Подсчет геологических запасов и ресурсов нефти, газа, конденсата и товарной продукции
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Геология
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 296
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-16-016734-3
ISBN-онлайн: 978-5-16-109315-3
DOI:
10.12737/1225035
Артикул: 742685.01.01
Доступ онлайн
В корзину
Изложены современные научно обоснованные на международном рынке методы оценки геологических запасов и ресурсов нефти, газа и конденсата, понятия и критерии выделения категорий запасов и ресурсов в соответствии со свойствами нефтей, газов и конденсатов. Впервые приведен подсчет запасов товарной продукции, содержащейся в составе нефти, газа и конденсата. Сопоставлены категории запасов и ресурсов по российской и зарубежной классификациям. Изложено состояние запасов углеводородов по странам и континентам. Уточнены взаимосвязи этапов геологоразведочных работ с технологиями подсчета и категориями запасов и ресурсов. Освещены экологические задачи разведки и освоения углеводородов. Даны основные направления и технологии переработки нефти, газа и конденсата, являющиеся составной стадией подсчета и освоения запасов.
В конце каждой главы приведены контрольные вопросы и задания для оценки уровня знаний и объемов усвоения материалов.
Соответствует требованиям федеральных государственных стандартов высшего образования последнего поколения.
Предназначен магистрантам направления «Геология», аспирантам направления «Науки о Земле», студентам и преподавателям вузов, специалистам разведки и переработки нефти, газа и конденсата, работникам топливно-энергетического комплекса.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 05.04.01: Геология
- Аспирантура
- 05.06.01: Науки о земле
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ПОДСЧЕТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ И РЕСУРСОВ НЕФТИ, ГАЗА, КОНДЕНСАТА И ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ О.И. СЕРЕБРЯКОВ Л.Ф. УШИВЦЕВА А.О. СЕРЕБРЯКОВ Москва ИНФРА-М 2022 УЧЕБНИК Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 05.04.01 «Геология» (квалификация (степень) «магистр») (протокол № 4 от 13.04.2022)
УДК 665.6/.7(075.8) ББК 33.36я73 C32 А в т о р ы : Серебряков Олег Иванович (1938–2022), доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой «Промысловая геология, гидрогеология и геохимия горючих ископаемых» Астраханского государственного университета (введение, гл. 4, 6, 7, 13); Ушивцева Любовь Франковна, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры «Промысловая геология, гидрогеология и геохимия горючих ископаемых» Астраханского государственного университета (гл. 2–5, 8–12, заключение) Серебряков Андрей Олегович, доцент кафедры «Промысловая геология, гидрогеология и геохимия горючих ископаемых» Астраханского государственного университета ( гл. 1, 14) Р е ц е н з е н т ы: В.В. Пыхалов, доктор геолого-минералогических наук, заместитель главного геолога АО «Октопус» (г. Астрахань); Ж.В. Калашник, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии нефти и газа Астраханского государственного технического университета ISBN (print) 978-5-16-016734-3 ISBN (online) 978-5-16-109315-3 © Серебряков О.И., Ушивцева Л.Ф., Серебряков А.О., 2022 Серебряков О.И. C32 Подсчет геологических запасов и ресурсов нефти, газа, конденсата и товарной продукции : учебник / О.И. Серебряков, Л.Ф. Ушивцева, А.О. Серебряков. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 296 с. — (Высшее образование: Магистратура). — DOI 10.12737/1225035. ISBN (print) 978-5-16-016734-3 ISBN (online) 978-5-16-109315-3 Изложены современные научно обоснованные на международном рынке методы оценки геологических запасов и ресурсов нефти, газа и конденсата, понятия и критерии выделения категорий запасов и ресурсов в соответствии со свойствами нефтей, газов и конденсатов. Впервые приведен подсчет запасов товарной продукции, содержащейся в составе нефти, газа и конденсата. Сопоставлены категории запасов и ресурсов по российской и зарубежной классификациям. Изложено состояние запасов углеводородов по странам и континен- там. Уточнены взаимосвязи этапов геологоразведочных работ с технологиями подсчета и категориями запасов и ресурсов. Освещены экологические задачи разведки и освоения углеводородов. Даны основные направления и технологии переработки нефти, газа и конденсата, являющиеся составной стадией подсчета и освоения запасов. В конце каждой главы приведены контрольные вопросы и задания для оцен- ки уровня знаний и объемов усвоения материалов. Соответствует требованиям федеральных государственных стандартов выс- шего образования последнего поколения. Предназначен магистрантам направления «Геология», аспирантам направ- ления «Науки о Земле», студентам и преподавателям вузов, специалистам раз- ведки и переработки нефти, газа и конденсата, работникам топливно-энергети- ческого комплекса. УДК 665.6/.7(075.8) ББК 33.36я73 Данная книга доступна в цветном исполнении в электронно-библиотечной системе Znanium
