Комплексный проект поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия: Геолого-экономическое, экологическое и безопасностное обоснование

Волго-Уральская нефтегазоносная провинция (НГП), занимающая обширную территорию в 700 тыс. км², к началу 2000-х годов насчитывала более 1100 открытых месторождений нефти и газа, став второй по значимости в России и обеспечивая до четверти национальной нефтедобычи. Однако, за десятилетия интенсивной эксплуатации, степень разведанности начальных суммарных запасов углеводородов достигла 63% к 1993 году, а к 2040 году прогнозируется выработанность месторождений до 80%. Этот факт недвусмысленно указывает на острую необходимость выявления и освоения новых зон, особенно в условиях стабильного спроса на энергетические ресурсы. В этом контексте Волжское валообразное поднятие предстает как потенциально перспективный объект для поисково-разведочных работ на газ, требующий комплексного и глубокого изучения.

Настоящая дипломная работа ставит своей целью разработку всестороннего проекта поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия. Для достижения этой цели предстоит решить ряд задач: провести детальное геологическое и геофизическое обоснование, включающее анализ строения, тектоники и истории развития региона; охарактеризовать литолого-стратиграфические особенности разреза и выявить перспективные газоносные комплексы, в том числе нетрадиционные; разработать рациональный комплекс методов и технологий поисково-разведочных работ; выполнить геолого-экономическую оценку проекта, а также рассмотреть вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности, охраны труда и окружающей среды в соответствии с действующим законодательством. Структура работы последовательно раскрывает эти аспекты, обеспечивая всеобъемлющий анализ и обоснование предлагаемого проекта.

Обзор современного состояния сырьевой базы и история геологического изучения Волго-Уральской НГП

Волго-Уральская нефтегазоносная провинция: Общая характеристика и степень изученности

Волго-Уральская НГП — это не просто географическая область, а истинное сердце российской нефтегазовой индустрии на протяжении десятилетий. Ее масштабы впечатляют: 700 тыс. км², вмещающие более 1100 месторождений, которые к началу 2000-х годов обеспечивали около 25% всей нефтедобычи в стране. Однако, за этой внушительной статистикой скрывается оборотная сторона медали: беспрецедентная степень выработанности. Уже к 1993 году 63% начальных суммарных запасов углеводородов было разведано, а 62% — выработано. Прогнозы к 2040 году и вовсе неутешительны: ожидается, что степень выработанности достигнет 80%, оставляя лишь 1933,8 млн тонн остаточных запасов. Это подчеркивает критическую важность поиска и вовлечения в разработку новых, зачастую более сложных и глубокозалегающих объектов. Что же это означает для энергетической безопасности страны?

Продуктивные горизонты в пределах ВУ НГП демонстрируют значительный диапазон глубин, варьируясь от 0,5 до 5 км, изредка опускаясь и ниже. Распределение разведанных запасов по геологическим периодам является ключевым индикатором перспективности:

• Девонские отложения: Сосредоточивают 30% нефти и 2% газа.
• Каменноугольные отложения: Включают 30% нефти и 8% газа.
• Пермские отложения: Наиболее богаты газом, содержат 40% нефти и целых 90% газа.

Такое распределение акцентирует внимание на пермских и каменноугольных отложениях как главных целях для газовых поисковых работ. Особо значим Соль-Илецкий свод, где нижнепермские отложения являются основным продуктивным комплексом, вмещающим такие крупные месторождения, как Оренбургское, Копанское, Бердянское, Песчаное, Нагумановское НГКМ. В этом районе эвапориты кунгурского яруса выступают в качестве мощных экранов, способствующих формированию залежей. Несмотря на значительные объемы проведенных геологоразведочных работ, потенциал выявления новых месторождений на Соль-Илецком сводовом поднятии по-прежнему оценивается как высокий, что делает его аналогом и ориентиром для исследований в пределах Волжского валообразного поднятия.

История геологического развития и изучения Волжского валообразного поднятия и сопредельных территорий

История геологического изучения Волжско-Уральского региона, частью которого является Волжское валообразное поднятие, насчитывает более столетия и тесно связана с именами выдающихся российских геологов. Основателем казанской геологической школы и одним из пионеров изучения Восточно-Европейской платформы был Николай Головкинский, чьи работы заложили фундамент для понимания стратиграфии и тектоники региона. Его ученик, Михаил Ноинский, стал одной из ключевых фигур в геологической науке начала XX века. Получив степень магистра минералогии и геогнозии за монографию «Самарская Лука», Ноинский не только изучал закономерности колебательных движений Земли и «отпечатки» мест формирования осадочных пород, но и активно курировал поиски нефти на востоке Русской платформы. Его исследования, основанные на глубоком понимании палеогеографии и седиментологии, сыграли определяющую роль в формировании первых представлений о нефтегазоносности региона.

Эволюция представлений о нефтегазоносности Волжского валообразного поднятия и прилегающих территорий проходила через несколько этапов:

1. Начальный этап (конец XIX – начало XX века): Характеризовался региональными геологическими съемками, картированием выходов коренных пород и первыми попытками систематизации стратиграфического разреза. Работы Ноинского и его последователей фокусировались на выявлении крупных структурных элементов и анализе осадочных фаций.
2. Середина XX века: С развитием гравиметрических, магнитометрических и, в особенности, сейсморазведочных методов, стало возможным изучение глубокозалегающих структур. Активно проводилось структурное бурение, что позволило уточнить положение опорных горизонтов и выявить первые локальные поднятия, перспективные для поисков углеводородов. В этот период были открыты первые промышленные месторождения в Волго-Уральской НГП, что стимулировало дальнейшее углубленное изучение.
3. Конец XX – начало XXI века: Отмечен переходом к более детальным исследованиям с использованием данных 3D-сейсморазведки, ГИС и глубокого бурения. Фокус сместился на выявление не только структурных, но и литологических, стратиграфических и комбинированных ловушек. Понимание истории геологического развития, включая этапы тектонической активизации, седиментации и формирования региональных покрышек, стало критически важным для прогнозирования месторождений. В этот период активно изучались особенности доманиковых отложений как перспективных нетрадиционных резервуаров.

