В глубины за нефтью

За более чем вековую историю развития геологоразведки в нефтяной промышленности России ученые и добывающие компании прошли путь от белых пятен на карте и героизма первопроходцев до искусственного интеллекта и цифровых технологий. ЛУКОЙЛ в течение 30 лет продолжает лучшие традиции геолого-поисковых работ, внедряя новые подходы и открывая новые нефтегазоносные провинции и месторождения — как на новых, так и на давно исследованных территориях. За сравнительно малый с геологической точки зрения период времени ему удалось стать одной из крупнейших вертикально интегрированных нефтегазовых компаний в мире, на долю которой приходится примерно 2% мировой добычи нефти и около 1% доказанных запасов.

Новая нефтегазоносная провинция на Северном Каспии открыта благодаря успешным геологоразведочным работам ЛУКОЙЛа

Фото: Предоставлено ПАО "Лукойл"

Через тернии к недрам

Понимание необходимости и важности поисково-разведочного бурения пришло к первым нефтедобытчикам еще в конце XIX века, когда фактически единственным регионом производства углеводородов в России был Бакинский район, где в 1900 году добывалось около 10 млн тонн нефти. Дальнейшее наращивание объемов поискового бурения упиралось в несовершенство методик, поиск и разведка велись наугад, а темпы поискового бурения не превышали 20 тыс. метров в год и не выходили за пределы территорий Урала и Северного Кавказа. При этом основная часть страны до 1917 года оставалась с точки зрения изученности геологоразведочных работ (ГРР) белым пятном. После революции мощным толчком для развития нефтяной отрасли в России стали активная индустриализация и моторизация народного хозяйства. Потребности страны в топливе и горюче-смазочных материалах поставили серьезные задачи перед геологами того времени. И к концу 1920-х годов группа ученых во главе с Иваном Губкиным и Дмитрием Голубятниковым разработали основные направления поисково-разведочных работ в России.

Систематизация ГРР позволила нарастить их объем за десять лет с 1927 года более чем в 40 раз. В это же время начинают внедряться новейшие геофизические методы, основной из которых сейсморазведочные работы, которые превратились со временем в один из самых прогрессивных, динамично развивающихся способов поиска залежей углеводородов. Помимо развития сейсморазведочных работ в 1930-е годы начинают активно совершенствоваться технологии бурения — появляются первые турбобуры и электробуры. Наряду с практической активно развивается и теоретическая область, обосновывающая условия формирования и типы залежей, перспективные регионы и основные направления геологоразведки на будущее.

Одну из основополагающих систем поиска нефти разработал академик Андрей Архангельский, который в своей работе «Где и как искать новые нефтеносные области в СССР» в 1929 году обнародовал три фактора, необходимых для поисков новых месторождений. Речь шла о наличии общего представления об условиях нефтеобразования, сведений о типе залежей нефти, а также о наличии нефтепроявлений. При этом Андрей Архангельский в своих трудах подчеркивал, что отсутствие признаков нефтепроявлений может свидетельствовать о высокой вероятности сохранности залежей углеводородов. Эти основополагающие элементы системы ГРР на нефть и газ поддержал другой академик — Иван Губкин. Во многом благодаря практическому использованию в ГРР указанных подходов началось активное освоение Урало-Поволжского региона, который вскоре оправданно станет называться «вторым Баку». Именно Иван Губкин в 1932 году выдвинул гипотезу о залегании нефти в Западной Сибири, которая на тот момент не согласовывалась с традиционными представлениями о необходимых признаках нефтеносности, ключевым из которых являлось наличие поверхностных выходов углеводородов. Академик Иван Губкин смог убедить власти в своей правоте, ссылаясь на наличие в юрских отложениях вдоль восточного склона Урала угля, являющегося генетическим родственником нефти. По рекомендации ученых в 1930-х годах началось геологическое изучение Западно-Сибирской низменности, которое ознаменовалось открытием новой, гигантской нефтегазоносной провинции.

Результаты ЛУКОЙЛа в области ГРР в РФ за 30 лет:

выполнено 168 тыс. пог. км и 89 тыс. кв. м сейсморазведочных работ 2D и 3D соответственно;
проходка в поисково-разведочном бурении составила более 4,7 млн м;
затраты на ГРР составили более 410,4 млрд руб. (более $10,5 млрд);
открыто 215 месторождений (в том числе 1 уникальное — Хвалынское с начальными извлекаемыми запасами более 369  млн ТУТ*, а также 7 крупных месторождений с начальными извлекаемыми запасами НИЗ от 30 млн до 176 млн ТУТ), 622 залежи углеводородов;
прирост извлекаемых запасов углеводородов за счет ГРР — более 2,5 млрд ТУТ;
введено в разработку 318 месторождений углеводородов.