Введение Актуальность настоящего учебника заключается в его соответ- ствии современным требованиям федеральных государственных стандартов высшего образования последнего поколения. В учеб- нике изложены современные материалы и научно обоснованные ме- тоды и технологии освоения и оценки нефти, газа и конденсата, по- зволяющие считать работу новым учебным направлением «Науки о Земле» для магистрантов, аспирантов и студентов, а также пре- подавателей вузов. Учебник продолжает развитие знаний по на- правлениям «Общая геология», «Химия горючих ископаемых», «Структурная геология», «Литология», «Геоэкология», «Нефтега- зовое дело», «Экономика недропользования» и др. Успешное освоение углеводородных ресурсов, а также ввод в эксплуатацию открытых месторождений невозможны без геолого- экономической и количественной оценки. В условиях рыночной экономики значение такой оценки резко повышается, поскольку она используется при формировании управленческих и принятии компромиссных решений. В условиях рыночной экономики ко- нечной целью геолого-экономической оценки ресурсов является определение их денежной стоимости и эффективности вложения капитала в разведку и добычу при оптимальном использовании ре- сурсов и соблюдении экологических и социальных требований. Именно количество запасов и ресурсов, а также стоимостная оценка недр определяют целесообразность ввода того или иного месторождения в освоение и эффективность расходования бюд- жетных средств на восполнение минерально-сырьевой базы. Гео- лого-экономическая оценка также используется при обосновании условий конкурсов и аукционов, регулировании отношений недро- пользования. Следовательно, геолого-экономическая оценка и подсчет за- пасов углеводородного сырья и продуктов их переработки, а также состояние изученности и освоенности территории являются весьма актуальными задачами в любое время. Освоенность запасов и ре- сурсов должна обеспечивать взаимную заинтересованность инве- сторов, недропользователей и общества. С общеэкономической точки зрения разведка и освоение углеводородного сырья служат удовлетворению потребностей общества в энергоносителях, обес- печивают стабильность его существования, а также материальные доходы участников процесса.
Дисциплина входит в профессио нальный цикл общепрофессио- нальных дисциплин (вариативная часть). Курс «Подсчет геологических запасов нефти, газа и товарной продукции» предназначен для изучения и понимания студентами принципов принятия решений в области освоения запасов и ре- сурсов углеводородов, необходимых для проведения комплексной геолого-экономической оценки территории, оценки инвестици- онной привлекательности планируемых для лицензирования участков нераспределенного фонда недр, что позволит определить последовательность проведения конкурсов, аукционов, размер ра- зовых платежей (бонусов подписания), планировать бюджетную эффективность недропользования. Целью изучения данной дисциплины является ознакомление студентов с состоянием запасов и ресурсов УВ, их значением в эко- номике страны, основными геологическими и технико-экономиче- скими показателями эффективности освоения, методами количе- ственной оценки запасов и ресурсов. Для достижения поставленных целей выделяются следующие задачи: • анализ существующих подходов к геолого-экономической оценке минеральных ресурсов, обобщение отечественного и за- рубежного опыта, выявление методических проблем, связанных с подсчетом запасов и ресурсов углеводородов; • моделирование процесса поисков и разведки нефтяных и га- зовых месторождений, их подготовки к освоению; • анализ геологических, экономических, инфраструктурных и других факторов, учитывающих регио нальную специфику объектов исследования; • детальное изучение и обоснование основных геологических па- раметров подсчета запасов нефти, газа, конденсата и товарной продукции, • рассмотрение ценовых показателей, капитальных вложений, эксплуатационных издержек, налогов, экономических крите- риев эффективности освоения углеводородных ресурсов; • обоснование и изучение методов подсчета запасов и ресурсов углеводородного сырья на примере конкретной перспективной нефтегазоносной территории (лицензионного участка, место- рождения, залежи); • анализ полученных результатов и выработка рекомендаций по освоению перспективных территорий; прогноз уровней до- бычи нефти и газа, необходимых инвестиций, расчет показа- телей экономической эффективности проекта.