Современные концепции нефтегазоносности Волжского валообразного поднятия базируются на комплексном подходе, учитывающем как классические структурные факторы, так и тонкие литолого-фациальные особенности, а также геохимические и гидрогеологические предпосылки. История изучения показала, что даже в условиях высокой изученности, глубокий и системный подход, опирающийся на предыдущие исследования и новые технологии, способен открывать новые горизонты для поисков углеводородов.

Основные черты тектоники и геологического строения Волжского валообразного поднятия

Волжское валообразное поднятие является составной частью Восточно-Европейской платформы, одной из древнейших и наиболее стабильных тектонических структур Земли. Его место в этой гигантской структуре определяется как элемент крупной Волго-Уральской антеклизы, которая, в свою очередь, граничит с Предуральским краевым прогибом на востоке, Прикаспийской синеклизой на юго-востоке и Воронежской антеклизой на западе. Такое положение обусловливает сложную историю тектонического развития и, как следствие, многообразие геологических условий, благоприятных для формирования и сохранения залежей углеводородов.

Основные черты тектонического строения:

1. Кристаллический фундамент: Является основанием Волжского поднятия и представлен метаморфизованными и магматическими породами архея и протерозоя. Фундамент имеет блоковое строение, разделенное глубинными разломами. Эти разломы, многие из которых являются долгоживущими и реактивировались на протяжении всей геологической истории, играли ключевую роль в формировании надфундаментных структур осадочного чехла. Блоки фундамента могли смещаться относительно друг друга, создавая зоны растяжения и сжатия, что способствовало образованию грабенов, горстов и флексур.
2. Осадочный чехол: Перекрывает кристаллический фундамент и имеет значительную мощность, достигающую в некоторых частях Волго-Уральской НГП до 6 км. Он сложен преимущественно палеозойскими (девон, карбон, пермь) и мезозойско-кайнозойскими отложениями. Особое внимание уделяется палеозойским комплексам, где сосредоточены основные запасы углеводородов.
   • Девонские отложения: Представлены терригенными и карбонатными породами. Нижний и средний девон часто включает продуктивные терригенные пласты (песчаники, алевролиты). Верхний девон характеризуется развитием рифогенных массивов и доманиковых отложений, которые формировались в условиях глубоководных бассейнов с высокой органической продуктивностью.
   • Каменноугольные отложения: Включают бобриковский горизонт нижнего карбона, представленный мощными толщами кварцевых песчаников, обладающих высокими емкостными и фильтрационными свойствами. Вышележащие карбонатные толщи среднего и верхнего карбона также являются перспективными.
   • Пермские отложения: Особенно нижняя пермь, содержат значительные газовые запасы, как было показано на примере Соль-Илецкого свода. Эвапоритовые толщи (например, кунгурского яруса) выступают в качестве мощных региональных покрышек, формируя надежные ловушки.
3. Соляно-купольная тектоника: В некоторых частях Волго-Уральской НГП, особенно ближе к Прикаспийской синеклизе, присутствует соляно-купольная тектоника, связанная с движением соленосных толщ пермского возраста. Соляные купола создают сложные структурные ловушки, но их прогнозирование и изучение требуют специализированных геофизических методов.
4. Валообразные поднятия: Сами валообразные поднятия, к которым относится Волжское, формируются над глубинными разломами или крупными блоками фундамента. Они представляют собой пологие антиклинальные структуры, вытянутые на десятки и сотни километров, с осложнениями в виде локальных куполов и брахиантиклиналей. Именно эти локальные поднятия являются основными структурными ловушками для углеводородов.

Понимание тектонического строения и геологического развития Волжского валообразного поднятия является фундаментальным для прогнозирования месторождений. Взаимодействие глубинных разломов, блокового строения фундамента, особенностей осадконакопления и последующих тектонических движений определяет распределение коллекторов, покрышек и ловушек, а также миграцию и аккумуляцию углеводородов.

Литолого-стратиграфическая и геофизическая характеристика разреза Волжского валообразного поднятия и нефтегазоносный потенциал

Региональные нефтегазоносные комплексы и их продуктивность

Глубокий анализ истории геологического развития Земли показывает, что наибольшие ресурсы углеводородов сосредоточены в отложениях тех геологических периодов, которые характеризовались активной жизнедеятельностью организмов биосферы. Этот принцип, известный как «биопродуктивность», лежит в основе понимания распределения нефтегазоносных комплексов. В Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (НГП), включая Волжское валообразное поднятие, промышленно нефтегазоносными являются отложения палеозойской группы: девона, карбона и перми.

Детальная характеристика продуктивных комплексов:

• Девонские отложения: Имеют первостепенное значение, к ним приурочено более 50% запасов нефти в ВУ НГП. В разрезе девона выделяются несколько продуктивных горизонтов, представленных преимущественно терригенными и карбонатными породами. Особый интерес представляют отложения верхнего девона, где развиты рифогенные постройки и, что крайне важно для газоносности, доманиковые отложения.
• Каменноугольные отложения: Являются вторым по значимости комплексом. К ним приурочены значительные запасы как нефти, так и газа. В нижнем карбоне (визейский ярус) особо выделяется бобриковский горизонт, представленный мощными толщами преимущественно кварцевых песчаников. В Саратовском Поволжье, входящем в состав Волго-Уральской НГП, дебиты нефти из бобриковского горизонта могут достигать 145 т/сут, что свидетельствует о его высоком потенциале. Высокие емкостные и фильтрационные свойства этих песчаников, а также их толщина (например, 21-27 м в районе Тихоновской структуры) делают их превосходными коллекторами. Залежи нефти, газа и конденсата уже открыты в бобриковских и бобриковско-тульских отложениях на Тамбовской и Соболевской площадях.
• Пермские отложения: Особенно нижняя пермь, содержат основной объем газовых запасов ВУ НГП – до 90% от всех разведанных запасов газа в провинции. Это связано с формированием мощных эвапоритовых толщ (кунгурский ярус) в качестве региональных покрышек, которые надежно экранируют нижезалегающие карбонатные и терригенные коллекторы. Наиболее перспективными в газоносном отношении являются среднекаменноугольно-нижнепермские карбонатные отложения, как это подтверждается на Соль-Илецком своде, где открыты такие месторождения, как Оренбургское, Черниговское, Комаровское и другие.