*1 млн ТУТ = 1 млн тонн нефти или 1 млрд куб. м газа.

Победоносная нефть

Масштабному освоению в 1940-х годах Западно-Сибирского региона помешала Великая Отечественная война. Растущие потребности в топливе для фронта требовали от геологов и нефтяников активизации ГРР и увеличения добычи нефти в первую очередь в наиболее изученных районах. Только в период с 1942 по 1945 год потребление горючего выросло более чем в десять раз, до 40 тыс. тонн в день. Центры добычи с учетом географии боев еще в начале войны сместились в восточные районы СССР, что стало залогом их послевоенного активного освоения. За четыре года Великой Отечественной войны объем поисково-разведочного бурения составил около 1,9 млн метров. За это время в Урало-Поволжье, Казахстане, Средней Азии, Коми АССР и на Сахалине было открыто 47 месторождений нефти и газа.

Стабильные поставки нефтепродуктов для армии во многом стали решающим фактором победы СССР в войне. Решающую роль в битвах под Сталинградом и на Курской дуге сыграли авиационные и танковые соединения, топливо для которых производилось из урало-поволжской нефти на нефтеперерабатывающих заводах этого региона, получившего неофициальное название «второй Баку».

После завершения войны потребности в углеводородах только росли, и вместе с восстановлением промышленности начались бум геологоразведки и активное открытие новых месторождений по всему СССР. За счет Волго-Уральской нефтегазоносной провинции и роста открытий в других регионах СССР в 1950-е годы годовая добыча нефти увеличилась с 19 млн тонн в 1945 году до 240 млн тонн в 1965 году. Рост доходов от продажи сырья на экспорт сделал возможным реализацию одного из самых масштабных проектов в Советском Союзе — полноценное освоение уникальных месторождений Западно-Сибирского региона, впоследствии на долгие годы ставшего центром советской, а затем российской добычи углеводородов.

Первый фонтан нефти в Западной Сибири, полученный 21 июня 1960 года, фактически дал старт развитию нефтяной и газовой промышленности этого крупнейшего нефтегазодобывающего центра. Последующие открытия многочисленных месторождений позволили СССР в 1980 году обогнать США, став мировым лидером по производству нефти с добычей более 600 млн тонн в год, из которых около 350 млн тонн приходилось на Западную Сибирь. Эта провинция и сегодня остается главным источником энергоресурсов как для внутреннего рынка России, так и для стран Европы.

По мере освоения отдельных районов Западной Сибири в регионе формировались центры добычи, одним из которых стал поселок Урай — один из будущих центров добычи ЛУКОЙЛа, ставший в те годы полноценным полигоном для испытания новой техники и методов работы в геологоразведке и добыче. В частности, здесь впервые в Западной Сибири были применены гидромониторные долота, кустовое и наклонно-направленное бурение, испытана установка на ледовом основании, а также вошли в практику ледовые дороги.

Продолжая традиции отрасли

В 1991 году на базе трех западносибирских нефтедобывающих предприятий Лангепаса, Урая и Когалыма был создан ЛУКОЙЛ. Знания и опыт работавших в них геологов, буровиков и нефтяников, которые были представителями различных школ (Башкирии, Татарстана, Западной Сибири), а также широкое использование передовых технологий в поисково-разведочном и эксплуатационном бурении, разработке и добыче нефти — все это способствовало динамичному развитию новой компании.

С первых дней своей деятельности ЛУКОЙЛ большое внимание уделял расширению минерально-сырьевой базы за счет реализации ГРР. Компания внедряла передовые методы и технологии проведения сейсморазведочных работ, обработки и интерпретации сейсморазведочных данных, геофизических исследований и испытаний скважин. Один из примеров — применение широкоазимутальных сейсмических исследований, технологии геофизических исследований скважин в процессе бурения. Это позволяет повысить точность и детальность выделения структурно-тектонических объектов в 2–2,5 раза, сократить затраты на испытание пластов в процессе строительства скважин.

Благодаря инновационным методам средняя успешность поисково-разведочного бурения ЛУКОЙЛа в течение последних пяти лет составляет 85%. Это один из самых высоких показателей в отрасли.

Компания ежегодно обеспечивает высокие показатели прироста запасов углеводородов промышленных категорий.