В результате освоения дисциплины обучающийся будет: знать • категории запасов и ресурсов; • условия отнесения запасов и ресурсов к той или иной категории; • принципы выделения границ запасов и ресурсов; • необходимые геолого-технологические параметры месторождения; • основные геологические и экономические показатели эффектив- ности освоения углеводородного сырья; • классификации месторождений по величине запасов, по углево- дородному составу, по сложности геологического строения; • распределение запасов и ресурсов в мире и по России, круп- нейшие месторождения нефти и газа; уметь • определять категорийность запасов и ресурсов в зависимости от степени изученности месторождения; • обосновывать подсчетные параметры и определять их; • оценивать экономическую значимость и эффективность освоения месторождения или залежи; • увязывать категории запасов и ресурсов со стадийностью геоло- горазведочных работ; • подсчитывать в количественном выражении запасы или ре- сурсы; владеть • знаниями о существующих отечественных и зарубежных клас- сификациях запасов и ресурсов и выделяемых категориях; • навыками пользования специализированным программным обеспечением и принципами работы приборов и оборудования, применяемых при подсчете запасов; • способами определения основных геологических и экономи- ческих показателей освоения углеводородного сырья; • методикой ведения и методами подсчета запасов и оценки угле- водородных ресурсов; • основными количественными и качественными характеристи- ками модели геолого-экономической оценки; • методикой определения капитальных и эксплуатационных за- трат, налогов, уплачиваемых недропользователем согласно рос- сийскому законодательству; • направлениями лицензионной и инвестиционной политики го- сударства и компаний в области освоения недр; • практическими расчетами по обоснованию экономической эф- фективности освоения углеводородных ресурсов, объемов сей- сморазведки, поисково-разведочного бурения, испытания.
В учебнике рассмотрены основные положения «Классифи- кации запасов и ресурсов нефти и горючих газов», действующей в России с 01.01.2016; приведены критерии выделения категорий запасов и ресурсов, оценено состояние начальных суммарных ре- сурсов и запасов России, сопредельных и зарубежных стран и пер- спективы их освоения. Для оценки освоенности запасов и ресурсов применяются различные коэффициенты, геологические и экономи- ческие показатели, представленные в виде математических формул. Детально рассмотрены методы подсчета запасов нефти, газа, кон- денсата и товарной продукции, а также способы определения ос- новных подсчетных параметров. Во время учебного процесса студенты должны научиться опре- делять основные показатели эффективности геологоразведочных работ, оценивать состояние запасов и ресурсов России или любого другого региона, определять перспективные направления освоения углеводородов и возможность использования нетрадиционных источников углеводородного сырья.
