» продолжает работать над оптимизацией объемов и ростом эффективности геологоразведочных работ, чтобы гарантировать стабильный рост добычи в среднесрочной и долгосрочной перспективе.