В общей сложности, углеводороды сосредоточены в 60 продуктивных пластах палеозойской группы в пределах Волго-Уральской НГП. Этот факт подчеркивает многослойность и полихронность нефтегазоносности региона, требуя комплексного подхода к поисково-разведочным работам. Для успешного прогнозирования критически важно знать факторы, определяющие размещение месторождений, а также поисковые признаки, которые могут указывать на наличие промышленных скоплений углеводородов.

Перспективные литолого-стратиграфические особенности для газовых залежей (с учетом «слепых зон»)

При поиске газовых залежей в пределах Волжского валообразного поднятия, помимо традиционных коллекторов, особое внимание следует уделить нетрадиционным резервуарам, которые долгое время оставались в «слепых зонах» геологоразведки. Одним из таких перспективных, но сложных объектов являются доманиковые отложения.

Доманиковые отложения:

Эти уникальные образования представляют собой высокоуглеродистую карбонатно-кремнистую формацию, характеризующуюся чрезвычайно низкой пористостью и крайне низкой проницаемостью. Изначально они рассматривались как материнские породы, генерирующие углеводороды для традиционных залежей. Однако, современные исследования показали, что доманики могут быть самостоятельными объектами для поиска и оценки нетрадиционных залежей нефти и газа (так называемая «сланцевая нефть» или «нефть плотных формаций»).

• Особенности: Ключевой особенностью доманиковых отложений является развитие микротрещин, особенно в участках, обогащенных органическим веществом. Эти микротрещины, образующиеся в результате катагенных потерь флюидогенерирующей массы органического вещества и пониженной прочности породы, создают каналы для фильтрации углеводородов.
• Потенциал: Оценочные извлекаемые запасы доманиковых отложений в Волго-Уральском бассейне варьируются от 3 до 6 млрд тонн, а в Республике Татарстан потенциал оценивается в 5-16 млрд тонн. Это колоссальные объемы, которые требуют особого подхода к освоению.
• Технологии добычи: Для извлечения углеводородов из доманиковых отложений необходимы специальные технологии, такие как горизонтальное бурение и многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП). «Татнефть» уже продемонстрировала успешность этих подходов, добыв 336 тыс. тонн доманиковой нефти с 2014 по 2019 год, при среднем дебите 3,2 тонны в сутки из 77 скважин. Доманиковая формация распространена на площади более 200 тыс. км² в Тимано-Печорской и Волго-Уральской провинциях, что делает ее одним из приоритетных направлений.

Бобриковские отложения нижнего карбона:

Помимо нетрадиционных резервуаров, критически важными остаются и традиционные, но сложные в изучении комплексы. Бобриковские отложения визейского яруса нижнего отдела каменноугольной системы, охватывающие значительную часть юго-востока Русской плиты (Саратовская, южная часть Ульяновской, Самарской и Оренбургской областей), являются одним из наиболее важных и перспективных нефтегазоносных комплексов.

• Особенности: Основная сложность заключается в их литолого-фациальной изменчивости и значительной вариабельности фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС). В пределах Саратовского Поволжья бобриковский горизонт представлен мощными толщами преимущественно кварцевых песчаников с высокими ФЕС, что делает его отличным коллектором. Однако, сложное геологическое строение требует детального изучения.
• ��рогноз и детализация: Для повышения успешности геологоразведочных работ необходимо:
  • Детализация литолого-палеогеографических обстановок формирования отложений.
  • Совершенствование прогноза распространения потенциальных алеврито-песчаных пород-коллекторов.
  • Выяснение направления изменения ФЕС продуктивных пластов.

  ФГБУ «ВНИГНИ» активно проводит седиментологический анализ данных бурения с привлечением эталонных геолого-геофизических разрезов верхнедевон-турнейских отложений, что является примером передового подхода.

Изучение этих комплексов, особенно доманиковых отложений, требует не только стандартных методов, но и инновационных подходов в геофизике и бурении, позволяющих максимально точно охарактеризовать их строение и оценить запасы.

Геофизические признаки нефтегазоносности и методы их выявления

В современном мире геологоразведки на нефть и газ геофизические методы стали не просто вспомогательным инструментом, а основным фактором, повышающим эффективность поисково-разведочных работ. Они позволяют заглянуть в недра Земли на глубины до 20–40 км, выявляя сложнейшие геологические структуры, которые могут служить ловушками для углеводородов.

Сейсморазведка — основной метод:
Среди всех геофизических методов сейсморазведка занимает ведущее положение, особенно ее модификации МОГТ-2D (многократное отражение общей глубинной точки в двух измерениях) и МОГТ-3D (трехмерная сейсморазведка).

• МОГТ-2D: Применяется для регионального изучения геологического строения, выявления крупных структурных элементов, таких как валообразные поднятия, синеклизы, а также для трассирования основных сейсмических горизонтов, соответствующих границам крупных стратиграфических подразделений.
• МОГТ-3D: Этот метод обеспечивает беспрецедентную детализацию, позволяя построить трехмерную модель геологического разреза. С его помощью можно с высокой точностью картировать мелкие брахиантиклинальные складки, литологические ловушки, зоны разломов и, что особенно важно для Волжского валообразного поднятия, рифогенные ловушки.

Выявление рифогенных ловушек и фаменских клиноформных тел:
Особую ценность в разрезе Волжского валообразного поднятия представляют фаменские клиноформные тела. Это рифогенные и биогермные образования фаменского и верхнефранского веков, которые формировались на выровненной поверхности саргаевского горизонта нижнефранского подъяруса.

• Морфология: На временных сейсмических разрезах эти тела четко выделяются, образуя ассоциации рифогенных ловушек фаменско-турнейского возраста. Морфологически они напоминают атоллы с четко выраженными лагунными (шельфовыми), рифовыми и депрессионными фациями. Мощность таких образований может достигать 200-300 м.
• Седиментационная модель: Седиментационная модель в этих участках может быть изменена морфологией фаменских клиноформных тел. Фациальный профиль демонстрирует переход от склоновых карбонатных клиноформных комплексов к доманикитам некомпенсированного осадконакопления. Это означает, что в непосредственной близости от рифовых построек могут располагаться доманиковые отложения, которые, как уже упоминалось, являются перспективными для нетрадиционных залежей.

