Лаборатория геологии нефти и газа

Заведующий лабораторией доктор геолого-минералогических наук Андрей Гелиевич Вахромеев.

Численность лаборатории – 15 человек, в том числе 4 доктора наук, 2 кандидата наук.

Первые попытки создания лаборатории геологии нефти и газа сделаны еще д.г-м.н. Н.А. Флоренсовым во время организации Института геологии ВСФ АН СССР в 1949 г. Тогда на базе сектора общей и инженерной геологии (1949 г.) был организован сектор нефти и газа (1953–1955 гг.), а далее – лаборатория литологии и осадочных месторождений (1955 г.).

В 2011 г. к идее организации лаборатории геологии нефти и газа в ИЗК СО РАН обратился исполняющий обязанности директора института д.г-м.н. Д.П. Гладкочуб, который на базе возглавляемой им лаборатории палеогеодинамики организовал группу нефти и газа. В декабре 2011 г. подписан приказ о создании в ИЗК СО РАН нового подразделения – лаборатории геологии нефти и газа. С созданием этой лаборатории в Иркутской области возрождено научное направление, связанное с нефтегазовой тематикой. Куратором нефтегазового направления стал известный ученый ак. РАН А.Э. Конторович.

И.о. заведующего новой лаборатории в 2011–2012 гг. был назначен ученый-нефтяник д.г.-м.н. Д.И. Дробот. Основное направление научных исследований Д.И. Дробота – определение геохимических критериев оценки перспектив нефтегазоносности докембрийских и нижнекембрийских отложений юга Сибирской платформы. Научное направление исследований лаборатории – нефтегазоносность и процессы нафтидогенеза в докембрийских и кембрийских осадочных комплексах юго-восточной части Сибирской платформы; роль краевых (перикратонных) прогибов в формировании УВ потенциала.

В 2014 г. лабораторию геологии нефти и газа возглавил д.г.-м.н. доцент А.Г. Вахромеев, организовавший команду опытных ученых, в их числе: д.г.-м.н. проф. А.В. Поспеев (комплексные геофизические методы исследования), д.г.-м.н. А.М. Станевич (стратиграфия докембрия), д.г.-м.н. Л.А. Барышев (интерпретация данных сейсморазведки). Новые результаты получены посредством совместных исследований в тесном сотрудничестве с учеными из Новосибирска – д.г.-м.н. А.В. Мигурским (СНИИГГиМС) и д.г-м.н. Г.Г. Шеминым (ИНГиГ СО РАН).

Геологическим объектом поисков залежей нефти и газа особой важности на юге Сибирской платформы представляются карбонатные трещинные резервуары рифейского и венд-кембрий­ского возраста. Обоснование их перспективности в пределах Прибайкальского, Предпатомского, Присаянского прогибов обусловлено принципом геологических аналогий. Именно в близких по возрасту породах Красноярского края открыта одна из крупнейших в России Юрубчёно-Тохомская зона нефтегазонакопления. В последние годы на Сибирской платформе реализована большая геологоразведочная программа прогноза и поисково-разведочных работ в сложнейших по своему геологическому строению объектах – неантиклинальных ловушках погребенных органогенных построек венда и (или) венд-кембрия, кембрия. Фонтанные притоки нефти и газа по своим значениям не уступают самым высокодебитным скважинам ЮТЗ.

Большое внимание уделяется исследованию и прогнозу аномальных барических характеристик флюидных систем природных резервуаров докембрия и палеозоя Сибирской платформы. Полученные результаты позволили А.Г. Вахромееву и его коллегам создать целостное представление о процессах формирования уникальных анизотропных зон развития сложных межсолевых трещинных пластов-коллекторов. Насыщение межсолевых коллекторов (газовое или рапогазовое) задокументировано АВПД флюидных систем с давлением, сопоставимым по значениям с горным. Сформулированы основные положения теории формирования залежей флюидов с аномальными параметрами, обоснованы модельные представления о фильтрационном поле трещинных резервуаров кембрия. Предложен прогнозно-поисковый комплекс для их выявления инструментальными методами геологической разведки. Это пионерное направление на стыке геологических наук заложило основу разработки технологических алгоритмов первичного вскрытия и бурения зон АВПД как целевых объектов ГРР либо как осложняющих процесс бурения геологоразведочных и эксплуатационных скважин на нижезалегающие нефтегазоносные горизонты.

