СЕРИЯ ДОКЛАДОВ ОБЩЕСТВА ИНЖЕНЕРОВ-НЕФТЯНИКОВ финансируется Обществом инженеров-нефтяников Общество благодарит компании, поддерживающие данную программу и приглашает специалистов к участию Особая благодарность Американскому горно-металлургическому и нефтяному институту (AIME) за его вклад в программу.

Методики оценки нетрадиционных источников энергии Джон Ли Техасский Сельскохозяйственный и Машиностроительный Университет

Удовлетворение мировых потребностей в энергии требует нестандартного подхода Потребности мирового сообщества в энергии возрастают Привлекательность многих проектов ограничивается практическими соображениями Аналитики делают ставку на нетрадиционные источники энергии Возможность использования нетрадиционных источников энергии напрямую зависит от наличия совершенной методики оценки ресурсов

Добыча нетрадиционного газа в США будет увеличиваться Добыча, трил.куб.футов Год ИсторияПерспективы «Нижние» 48 штатов, традиционные, на суше «Нижние» 48 штатов, шельфовые «Нижние» 48 штатов попутный газ Аляска «Нижние» 48 штатов, нетрадиционные запасы EIA 2005 Служба энергетической информации США

Увеличение роли нетрадиционных источников энергии в США «Как следствие развития новых технологий и роста цен на природный газ, прогнозируется рост добычи природного газа из относительно богатых ресурсами источников (плотные песчаники, глинистые сланцы, шахтный уголь) … от 35 процентов общей добычи из 48 «нижних» штатов (кроме Аляски и Гавайев) в 2003 до 44 процентов в 2025» EIA Energy Outlook 2005 (Служба энергетической информации США)

Увеличение добычи из нетрадиционных источников УВ в США Добыча, % 35% 44% Развитие новых технологий Рост цен на природный газ Уменьшение добычи из традиционных источников УВ годы

… и в мире Добыча, % Развитие новых технологий Рост цен на природный газ Уменьшение добычи из традиционных источников УВ годы

Различие между традиционными и нетрадиционными источниками углеводородов Традиционные Крупномасштабные проекты по воздействию на пласт Особые способы добычи Новейшие технологии Нетрадиционные

Распределение ресурсов и предельное фактическое значение проницаемости Ресурсы Качество коллектора высокое низкое Объем ресурсов высокий низкий По данным USGS, 2003 (Геологическая служба США) Предел проницаемости

Распределение ресурсов и фактические пределы затрат Ресурсы Качество коллектора высокое низкое Объем ресурсов высокий низкий По данным USGS, 2003 (Геологическая служба США) Фактические пределы затрат

Расширение текущих границ через совершенствование технологии

Влияние внедрения новых технологий на добычу газа по прогнозу Национального совета по нефти (NPC) Без внедрения новых технологий Добыча с учетом внедрения новых технологий Трил. куб. футов год NPC 2003 (Национальный совет по нефти)

Области внедрения новых технологий по оценке Национального нефтяного совета Область внедрения технологийГод, %25 лет,% Успешность развед. скважины Успешность эксплуатац.скважины Конечная добыча на скважину Начальный дебит Затраты на бурение Затраты на освоение Затраты на строительство Фиксированные эксплуатационные расходы NPC 2003

Увеличение добычи нетрадиционных углеводородов возможно через совершенствование оценки ресурсов Область внедрения технологийГод, %25 лет,% Успешность развед. скважины Успешность эксплуатац. скважины Конечная добыча на скважину Начальный дебит Затраты на бурение Затраты на освоение Затраты на строительство Фиксированные эксплуатационные затраты NPC 2003

Действующие проекты по оценке ресурсов Расчет неопределенностей при оценке нетрадиционных ресурсов газа в Северной Америке Оценка нетрадиционных ресурсов газа за пределами Северной Америки

Расчет неопределенностей при оценке нетрадиционных ресурсов газа в Северной Америке Сбор имеющихся материалов по ресурсам (количество и анализ) Передача методики операторам Разработка методики оценки Оценка ресурсов Последние необработанные данные по нетрадиционным ресурсам УВ Месторождения в разработке, с результатами анализов Данные за 30 лет

Методика, применяемая Геологической службой США (USGS) для оценки вероятных ресурсов (2003 г.) Uinta горы Юинта Piceance SAH97.165

Возможные зоны скопления нефти и газа USGS 2003 Традиционные скопления газа в структурных ловушках Переходные зоны Шахтный газ Скопления УВ, выходящие на поверхность Традиционные скопления газа в стратиграфических ловушках вода Традиционные скопления нефти в структурных ловушках вода Нетрадиционные скопления газа Десятки миль

Методика оценки ресурсов Выделение областей в нефтяной провинции, которые являются «общими нефтяными системами» Материнские породы Коллекторские породы Ловушки углеводородов

Выделение нефтяных систем как традиционных … USGS 2003 Скопления УВ, выходящие на поверхность Шахтный газ Переходные зоны Традиционные скопления газа в структурных ловушках Традиционные скопления газа в стратиграфических ловушках Нетрадиционные скопления газа вода Традиционные скопления нефти в структурных ловушках вода

…или нетрадиционных USGS 2003 вода Нетрадиционные скопления газа Традиционные скопления газа в структурных ловушках Традиционные скопления газа в стратиграфических ловушках Переходные зоны Шахтный газ Скопления УВ, выходящие на поверхность Традиционные скопления нефти в структурных ловушках вода

Характеристики «традиционных» скоплений УВ Относительно высокая первичная проницаемость Наличие очевидных покрышек и ловушек Высокий коэффициент извлечения