Дополнительные методы и их роль:

• Гравиразведка и магниторазведка: Эти методы используются на региональном этапе для выявления крупных аномалий, связанных с неоднородностями в кристаллическом фундаменте и крупными тектоническими нарушениями, которые могут влиять на размещение надфундаментных структур.
• Геофизические исследования скважин (ГИС): После бурения скважин ГИС являются незаменимым инструментом для детального изучения литологии, пористости, проницаемости, насыщения пластов и выявления продуктивных интервалов.
• Седиментологический анализ и интерпретация сейсмопрофилей: На участках, не охарактеризованных бурением, данные интерпретации сейсмопрофилей в сочетании с седиментологическим анализом эталонных разрезов (как это делает ФГБУ «ВНИГНИ») позволяют максимально точно прогнозировать распространение коллекторов и покрышек.

Комплексное применение этих геофизических методов позволяет значительно снизить риски поисково-разведочных работ, оптимизировать размещение буровых скважин и повысить вероятность открытия новых газовых месторождений в пределах Волжского валообразного поднятия.

Методы и технологии поисково-разведочных работ на газ в условиях Волжского валообразного поднятия

Этапы и стадии поисково-разведочных работ

Геологоразведочные работы (ГРР) на нефть и газ – это сложный, многоступенчатый процесс, который можно условно разделить на два основных этапа: поисковый и разведочный. Каждый из них имеет свои специфические задачи и методические особенности, последовательное и тщательное выполнение которых является залогом успешного открытия и подготовки месторождения к разработке.

1. Поисковый этап:

Цель этого этапа – обнаружение промышленных скоплений углеводородов и их предварительная оценка. Поисковый этап, в свою очередь, подразделяется на несколько стадий:

• Региональные поисково-геофизические работы: На этой начальной стадии происходит крупномасштабное изучение территории. Основные задачи включают:
  • Выявление зон нефтегазонакопления.
  • Установление границ распространения, мощности, стратиграфии, литологии, геохимических и гидрогеологических свойств осадочного чехла.
  • Выделение региональных покрышек и нефтегазоносных комплексов в разрезе осадочного чехла.
  • Проведение тектонического районирования территории.
  • Часто на этой стадии открывается первое месторождение в пределах крупной структуры.

  Применяемые методы: региональная сейсморазведка (МОГТ-2D), гравиразведка, магниторазведка, аэрофотосъемка, космоснимки.

• Поиск локальных структур и подготовка их к глубокому бурению: На основе региональных данных выделяются наиболее перспективные участки.
  • Проведение детальной сейсморазведки (МОГТ-2D, МОГТ-3D) для уточнения строения локальных структур.
  • Структурно-геологическое картирование (в «открытых» районах).
  • Структурное бурение для проверки положения опорных горизонтов.
  • Геоморфологические, геохимические и гидрогеологические методы для выявления прямых и косвенных признаков нефтегазоносности.
• Поисковое бурение: Кульминация поискового этапа.
  • Первая поисковая скважина закладывается в центре куполовидного поднятия (или другой предполагаемой ловушки) с целью обнаружения залежи.
  • Глубина поисково-разведочных скважин может достигать фундамента или ограничиваться техническими возможностями. В Волго-Уральской НГП продуктивные горизонты залегают на глубинах 0,5–5 км, а осадочный чехол может иметь мощность до 6 км. Параметрические скважины могут проходить фундамент на глубину до 2 км для изучения его строения.
  • При получении промышленных притоков нефти или газа подтверждается открытие месторождения.

2. Разведочный этап:

Цель этого этапа – детальное изучение обнаруженного месторождения для подготовки его к промышленной разработке.

• Предварительная разведка:
  • Закладываются дополнительные поисковые скважины (например, вторая поисковая скважина на крыле поднятия) для определения размеров залежей и подсчета запасов по категориям С₂ и С₁.
  • Общее количество глубоких скважин (включая поисковые) доводится до 4–5.
  • Проводится отбор керна, воды, нефти и газа для лабораторных исследований.
  • Выполняются детальные ГИС.
• Детальная разведка:
  • Основная задача – получение всей необходимой информации для составления технологической схемы разработки.
  • Бурение разведочных скважин по утвержденной сетке для уточнения контуров залежей, их формы и объема.
  • Определение емкостно-фильтрационных свойств (ЕФС) коллекторов.
  • Построение карт пористости и эффективных нефтенасыщенных/газонасыщенных толщин по каждому пласту.
  • Подсчет (пересчет) запасов по категории С₁ для каждой залежи и месторождения в целом.
  • Завершается составлением отчета по подсчету запасов и проекта опытно-промышленной эксплуатации месторождения.

Рациональный комплекс поисково-разведочных работ призван обеспечить решение этих геолого-экономических задач с минимальными затратами, что особенно актуально в условиях Волжского валообразного поднятия, где могут быть как традиционные, так и нетрадиционные объекты.

Комплекс геолого-геофизических методов поиска и разведки

Успешное обнаружение газовых залежей в пределах Волжского валообразного поднятия требует комплексного и последовательного применения различных геолого-геофизических методов. Выбор конкретных технологий обусловлен геологическими особенностями региона, глубиной залегания перспективных горизонтов и необходимостью изучения как традиционных, так и нетрадиционных резервуаров.

1. Региональные исследования:

• Геофизические методы (гравиразведка, магниторазведка): Применяются на начальных стадиях для крупномасштабного изучения территории. Позволяют выявлять региональные аномалии, связанные с неоднородностями в строении кристаллического фундамента и крупными тектоническими нарушениями, которые могут контролировать формирование осадочного чехла и, как следствие, размещение углеводородных залежей.
• Региональная сейсморазведка 2D: Служит для построения региональных сейсмогеологических разрезов, трассирования опорных отражающих горизонтов, оценки мощности осадочного чехла, выявления крупных валообразных поднятий, впадин и зон региональных разломов. Позволяет определить общие черты тектонического районирования.
• Космические и аэрофотосъемки: Используются для изучения геоморфологических особенностей рельефа, выявления линеаментов и кольцевых структур, которые могут быть связаны с глубинными тектоническими нарушениями и локальными поднятиями в осадочном чехле.