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ ОСВОЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РЕСУРСОВ В настоящее время из недр извлекается более 200 видов по- лезных ископаемых, из них наиболее высокими темпами ведется добыча нефти и газа. За последние десятилетия добыча нефти уве- личилась в 1,1 раза, газа — в 1,4 раза. Количество подтвержденных запасов нефти за последние 10–12 лет возросло в 1,7 раза, газа — в 1,4 раза [18]. Нефть и газ как топливно-энергетические ресурсы активно участвуют в формировании бюджета всех стран, причастных к их использованию, и являются основополагающими в хозяйственной и экономической деятельности. Нефтегазодобывающие компании заинтересованы в объективной оценке ресурсного потенциала недр для определения инвестиционной привлекательности новых пло- щадей или месторождений. Снижение объемов геологоразведочных работ, отсутствие от- крытий крупных и крупнейших месторождений, низкая обеспе- ченность добычи разведанными запасами способствуют углублен- ному изучению углеводородных ресурсов. Причем важно не только качество ресурсов, соотношение объемов разведанных запасов и уровней добычи, но и совершенствование классификаций запасов и ресурсов и увязка их с классификациями зарубежных стран, со- вершенствование методов подсчета запасов, определение геолого- экономических показателей освоения углеводородов при проекти- ровании разработки месторождений. По всем прогнозам, горючие полезные ископаемые, в особен- ности природный газ, сохранят лидирующее положение в то- пливно-энергетическом балансе мира практически на протяжении всего XXI в. К 2030 г. производство природного газа (прогноз 5,6 трлн м 3) будет практически равно производству и потреблению нефти (5,7–6,0 млрд т). Современное регио нальное размещение за- пасов и ресурсов нефти и газа характеризуется крайне высокой не- однородностью. Добыча углеводородного сырья (углеводородов — УВ) постепенно смещается из районов с развитой инфраструктурой и промышленностью в слабо освоенные районы, на шельф, в его глубоководные зоны, с которыми в последнее время связаны прак- тически все открытия новых месторождений нефти и газа. Почти
половина территории Восточной Сибири и Дальнего Востока и все дальневосточные шельфы являются перспективно нефтегазонос- ными [18, 72]. Начальные суммарные геологические ресурсы УВ здесь оцени- ваются в 114 млрд т н.э. (т н.э. — тонна нефтяного эквивалента), от- крыто 155 месторождений нефти и газа, однако регионы характери- зуются слабой изученностью и освоенностью ресурсной базы. Так, по Восточной Сибири разведанность ресурсов составляет по нефти 6%, по газу — 8%. Начальные суммарные ресурсы УВ Дальнего Востока оцениваются в 3,9 млрд на суше и 18,9 млрд т н.э. — по ак- ватории (83%). Разведанность ресурсов несколько выше — 35%. Именно эти регионы будут определять развитие нефтегазопромыш- ленного комплекса в будущем за счет прироста запасов на вновь открываемых месторождениях [72]. Доказанные запасы углеводородного топлива по странам мира, на долю которых приходится 93% мировых запасов и почти 84% производства, приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Доказанные запасы углеводородного сырья в 2015 г. [11] Регион/страна Нефть Газ Всего млрд т млрд т н.э. трлн м 3 млрд т н.э. млрд т н.э. Северная Америка 35,9 35,9 12,8 11,6 47,5 Центральная и Южная Америка 51,0 51,0 7,6 6,8 57,8 Европа 1,9 1,9 3,3 3,0 4,9 Россия 14,0 14,0 32,3 29,1 43,1 Страны СНГ (без России) 5,1 5,1 21,2 19,1 24,2 Ближний и Средний Восток 108,7 108,7 80,0 72,1 180,8 Африка 17,1 17,1 14,1 12,7 29,8 Азия 5,7 5,7 15,6 14,0 19,7 Всего 239,4 239,4 186,9 168,4 407,8 Примечание. Данные в табл. 1.1 учитывают только традиционные источ- ники углеводородного сырья. По данным компании British Petroleum (ВР) на 2018 г., из общих доказанных мировых запасов природного газа, составляющих