А.Г. Вахромеевым и его коллегами впервые научно обоснованы гидравлические механизмы одновременного поглощения и проявления (ГНВП) в горизонтальных скважинах, наблюдаемые при вскрытии бурением пластовых углеводородных систем с АНПД в массивных трещинных карбонатных коллекторах, которые имеют место в кустовом бурении рифейского природного резервуара Юрубчено-Тохомского НГКМ. Научно обоснованы геологические ограничения применимости технологий первичного вскрытия продуктивных коллекторов рифея горизонтальными стволами большой протяженности, разработаны и запатентованы пионерные технические решения и способы горизонтального бурения сложнопостроенных трещинных резервуаров, отбора керна в трещинных коллекторах.

В последние годы ученые лаборатории решают принципиально новые научно-прикладные проблемы нефтегазовой отрасли:

• создание новой методологии геологического изучения краевых (перикратонных) прогибов и зон их сочленения с уже изученными НГО (Ангаро-Ленской и Непско-Богуобинской), с критическим переосмыслением парадигмы формирования здесь зон нефтегазонакопления, зон АВПД;
• обоснование инновационной парадигмы алгоритмов применения и комплексирования геолого-геофизических инструментов поисков нефти и газа в сложных геологических условиях краевых прогибов платформы (с учетом нового уровня технологий геологической разведки);
• исследование горно-геологических условий первичного вскрытия бурением сложнопостроенных месторождений и залежей УВ и промышленных рассолов в карбонатных трещинных природных резервуарах докембрия и кембрия Лено-Тунгусской НГП, в том числе в аномально гидропроводных трещинных коллекторах с каверново-связанным типом пустотного пространства как при аномально низких, так и при аномально высоких пластовых давлениях природных флюидных систем.

Объектами исследования являются породы венд-нижнекембрийского и рифейского возраста юга Сибирской платформы, природные резервуары (ПР) нефти и газа докембрия, насыщающие их пластовые углеводородные системы и технологии первичного вскрытия бурением нефтегазонасыщенных ПР. Предпосылки развития – значительные в масштабах страны запасы углеводородного сырья, мощности химической и нефтехимической промышленности и научно-технический потенциал, а также выгодное геолого-экономическое положение перспективных на нефть и газ объектов по отношению к промышленной инфраструктуре Иркутской области.

К важнейшим задачам концепции формирования и развития Восточно-Сибирского нефтегазохимического кластера на территории Иркутской области и разработки мер по ее реализации на территории Иркутской области относятся:

• выявление наличия объективных предпосылок и условий развития Восточно-Сибирского нефтегазохимического кластера;
• анализ современного состояния и проблем развития предприятий нефтегазохимического комплекса;
• обоснование перспективных направлений добычи и переработки нефти и газа в Иркутской области;
• определение основных характеристик формируемого нефтегазохимического кластера;
• увязка перспектив развития нового кластера с планами реализации проекта “Сила Сибири”;
• определение перспективных районов и ареалов для формирования газохимических кластеров и промышленных узлов;
• оценка влияния развития нефтегазохимического кластера на другие отрасли экономики и социальную сферу региона.

Таким образом, одно из базовых направлений лаборатории – оценка перспектив территории Иркутского амфитеатра, краевых прогибов и зон сочленения, малоизученных региональными и поисковыми геолого-геофизическими работами; анализ инвестиционной привлекательности отдельных перспективных участков, совершенствование технологий геофизических, геологических и буровых работ при нефтегазопоисковых исследованиях.