2. Детальные поисковые работы:

• Детальная сейсморазведка 3D: Является основным методом для детального изучения локальных объектов. С ее помощью создается трехмерная модель геологического строения, что позволяет:
  • Точно картировать брахиантиклинальные складки, литологические и стратиграфические ловушки.
  • Выявлять рифогенные постройки и фаменские клиноформные тела, которые являются крайне перспективными для газовых залежей.
  • Оценивать толщины и морфологию перспективных коллекторов.
  • Идентифицировать зоны разрывных нарушений и их влияние на миграцию и аккумуляцию углеводородов.
• Структурно-геологическое картирование: В районах с выходами коренных пород (в пределах сопредельных территорий) позволяет составлять геологические карты, уточнять границы разновозрастных пород и элементы их залегания, что способствует лучшему пониманию поверхностной и глубинной геологии.
• Структурное бурение: Бурение неглубоких скважин для получения образцов пород и уточнения положения опорных горизонтов, выделенных по данным геофизики. Помогает привязать сейсмические горизонты к реальной стратиграфии.
• Геохимические методы: Включают анализ приповерхностных проб грунта, воды и воздуха на содержание углеводородных газов и их гомологов. Позволяют выявлять ореолы рассеяния углеводородов над залежами, которые могут служить прямыми или косвенными поисковыми признаками.
• Гидрогеологические методы: Изучение состава и напора подземных вод. Аномалии в солевом составе или содержании растворенных газов могут указывать на наличие близлежащих залежей углеводородов.

3. Бурение глубоких скважин:

• Параметрические скважины: Бурятся для изучения геологического строения региона в целом, получения информации о разрезе до фундамента, оценки перспектив нефтегазоносности крупных тектонических элементов. В Волго-Уральской НГП продуктивные горизонты залегают на глубинах от 0,5 до 5 км, при этом осадочный чехол может достигать 6 км, а параметрические скважины могут проходить фундамент на глубину до 2 км.
• Поисковые скважины: Предназначены для непосредственного обнаружения залежей углеводородов. Первая поисковая скважина закладывается в наиболее перспективной части структуры. При получении промышленных притоков, последующие поисковые скважины (называемые также разведочными) закладываются на крыльях поднятия для определения размеров залежей.
• Разведочные скважины: Используются для детального изучения обнаруженного месторождения, уточнения его контуров, литологии, коллекторских свойств и подсчета запасов.
• Отбор керна, воды, нефти и газа: Крайне важная задача бурения. Образцы керна подвергаются лабораторным исследованиям для определения литологии, минерального состава, пористости, проницаемости, насыщения, а также для седиментологического и палеонтологического анализа. Пробы пластовых флюидов анализируются для определения их состава и свойств.
• Геофизические исследования скважин (ГИС): Комплекс методов, проводимых в пробуренных скважинах (каротаж, термометрия, акустический каротаж и др.), для детального изучения разреза, выделения коллекторов и покрышек, определения их фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) и насыщения.

Рациональный комплекс поисково-разведочных работ должен обеспечивать решение основных геолого-экономических задач с минимальными затратами сил и средств в конкретных геологических и географических условиях Волжского валообразного поднятия.

Оптимизация комплекса работ для газовых объектов Волжского валообразного поднятия (с учетом «слепых зон»)

Оптимизация комплекса поисково-разведочных работ для газовых объектов в пределах Волжского валообразного поднятия требует адаптации стандартных методик к уникальным геологическим условиям региона, особенно с учетом необходимости исследования как традиционных карбонатных и терригенных коллекторов, так и нетрадиционных резервуаров, таких как доманиковые отложения.

1. Усиление детальной сейсморазведки:

• МОГТ-3D с высоким разрешением: Для Волжского валообразного поднятия критически важна 3D-сейсморазведка с максимально высоким разрешением. Это позволит не только детально картировать брахиантиклинальные структуры, но и выявлять тонкие литологические ловушки, зоны выклинивания, а также специфические рифогенные постройки (фаменские клиноформные тела).
• Атрибутный анализ сейсмических данных: Применение различных сейсмических атрибутов (амплитуда, частота, фаза, атрибуты объемного анализа, такие как когерентность, изгиб) поможет выделить зоны с развитием микротрещин в доманиковых отложениях, определить наличие флюидов (газа) в коллекторах, а также идентифицировать границы литологических тел с низкими ФЕС.
• Инверсия сейсмических данных: Акустическая и упругая инверсия позволяет трансформировать сейсмические данные в геологические параметры (скорость распространения волн, плотность, модули упругости), что дает возможность более точно прогнозировать пористость, глинистость и, как следствие, коллекторские свойства.

2. Целенаправленное бурение скважин:

• Горизонтальное бурение и многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП): Для доманиковых отложений, характеризующихся низкой пористостью и проницаемостью, эти технологии являются не просто желательными, а абсолютно необходимыми уже на стадии поискового бурения. Планирование скважин должно предусматривать возможность проведения ГРП для получения промышленных притоков газа. Это позволит оценить извлекаемые запасы и эффективность технологий.
• Бурение параметрических скважин до фундамента: Для получения исчерпывающей информации о всем осадочном чехле и глубокозалегающих горизонтах, в том числе о потенциальных «слепых зонах» под основными продуктивными комплексами.
• Расширенный комплекс ГИС: В скважинах, пробуренных в перспективных газоносных горизонтах, особенно в доманиковых отложениях, необходимо использовать расширенный комплекс ГИС, включающий:
  • Микрозондовые методы для детального изучения пористости и проницаемости.
  • Акустический каротаж для оценки трещиноватости.
  • Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) для прямого определения объема связанной и свободной воды, а также оценки проницаемости.
  • Широкополосный акустический каротаж для изучения анизотропии и наличия трещин.
• Отбор полноразмерного керна: В доманиковых и бобриковских отложениях для проведения детальных лабораторных исследований:
  • Седиментологический анализ: Для восстановления палеогеографических обстановок и прогнозирования распространения коллекторов.
  • Петрофизические исследования: Детальное изучение ФЕС, трещиноватости, минерального состава, содержания органического вещества.
  • Геомеханические испытания: Для прогнозирования поведения породы при МГРП.

3. Седиментологический и палеогеографический анализ:

• Детализация литолого-палеогеографических обстановок: На основе кернового материала и данных ГИС необходимо провести высокодетализированный седиментологический и палеогеографический анализ. Это позволит понять условия формирования доманиковых отложений и бобриковских песчаников, выявить факторы, контролирующие их ФЕС и распределени��.
• Моделирование фациальных переходов: Особое внимание следует уделить моделированию фациальных переходов, особенно от склоновых карбонатных клиноформных комплексов к доманикитам, что поможет в прогнозировании нетрадиционных ловушек.

