А.Н. Аввакумов, С.А. Демидова (ОАО "СевКавНИПИгаз"), Б.Г. Вобликов (ДЗАО "Ставропольнефтегаз-ГПЭ")

В существующей практике разведки газовых и газоконденсатных месторождений весьма мало внимания уделяется оценке остаточных запасов газа и особенно анализу их пространственного размещения. Инструкция по применению классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов [3] и Инструкция о содержании, оформлении и порядке представления в ГКЗ СССР материалов по подсчету запасов нефти и горючих газов [2] не упоминают об остаточных и извлекаемых запасах газа (в отличие от запасов нефти). В соответствии с указанными Инструкциями в "Государственном балансе запасов полезных ископаемых Российской Федерации. Горючие газы" отражаются лишь балансовые и текущие запасы газа.

На стадии разведки и опытно-промышленной эксплуатации (ОПЭ) подсчет запасов газа проводится объемным методом, а при возможности по данным ОПЭ методом материального баланса. При этом начальные запасы газа промышленных категорий оцениваются с точностью от 30-40 % (категория C₁) до 20-25 % (категория В) и 5-10 % (категория А) [1, 4].

Отборы газа из скважин и залежи в целом контролируются инструментально, обычно с точностью до 1 %. Таким образом, все ошибки подсчета начальных запасов газа после завершения разработки залежи фактически переносятся на величину остаточных запасов газа. Процент ошибки, естественно, может быть снижен в результате переоценки запасов газа в процессе эксплуатационного разбуривания месторождения за счет увеличения объема и качества информации. По материалам разработки может быть повышена категорийность запасов и тем самым – точность оценки запасов. Инструкция ГКЗ СССР требует повышения категорийности запасов газа в процессе доразведки и разработки залежей. Однако на практике категорийность запасов редко доводится до категории В. Наглядным примером служат крупные газовые и газоконденсатные месторождения Краснодарского края, где запасы газа оценены по категории С₁, реже – В.

Начальные уточненные запасы газа (объемным методом и методом падения давления) оценены в 27,5 млрд м³ по категории В. Таким образом, начальные запасы газа с учетом точности для категории В (±20 %) могут колебаться от 22 до 33 млрд м³.

К настоящему времени из залежи отобрано 21,8 млрд м³ газа. Остаточные запасы газа могут составить от 0,2 до 11,2 млрд м³, или в среднем 5,7 млрд м³. Достигнутый коэффициент газоотдачи колеблется от 0,99 до 0,66, в среднем 0,79. При таких колебаниях коэффициента газоотдачи оценить степень выработанности месторождения, величину пластовых потерь газа, объем возможных "целиков" газа и их пространственное размещение весьма затруднительно.

Рассмотрим предлагаемую методику на примере гипотетической залежи (рис. 1).

Начальные запасы газа Q₀ (млн м³) определяются объемным методом по известной формуле:

Q₀ = S h k_п k_г P f a,

где S– площадь газоносности, км²; h – средневзвешенная величина эффективной газонасыщенной толщины, м; k_n, k_r – коэффициенты соответственно пористости и газонасыщенности; Р– начальное пластовое давление, МПа; f– поправка на температуру; a – поправка на сверхсжимаемость газа, для приведения объема газа к стандартным условиям.

Для определения средних значений параметров строятся карты: эффективных газонасыщенных толщин, пористости, газонасыщенности (см. рис. 1).

Для построения карты начальных запасов газа в изолиниях площадь газоносности разделяется на квадраты площадью 1 км² каждый (рис. 2,А). В центре каждого квадрата подсчетные параметры определяются по картам изопахит, пористости и газонасыщенности путем экстраполяции. Значения Р, a и f постоянны для всей залежи.

По формуле h k_п k_r P f a рассчитываются "линейные" запасы газа, измеряемые в метрах в центре каждого квадрата. Далее путем экстраполяции этих значений строится карта начальных запасов газа в изолиниях (см. рис. 2,А). Обсчет этой карты дает величину начальных запасов газа, как по всей залежи, так и по любому конкретному участку.

Поскольку все расчеты "линейных" запасов газа проводились для элементарных участков площадью 1 км², то, умножив "линейные" запасы газа на 1 км², получаем запасы газа для каждого элементарного объема в метрах кубических по формуле

q₁ = S k_п k_г P f a.

Зная объемные запасы газа в каждом элементарном объеме, можно определить остаточные (или текущие) запасы газа в этом объеме путем вычитания отбора газа по скважинам, находящимся в этом квадрате. Поскольку на первом этапе расчета мы условно допускаем, что отбор газа из скважин, находящихся в одном квадрате, происходит лишь из объема запасов этого квадрата площадью 1 км², то величины остаточных запасов и отборов газа могут рассматриваться и как объемные (м³), и как линейные (м), графически отнесенные к середине квадрата.

По линейным значениям остаточных запасов газа путем интерполяции можно построить карту остаточных запасов газа в изолиниях (см. рис. 2,В). Обсчитывая эту карту, можно определить остаточные запасы газа как в целом по залежи, так и на отдельном участке.

В таблице приведены результаты расчетов начальных и остаточных запасов газа рассматриваемой гипотетической залежи как объемным методом, так и по картам запасов газа в изолиниях.

Как следует из таблицы, величины начальных, остаточных запасов газа и отборов газа, определенные разными методами, довольно близки друг другу, что свидетельствует о достоверности расчетов.

По карте остаточных запасов газа можно построить карту изобар путем пересчета текущих пластовых давлений, допуская пропорциональное снижение отборов газа и пластового давления, т.е. при газовом режиме (рис. 3).

1. Вопросы разведки нефтяных и газовых месторождений и методика обоснования объемов бурения и исследований // Рекомендации семинара, состоявшегося в Пятигорске 18- 20 ноября 1965 г. Ставропольское правление НТО нефтяной и газовой промышленности, НТО ВНИИ, СКНИЛ ВНИИгаза, СФ ГрозНИИ. – Ставрополь, 1966.
2. Инструкция о содержании, оформлении и порядке представления в Государственную комиссию по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР (ГКЗ СССР) материалов по подсчету за пасов нефти и горючих газов (ГКЗ СССР). - М., 1984.
3. Инструкция по применению классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов. Государственная комиссия по зпасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР (ГКЗ СССР). - М., 1984.
4. Фролов Н.Е., Баркалая О.Г. Методика оценки точности подсчета запасов нефти и газа. – М.: Недра, 1965.

A – карта начальных запасов газа, млн м ; Б – карта отборов газа, млн м ; В – карта остаточных запасов газа, млн м³ ; 1 – эксплуатационная скважина