Характеристики «нетрадиционных» скоплений УВ Региональное простирание Размытые границы Низкая первичная проницаемость Отсутствие очевидных покрышек или ловушек Отсутствие водо-нефтяного/газового контакта Аномально близкое залегание к материнским породам Низкий коэффициент извлечения Шахтный газ, скопления УВ в плотных песчаниках, трещиноватых глинистых сланцах и меловых отложениях

Некоторые другие подходы к нетрадиционным ресурсам УВ (не принятые в USGS) Green River Uinta Piceance SAH «Иногда газовые месторождения с низкой проницаемостью встречаются в традиционных ловушках в породах с плохими коллекторскими свойствами» Шенли и др. (2004):

Схематичное представление оцениваемой площади и нефтенасыщенные ячейки Граница площади оценки USGS 2003

Три категории оценки ресурсов Непроверенные перспективные ячейки способные обеспечить прирост запасов в следующие 30 лет Области непроверенных ячеек Ячейки, проверенные бурением Граница площади оценки USGS 2003

Нефтенасыщенные ячейки Только «непроверенные перспективные ячейки» могут обеспечить прирост базы ресурсов Оценка таких ячеек производится с учетом геологических закономерностей и основных принципов технологии добычи нефти Наша задача – найти непроверенные перспективные ячейки

Кривые падения добычи для прогноза расчетных конечных извлекаемых запасов Дебит, млрд. куб.футов/мес. год газ нефть вода USGS 2003

Распределение расчетных конечных извлекаемых запасов для нетрадиционных скоплений углеводородов Конечные извлек. запасы, млн.куб. футов или 1000 барр. Процент пробы USGS 2003

Оценка USGS вероятных ресурсов нефти и газа для провинций Uinta-Piceance и Utah-Colorado Тип ресурсов Нефть, млн. ст. барр Газ, млрд.куб. футов Традиционные Нетрадиционные P P среднее20.39 P P P среднее38.78 P P P среднее P P P среднее P

Бассейны в США и мире, выбранные для дальнейшего изучения Бассейны в США включают неизученные области в Travis Peak и Barnett Shale Бассейны за пределами США включают бассейны Neuquen и Cuyo (Аргентина) и Sichuan (Китай)

в США в мире Традиционные нетрадиционные Оценка нетрадиционных ресурсов газа Достоверные Аналоги бассейнов традиционные нетрадиционные Достоверные Неизвестные

Цели и проблемы Цели Разработка методологии для выделения аналогичных бассейнов Оценка потенциальных ресурсов в выделенных бассейнах Проблемы Отсутствие данных, в том числе печатных Большое количество бассейнов в Северной Америке Отсутствие четкого понимания параметров и критериев

Последовательность выделения Аналогичного бассейна бассейнов 31 бассейн Все бассейны в Сев.Америке: Нетрадиционные газовые бассейны в Сев. Америке: Ранг аналога (%) Окончательные аналогичные бассейны Сбор данных Определить критерии поиска аналогичных бассейнов Включить характеристики других мировых бассейнов С помощью VBA сравнить характеристики североамериканских и мировых бассейнов Построение базы данных коллектор- ских свойств

Общая информация по бассейну Информация по материнской породе Характеристики коллектора Анализ данных

Максимальные показатели указывают на аналоги Расчет точек 1 × WF 1 1 × WF 1 1 × WF 1 1 × WF × WF × WF 2 1 × WF × WF × WF 3 1 × WF × WF × WF 4 1 × WF × WF 5 1 × WF 5 1 × WF 6 1 × WF 6 0 × WF 6 Итого точекБассейн 1Бассейн 2 Близкое совпадение, не относительные значения Мировые бассейны Бассейны в Сев. Америке

Результат ранжирования

Заключение В ближайшие 25 лет нетрадиционные источники энергии, особенно газ, будут играть ведущую роль в топливном комплексе США Добыча, трил. куб. футов год ИсторияПерспективы Нижние 48 шт., традиционные, на суше Нижние 48 шт., шельфовые Нижние 48 шт., попутный газ Аляска Нижние 48 шт., нетрадиционные

Заключение В ближайшие десятилетия также повысится роль нетрадиционных источников энергии в мировом энергетическом комплексе

Заключение Совершенствование технологии ведет к увеличению разработки нетрадиционных источников УВ Без внедрения новых технологий Добыча с учетом внедрения новых технологий трил.куб. футов год

Заключение Необходимыми условиями для развития новых технологий являются наличие совершенной методики оценки ресурсов, определения перспективных ячеек, выделения неопределенностей Скопления УВ, выходящие на поверхность Шахтный газ Переходные зоны Традиционные скопления газа в структурных ловушках Нетрадиционные скопления газа Традиционные скопления газа в стратиграфических ловушках Традиционные скопления нефти в структурных ловушках вода

Заключение Методика оценки ресурсов, применяемая USGS, - хорошая отправная точка

Заключение Подход USGS к нетрадиционным скоплениям газа ставится под сомнение

Заключение Необходима модель для определения перспективных бассейнов и конкретных объектов в США и мире

Методики оценки нетрадиционных источников энергии Джон Ли Техасский Сельскохозяйственный и Машиностроительный Университет

Численность студентов на начало 2005 учебного года КурсТехас, Колледж Стэйшн Катар Fish курс448 2 курс75 Предпоследний курс 69 Выпускной курс50 Итого33718

Численность выпускников на осень 2005 г. Ученая степеньИтогоЗаочники Д-р философии (PhD) 502 Магистр наук (MS) 932 Магистр технических наук (ME) 3422 Без ученой степени 14 Всего19140