Применение такого оптимизированного комплекса работ позволит значительно повысить эффективность поисков газа в пределах Волжского валообразного поднятия, снизить геологические риски и обеспечить более точную оценку ресурсного потенциала.

Геолого-экономическое обоснование проекта поисково-разведочных работ

Анализ ресурсного потенциала и рентабельности освоения

Геолого-экономическая оценка ресурсов нефти и газа является краеугольным камнем в повышении эффективности любых геологоразведочных работ. Без глубокого понимания потенциальной рентабельности даже самые многообещающие геологические объекты остаются лишь теоретическими изысканиями. В условиях Волжского валообразного поднятия, как части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (НГП), этот аспект приобретает особую актуальность.

Волго-Уральская НГП характеризуется высокой степенью изученности и выработанности традиционных запасов. Это привело к тому, что большинство новых открытий в последние десятилетия представлены преимущественно мелкими и очень мелкими месторождениями.

• Статистика открытий: С 1993 по 2011 годы в Волго-Уральской провинции было открыто 22 средних, 45 мелких и 172 очень мелких месторождения. Эта тенденция подтверждает преобладание небольших объектов, что напрямую влияет на рентабельность их освоения.
• Категории запасов: Средние запасы категории A+B+C₁ для одного месторождения в ВУ НГП распределяются следующим образом:
  • Мелкие: 1,7 млн тонн.
  • Средние: 23,4 млн тонн (ранее – 30 млн тонн).
  • Крупные: 88,9 млн тонн (ранее – 112,2 млн тонн).
  • Уникальные: 314,5 млн тонн (ранее – 1153,4 млн тонн).

  Очевидно, что средние и крупные месторождения, которые являлись локомотивом добычи, становятся все более редкими, а их запасы уменьшаются.

Рентабельность освоения:

• Традиционные месторождения: Рентабельность освоения мелких месторождений даже в промышленно развитых регионах сравнительно невысока. Такие проекты не всегда позволяют оправдать значительные инвестиционные риски, связанные с их поисками и разведкой.
• Нетрадиционные ресурсы: Особенностью Волжского валообразного поднятия является потенциал нетрадиционных газовых залежей, в частности, в доманиковых отложениях. Однако, освоение этих ресурсов значительно дороже традиционных. Это обусловлено необходимостью применения специальных, капиталоемких технологий добычи, таких как горизонтальное бурение и многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП). Примером может служить Тагульское месторождение (хотя и нефтяное), где успешно апробируются инновационные технологические решения для увеличения коэффициента извлечения нефти, что может быть экстраполировано на газовые объекты.

Таким образом, при планировании поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия необходимо учитывать эти региональные особенности. Каждый проект должен включать детальный геолого-экономический анализ, который не просто констатирует наличие запасов, но и оценивает экономическую целесообразность их извлечения с учетом современных технологий и рыночных условий.

Технико-экономические расчеты и инвестиционные риски

Геолого-экономическое обоснование проекта поисково-разведочных работ не может быть полным без тщательных технико-экономических расчетов (ТЭР) и оценки инвестиционных рисков. Эти расчеты являются мостом между геологическими открытиями и коммерческой реальностью, определяя, будет ли проект привлекательным для инвесторов и жизнеспособным в долгосрочной перспективе.

Проведение технико-экономических расчетов:

• Исходные данные: ТЭР следует проводить для ресурсов, которые уже подготовлены к поисковому бурению, то есть относящихся к категории С₃. Это означает, что их наличие обосновано геологическими данными, но требуется подтверждение бурением.
• Параметры расчетов: Включают:
  • Капитальные затраты (CAPEX): Затраты на геофизические исследования, бурение поисковых и разведочных скважин, обустройство месторождения, строительство инфраструктуры.
  • Операционные затраты (OPEX): Расходы на добычу, подготовку и транспортировку газа, а также затраты на обеспечение безопасности и охрану окружающей среды.
  • Цены на газ: Прогнозные рыночные цены на природный газ, учитывающие долгосрочные тренды и возможные колебания.
  • Налоговый режим: Система налогообложения, действующая в РФ для недропользователей (НДПИ, налог на прибыль и др.).
  • Дисконтирование: Приведение будущих денежных потоков к текущему моменту для оценки реальной стоимости проекта.

Инвестиционные риски:
Поисково-разведочные работы всегда сопряжены с высокими рисками. Для Волжского валообразного поднятия эти риски усугубляются рядом факторов:

1. Геологические риски:
   • Неподтверждение запасов: Наибольший риск – отсутствие промышленных притоков газа после бурения поисковых скважин.
   • Низкое качество коллекторов: Обнаружение коллекторов с ФЕС ниже ожидаемых, что делает добычу нерентабельной.
   • Сложность строения: Сложное геологическое строение, литолого-фациальная изменчивость бобриковских отложений и особенности доманиковых отложений увеличивают неопределенность.
   • Аномально высокое пластовое давление (АВПД) или аномально низкое пластовое давление (АНПД): Могут создавать технологические и экономические проблемы при бурении и эксплуатации.
2. Технологические риски:
   • Высокие затраты на нетрадиционные ресурсы: Освоение нетрадиционных ресурсов (доманикового газа) требует значительных инвестиций в горизонтальное бурение и многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП). Эти технологии дороже традиционных и требуют специализированного оборудования и высококвалифицированного персонала.
   • Неэффективность МУН: В случае разработки, применение методов увеличения газоотдачи (МУГ) может оказаться менее эффективным, чем прогнозировалось.
3. Экономические и рыночные риски:
   • Колебания цен на газ: Непредсказуемость мировых и внутренних цен на газ может существенно повлиять на доходы проекта.
   • Изменение налогового законодательства: Негативные изменения в налоговой или регуляторной политике могут снизить привлекательность проекта.
   • Конкуренция: Наличие более дешевых источников газа или новых технологий добычи.
4. Экологические и социальные риски:
   • Воздействие на окружающую среду: Несоблюдение экологических стандартов может привести к штрафам, репутационным потерям и остановке работ.
   • Социальная напряженность: Недовольство местного населения из-за воздействия на природу или изменения привычного уклада жизни.