Не менее важное направление исследований лаборатории – разработка новых научно-практических подходов к интегрированию геолого-геофизических данных с использованием современных инновационных методик обработки и интерпретации комплексных геолого-гео­физических и геопромысловых данных при изучении зон нефтегазонакопления и уточнении геологических моделей месторождений нефти и газа, совершенствование технологии детальной инверсии электромагнитных данных.

Научные наработки базируются на большом фактическом материале, полученном в ходе реализации научно-производственных проектов как в Восточной и Западной Сибири, так и за рубежом. Применяются современные программные средства и подходы к обработке, моделированию, интерпретации и визуализации геолого-геофизических данных, отвечающие мировым стандартам в отрасли поисков и разведки, разработки месторождений нефти и газа.

Инновационные подходы к интерпретации и интегрированию геолого-геофизических данных апробированы на крупнейших месторождениях нефти и газа Восточной Сибири: Ковыктинском ГКМ, Среднеботуобинском НГКМ, Чаяндинском НГКМ и др. Область применения разрабатываемых технологий интерпретации достаточно широка. Она включает новые подходы к прогнозу нефтегазоносности терригенных и сложных карбонатных коллекторов, оценке горно-геологических условий бурения глубоких скважин (прогноз вскрытия интервалов как аномально низких, так и аномально высоких пластовых давлений флюидных систем), картированию зон трещиноватости, оценке флюидопроницаемости разломных зон, поискам подземных вод и др.

Важным аспектом является соответствие уровня и детальности исследований геологическим задачам, характерным для всех этапов геологоразведочных работ (ГРР): регионального, поисково-оценочного, разведочного и эксплуатационного. Методология интерпретации геолого-геофизических данных выбирается в соответствии с определенным этапом ГРР. В частности, применяется инновационный подход интерпретации данных электромагнитных зондирований в рамках тонкослоистых моделей – изучаются геоэлектрические характеристики непосредственно горизонтов-коллекторов. Таким образом, разрабатываемые подходы предназначены для применения на всех этапах “жизни” месторождений нефти и газа.

Исследования проводятся в тесном взаимодействии со специалистами ведущих научных и отраслевых институтов, включая ИНГГ СО РАН, Тюменский индустриальный университет, Иркутский национальный исследовательский технический университет и многие другие, а также производственных предприятий и нефтегазодобывающих компаний.

Разработка общей, детальной и адаптированной для практического использования стратиграфической шкалы позднего докембрия является одной из важнейших задач современной геологии. В последние 20 лет разными исследователями независимо были получены изотопные и палеонтологические данные, кардинально меняющие представления о возрастном положении позднедокембрийских толщ Саяно-Байкало-Патомского региона (СБПР), а следовательно, о палеогеографической и палеогеодинамической истории этой обширной территории. В связи с этим был создан “Рабочий вариант к унифицированной региональной стратиграфической схеме позднего докембрия Саяно-Байкало-Патомского региона (юг Сибирской платформы)”.

Ввиду дискуссионности ряда вопросов возрастного положения стратиграфических подразделений схема представлена как рабочая для последующего обсуждения специалистами и перевода в более высокий ранг для использования в геологической практике. Основой стратиграфической шкалы стали региональные стратиграфические подразделения – горизонты, отражающие определенные этапы развития региона. Новые изотопные и микрофитологические данные показывают вендское положение дальнетайгинского и жуинского горизонтов, ранее относимых к среднему – позднему рифею.

Научные разработки лаборатории геологии нефти и газа, таким образом, базируются на самых новых геологических моделях и технико-технологических решениях в области геологического изучения территории на УВ сырье и неразрывно связаны с экономическими и социально-политическими условиями развития Иркутской области. Ведь именно нефтегазовая отрасль и развиваемая на ее основе перерабатывающая индустрия являются тем “локомотивом”, который способен существенно ускорить промышленное развитие нашего региона.

Результаты научных исследований оформлены более чем 30 патентами РФ на изобретения и полезные модели.