196,8 трлн м 3, в России сосредоточены 47,8 трлн м 3 (или 24,28% от мировых запасов). Добыча природного газа в России (данные Росстата) в 2019 г. составила 726,0 млрд м 3. Второе место в ми- ровом балансе принадлежит Ирану с доказанными запасами газа 33,72 трлн м 3 (17,09%), добыча составляет 253,8 млрд м 3. Замы- кает тройку лидеров Катар с запасами 24,07 трлн м 3. Запасы США оцениваются в 955,1 млрд м 3 (4,42%) с учетом сланцевого газа (данные ВР по состоянию на 2018 г.) [11, 84]. Мировые доказанные запасы нефти оцениваются в 1 779 685 млн барр., добыча составляет 80 622 тыс. барр/сут. Лидерами по доказанным запасам нефти яв- ляются Венесуэла — 300 878 млн барр. (или 16,9% от мировых за- пасов) и Саудовская Аравия — 297 700 млн барр. (16,7% от общеми- ровых запасов). Россия в рейтинге ВР занимает восьмое место с за- пасами 80,0 млрд барр. Добыча нефти по состоянию на 01.02.2020, по данным Росстата, составила 10 625 тыс. барр/сут (13,4%). В условиях дефицита традиционного углеводородного сырья и необходимости расширения минерально-сырьевой базы (МСБ) все больше внимания привлекают нетрадиционные источники УВ: тяжелые нефти, природные битумы, битуминозные сланцы, газ угольных отложений, газогидраты, залежи УВ в нетрадиционных породах-коллекторах (низкопроницаемые породы, бажениты, ха- думиты, доманикиты, породы кристаллического фундамента и др.), трудноизвлекаемые запасы тяжелой и сверхвязкой нефти, при- родные битумы, запасы которых во многих странах значительны. Общий объем предполагаемых мировых запасов сланцевого газа составляет 715 трлн м 3, из которых, трлн м 3: • 202 сосредоточено в Северной Америке; • 129 — в Южной Америке; • 112 — в Африке; • 160 — в Азии; • 73 — в Европе; • 39 — в Австралии. Запасы метаногидратов оцениваются в 3000 трлн м 3. Один кубо- метр газового гидрата может содержать до 180 м 3 метана. На суше России газогидратные объекты выделены на Ямбургском и Бо- ваненковском газоконденсатных месторождениях (ГКМ), Улан- Юряхинской антиклинали, на Чукотке и Колыме. Газогидратные месторождения России занимают площадь 2,4 млн км 2 на суше и 3,5 млн км 2 в морях. Значительная их часть приурочена к шельфу Охотского моря, где площадь гидратосодержащей зоны составляет 100 тыс. км 2, а толщина — 200 м. Единственное разрабатываемое месторождение газогидратов в России — Мессояхское [10].
Суммарные запасы метанового газа в угольных пластах бас- сейнов оцениваются величиной 45–50 трлн м 3, извлекаемая часть — 50%. В России начались первые экспериментальные работы по из- влечению шахтного газа. В настоящее время в мире открыто более 40 месторождений нефти и газа в кристаллических магматических породах фунда- мента, 70% которых связаны с гранитоидами, 12% — с вулканоген- ными породами и 18% — с карбонатными и интрузивными поро- дами. Значительная часть месторождений в фундаменте открыта на шельфе Республики Вьетнам (Белый тигр, Дракон, Белый мед- ведь и др.). На шельфе Каспийского моря в породах фундамента открыто месторождение Оймаша. Мировые запасы тяжелой нефти оцениваются величиной 460 млрд т, из которых до 65% приходится на месторождения неф- тяного пояса Ориноко в Венесуэле, их запасы оценены величиной 170–300 млрд т, а извлекаемые запасы — 10–135 млрд т. В России трудноизлекаемые нефти (ТИЗ) сосредоточены в основном в Рес- публике Татарстан, где открыто 450 месторождений сверхвязкой нефти (СВН). Их доля в структуре запасов достигает более 70% [69. С. 1–28], для промышленного освоения ТИЗ требуются вза- имосвязанный комплекс новых нетрадиционных методов и техно- логий разработки, добычи, транспортировки и переработки, значи- тельные материальные и энергетические затраты. По данным Института геологии и разработки горючих иско- паемых (ИГиРГИ), суммарные ресурсы природных битумов до глу- бины 500 м оцениваются в 16,06 млрд т, в том числе по категории С1 — 15,7 млрд т, по категории С2 — 0,6 млрд т. Основная доля ресурсов — 82,6% — сосредоточена в породах с низким битумосо- держанием (до 5% весовых), 12,2% — в породах с высоким битумо- содержанием (5–10%) и 5,2% — в породах с высоким битумосодер- жанием (более 10%). Первые опытные работы по разработке при- родных битумов осуществлялись на Оленекском месторождении Восточной Сибири, Мордово-Кармальском и Ашальчинском ме- сторождениях Республики Татарстан. Наибольшие объемы ГРР на битумы выполнены в Волго-Уральской нефтегазоносной про- винции (Южно-Татарский свод) попутно с поисками нефти и газа более чем на 70 площадях [2, 10]. Важным направлением наращивания минерально-сырьевой базы является освоение ресурсов шельфа. В мире на шельфе и в прибрежных акваториях сегодня добывают 35% нефти и около 32% газа. Более 30 лет добычу в Северном море с морских плат- форм ведут Норвегия и Англия.
Доступ онлайн
В корзину