Методы снижения рисков:

• Детальная сейсморазведка 3D: Максимальное снижение геологических рисков на стадии подготовки к бурению.
• Пилотное бурение и опытно-промышленная эксплуатация: Для апробации технологий и уточнения запасов.
• Страхование рисков: Отдельные виды рисков могут быть застрахованы.
• Привлечение опытных специалистов: В области геологии, бурения, инженерии и управления проектами.
• Соблюдение нормативных требований: Снижение экологических и социальных рисков.

Комплексный анализ ТЭР и рисков позволяет принимать обоснованные инвестиционные решения, оптимизировать стратегию поисково-разведочных работ и максимизировать экономическую отдачу от проекта в долгосрочной перспективе.

Задачи и критерии успешности проекта

Проект поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия является многогранным предприятием, требующим четкого определения целей, задач и критериев успешности. Без этого невозможно эффективно управлять ресурсами, оценивать прогресс и принимать стратегические решения.

Главные цели проекта:

1. Обнаружение промышленных скоплений газа: Это фундаментальная цель, без достижения которой все остальные усилия теряют смысл. Промышленные скопления означают такие объемы и условия залегания газа, которые позволяют его экономически целесообразную добычу.
2. Подготовка месторождения к промышленному освоению: Это означает не только подтверждение запасов, но и получение всей необходимой информации для последующей разработки – составление технологической схемы разработки, проектирование системы добычи и транспортировки.

Конкретные задачи проекта:

1. Геологическое изучение:
   • Уточнение геологического строения и тектоники Волжского валообразного поднятия.
   • Детализация литолого-стратиграфической характеристики разреза, выделение коллекторов и покрышек.
   • Прогнозирование распространения и оценка перспективности традиционных (карбонатных и терригенных) и нетрадиционных (доманиковые отложения) газоносных комплексов.
   • Выявление и картирование локальных структур и неструктурных ловушек.
2. Геофизические исследования:
   • Проведение высокоразрешающей 3D-сейсморазведки с использованием современных методов обработки и интерпретации для детального картирования перспективных объектов.
   • Применение геофизических методов для выявления прямых и косвенных признаков газоносности.
3. Буровые работы:
   • Бурение поисковых и разведочных скважин для подтверждения наличия газа, получения керна и пластовых флюидов.
   • Проведение полного комплекса ГИС в скважинах для детальной оценки ФЕС, насыщенности и трещиноватости пластов.
   • Отработка технологий горизонтального бурения и МГРП для нетрадиционных коллекторов.
4. Оценка запасов:
   • Оперативный подсчет запасов по категории С₂ после открытия залежи.
   • Детальный подсчет и пересчет запасов по категории С₁ по результатам разведочных работ.
   • Получение информации, достаточной для постановки запасов на государственный баланс.
5. Геолого-экономическое обоснование:
   • Проведение комплексных технико-экономических расчетов для оценки рентабельности проекта.
   • Оценка инвестиционных рисков и разработка мер по их минимизации.
6. Экологическая и безопасная составляющая:
   • Разработка и реализация мероприятий по обеспечению промышленной безопасности, охраны труда и минимизации воздействия на окружающую среду в соответствии с законодательством РФ.

Критерии успешности проекта:

1. Геологическая успешность:
   • Открытие промышленных залежей газа: Подтверждение наличия промышленных притоков газа из хотя бы одной поисковой скважины.
   • Подтверждение запасов: Постановка на государственный баланс запасов газа категории С₁ или С₂ в объеме, позволяющем экономически целесообразную разработку.
   • Получение достаточной информации: Наличие детальных геологических, геофизических и гидрогеологических данных, необходимых для разработки технологической схемы освоения месторождения.
2. Экономическая успешность:
   • Положительные финансовые показатели: Достижение требуемого уровня NPV (чистая приведенная стоимость), IRR (внутренняя норма доходности) и сокращение срока окупаемости инвестиций.
   • Рентабельность: Проект должен быть рентабельным при текущих и прогнозируемых ценах на газ.
3. Технологическая успешность:
   • Эффективность применяемых технологий: Успешное применение горизонтального бурения и МГРП (для нетрадиционных коллекторов) с получением стабильных дебитов газа.
   • Минимизация аварийности: Отсутствие крупных аварий и инцидентов в процессе бурения и испытаний.
4. Экологическая и социальная успешность:
   • Соблюдение экологических норм: Отсутствие значительных негативных воздействий на окружающую среду, подтвержденное мониторингом.
   • Соответствие законодательству: Полное соблюдение всех нормативно-правовых актов в области безопасности и экологии.

Четкое определение этих задач и критериев позволяет не только эффективно планировать и осуществлять проект, но и объективно оценивать его результаты на каждом этапе.

Безопасность жизнедеятельности, охрана труда и окружающей среды при проведении поисково-разведочных работ

Законодательная база и государственное регулирование недропользования

Проведение поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия, как и любая деятельность, связанная с освоением природных ресурсов, жестко регулируется законодательством Российской Федерации. Строгое соблюдение нормативно-правовых актов является обязательным условием для получения разрешительной документации, безопасного ведения работ и предотвращения негативных последствий для окружающей среды и здоровья человека.

Ключевые нормативно-правовые акты РФ:

1. Закон РФ «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1 (с последними изменениями): Этот закон является основополагающим документом, регулирующим все отношения, возникающие в области использования и охраны недр на территории Российской Федерации, ее континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне.
   • Основные положения: Он определяет правовые основы недропользования, порядок предоставления лицензий, виды пользования недрами (геологическое изучение, разведка, добыча), требования к технологиям, а также права и обязанности недропользователей.
   • Права недропользователей: Статья 19.1. Закона «О недрах» предоставляет пользователям недр, осуществляющим разведку и добычу углеводородного сырья, право на основании утвержденного технического проекта осуществлять в границах предоставленных им участков недр добычу общераспространенных полезных ископаемых (например, песка, щебня для строительства дорог и площадок) и подземных вод для собственных производственных и технологических нужд, что критически важно для обеспечения деятельности на месторождении.
2. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (ОПО): Этот закон регулирует вопросы обеспечения безопасности на объектах, где используются, производятся, хранятся, транспортируются или уничтожаются опасные вещества, а также на объектах, связанных с выполнением работ повышенной опасности, к которым относятся буровые и поисково-разведочные работы.
   • Требования: Устанавливает требования к декларированию промышленной безопасности, экспертизе промышленной безопасности, разработке систем управления промышленной безопасностью (СУПБ), аттестации персонала.
   • Постановление Правительства РФ от 17.08.2020 № 1243: Утверждает требования к документационному обеспечению систем управления промышленной безопасностью, что является важным инструментом для систематизации и контроля всех процедур безопасности.
3. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»: Определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающей сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов.
   • Принципы: Устанавливает принципы обязательности оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) для всех планируемых видов деятельности, презумпции экологической опасности планируемой хозяйственной деятельности, платы за негативное воздействие на окружающую среду.
4. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»: Устанавливает общие требования пожарной безопасности к объектам защиты (включая производственные объекты) и к продукции, связанной с обеспечением пожарной безопасности.
5. Трудовой кодекс Российской Федерации (ТК РФ): Регулирует трудовые отношения и вопросы охраны труда. Устанавливает права и обязанности работодателей и работников в сфере охраны труда, требования к условиям труда, обучению и инструктажу по охране труда.
6. Федеральные нормы и правила (ФНП) в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 534): Этот документ является ключевым для нефтегазовой отрасли, детализируя требования безопасности для всех этапов работ – от бурения до сбора и подготовки углеводородов.