Новые открытия

Благодаря успешным геологоразведочным работам ЛУКОЙЛ открыл новую нефтегазоносную провинцию на Северном Каспии, где работает с 1999 года. Компания пробурила здесь 32 поисковые и разведочные скважины, открыла 9 месторождений с извлекаемыми запасами по категориям С1 + С2 более 7 млрд баррелей нефтяного эквивалента. Шесть из них — имени Владимира Филановского, имени Юрия Корчагина, имени Юрия Кувыкина, Хвалынское, имени Валерия Грайфера, 170-й км — являются по количеству запасов углеводородов крупными многопластовыми, при этом нефтегазоконденсатное месторождение имени Владимира Филановского с начальными извлекаемыми запасами 129 млн тонн нефти и 30 млрд кубометров газа стало самым крупным открытием в новейшей истории России.

Разведка на Каспии продолжается — в частности, сейчас ведется бурение поисковой скважины №1 на структуре Титонская, ее задача — выявление залежей нефти и газа в терригенно-карбонатных отложениях юрско-мелового возраста.

ЛУКОЙЛ открыл новые месторождения и на шельфе Балтийского моря — D41, D33, D29, D6-Южное. В 2004 году компания начала промышленную разработку Кравцовского месторождения, а в 2019-м — промышленную эксплуатацию D41.

Ввод открытых месторождений в разработку сделает Калининградский регион одной из точек роста добычи компании.

Разведая разведанное

На Западную Сибирь приходится примерно половина всех геологоразведочных работ ЛУКОЙЛа

Фото: Предоставлено ПАО "Лукойл"

У ЛУКОЙЛа есть успехи и в исторических регионах деятельности — в Западно-Сибирской и Тимано-Печорской провинциях.

На Западную Сибирь приходится около половины от всего объема геологоразведочных работ компании. ЛУКОЙЛ активно применяет здесь новые технологии сейсморазведочных работ, задача которых поиск залежей углеводородов, связанных с ловушками неантиклинального типа, приуроченных к зонам выклинивания, литологического замещения, палеоруслам.

Один из трендов ГРР — детализация геологического строения сложнопостроенных ачимовских и тюменских отложений перспективных участков Западной Сибири, а также ранее выявленных месторождений, для определения оптимального местоположения разведочных скважин и подготовки запасов для постановки эксплуатационного бурения.

Несмотря на высокий уровень разведанности запасов в регионе, применение современной сейсморазведки наряду с технологиями и методами обработки и интерпретации сейсмических данных позволяет сохранять среднюю успешность поисково-разведочного бурения на уровне 88%.

Перспективы Денисовской впадины

Тимано-Печорская провинция относится к категории средней геолого-геофизической изученности. Особенности ее развития сформировали широкий набор залежей — как по типу, так и по свойствам насыщающих их флюидов. Основные направления ГРР, которые ЛУКОЙЛ реализует в этом регионе,— поиск залежей нефти, связанных с рифовыми постройками, структурами их облекания, а также поиск залежей традиционного, антиклинального типа.

Разная глубина залегания, богатый спектр свойств нефти и коллекторов предопределяют использование разнообразных методов и технологий геологоразведки и разработки.

Важным событием для региона стало формирование ЛУКОЙЛом в 2018 году единой геолого-геофизической модели месторождений и поисковых структур Денисовской впадины. На основе данных 3D-сейсморазведки построена сейсмо-геологическая модель, что позволило существенно повысить точность структурных построений и качество подготовки к бурению перспективных объектов и достигнуть средней успешности в поисково-разведочном бурении 90%.

С 2008 года в Денисовской впадине ЛУКОЙЛ открыл шесть месторождений нефти, в том числе Восточно-Ламбейшорское месторождение. Близость открытых месторождений к действующей инфраструктуре нефтегазодобычи позволяет вводить новые запасы в разработку в кратчайшие сроки.

Цифровая разведка

В современной геологоразведке, разработке и добыче цифровые технологии – залог повышения результативности. Наиболее распространенные решения в этой области – использование технологии больших данных (big data), применение искусственного интеллекта, включая нейросети и машинное обучение, интернет вещей и «облачные технологии». В ЛУКОЙЛе программа цифрового развития бизнес-сегмента «Геологоразведка и добыча» направлена, в первую очередь, на повышение эффективности ГРР, разработки месторождений, оптимизацию процессов добычи нефти и газа и снижение операционных затрат. Использование передовых технологий в области геологоразведки и добычи позволяет компании уверено смотреть в будущее, несмотря на увеличение в общем объеме доли трудноизвлекаемых запасов.

Пандемия коронавируса и ограничения добычи в рамках сделки ОПЕК+ привели к сокращению объемов геологоразведки в России. По итогам 2020 года отечественные нефтекомпании пробурили разведочных скважин на 13,3% меньше (983,8 тыс. м). Проходка в эксплуатационном бурении, по данным ЦДУ ТЭК, снизилась на 1%, до 27 млн м. Но, несмотря на сложные условия в отрасли, ключевые игроки по-прежнему считают геологоразведочные работы одним из основных направлений своей деятельности и стратегии.