Компании, такие как ПАО НК «РуссНефть», разрабатывают собственные политики в области промышленной, пожарной безопасности, охраны труда и окружающей среды, опираясь на эти законы и стремясь к достижению ведущих позиций в отрасли по обеспечению безопасных условий труда и снижению негативного воздействия.

Обеспечение промышленной безопасности и охраны труда

Обеспечение промышленной безопасности и охраны труда при проведении поисково-разведочных работ на газ в условиях Волжского валообразного поднятия является приоритетной задачей. Бурение глубоких скважин, работа с углеводородами и использование сложного оборудования сопряжены с высоким риском, требующим системного подхода и строгого выполнения законодательных и нормативных требований.

Основные требования по безопасному ведению работ (согласно Статье 24 Закона РФ «О недрах» и ФНП):

1. Контроль состояния производственной среды:
   • Систематический контроль за состоянием рудничной атмосферы: Включает постоянный мониторинг содержания кислорода, вредных и взрывоопасных газов (метан, сероводород и др.) и пылей в воздухе рабочих зон. Использование газоанализаторов, автоматизированных систем контроля и оповещения.
   • Запрет на работы при несоответствии параметров: Категорически запрещается ведение любых горных работ, если параметры рудничной атмосферы не соответствуют требованиям норм и правил безопасности, санитарных норм и правил. Это критически важно для предотвращения взрывов и отравлений.
2. Прогнозирование и предупреждение опасных явлений:
   • Специальные мероприятия по прогнозированию и предупреждению: Внезапных выбросов газов, прорывов воды, полезных ископаемых и пород (например, при бурении через пласты с аномально высоким пластовым давлением), а также горных ударов. Это включает геологическое моделирование, анализ сейсмических данных, превентивные меры (например, создание разгрузочных скважин, применение специальных буровых растворов).
   • Геомеханический мониторинг: Для оценки устойчивости горных выработок и предотвращения обрушений.
3. Допуск персонала к работе:
   • Возрастные ограничения: К работе на нефтегазовых объектах допускаются лица не моложе 18 лет.
   • Медицинский осмотр: Все работники должны пройти обязательный медицинский осмотр и не иметь противопоказаний к здоровью для выполнения данного вида работ.
   • Образование и проверка знаний: Руководство работами по бурению, освоению, ремонту скважин, геофизическим работам, добыче и подготовке нефти и газа допускается только лицам, имеющим соответствующее образование в данной специальности и прошедшим проверку знаний в области промышленной безопасности.
   • Обучение и инструктажи: Все работники должны пройти вводный, первичный, повторный, внеплановый и целевой инструктажи по охране труда, а также стажировку и проверку знаний требований охраны труда.
4. Документационное обеспечение и планирование:
   • Сертификация технологических процессов: Технологические процессы, используемое оборудование и материалы должны соответствовать требованиям промышленной безопасности и иметь необходимые сертификаты.
   • Соблюдение требований руководства по эксплуатации: Все оборудование должно эксплуатироваться строго в соответствии с инструкциями производителей.
   • План производства работ (ППР): На каждый вид работ повышенной опасности разрабатывается ППР, который детально описывает последовательность операций, меры безопасности, ответственных лиц и порядок действий в аварийных ситуациях.
   • План мероприятий по улучшению условий труда (ПМУУТ): Должен быть разработан и регулярно обновляться для опасных производственных объектов, предусматривая конкретные шаги по снижению рисков.

Примеры практических мер:

• Системы противовыбросового оборудования (ПВО): На буровых установках обязательно устанавливается многоступенчатое ПВО для предотвращения неконтролируемых выбросов газа.
• Использование огнестойкой спецодежды: Для персонала, работающего в зонах возможного воздействия углеводородов и высоких температур.
• Регулярные учения по ликвидации аварий: Персонал должен быть обучен действиям в случае пожара, выброса газа, фонтанирования скважины.

Комплексное применение этих мер и постоянный контроль за их выполнением позволяют минимизировать риски и обеспечить безопасность жизнедеятельности работников и населения в зоне влияния поисково-разведочных работ.

Меры по минимизации воздействия на окружающую среду

Освоение углеводородных ресурсов в пределах Волжского валообразного поднятия должно проводиться с максимальной ответственностью по отношению к окружающей среде. Нефтегазовая отрасль является потенциальным источником значительного негативного воздействия, поэтому комплексный проект поисково-разведочных работ обязан включать детальные меры по его минимизации в строгом соответствии с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» и другими нормативными актами.

Основные направления природоохранных мероприятий:

1. Рациональное использование и охрана земель:
   • Минимизация площади отвода земель: Проектирование объектов (буровых площадок, дорог, трубопроводов) таким образом, чтобы занимать минимально необходимую площадь.
   • Бережное обращение с плодородным слоем почвы: При проведении строительных работ плодородный слой почвы должен быть снят, сохранен и в дальнейшем использован для рекультивации нарушенных земель.
   • Рекультивация земель: Все земли, временно отводимые под строительство и проведение работ, после их завершения подлежат обязательной рекультивации до состояния, пригодного для дальнейшего использования (сельскохозяйственного, лесохозяйственного или иного назначения).
2. Охрана лесов и водоемов:
   • Минимизация вырубки лесов: Проектирование трасс дорог и трубопроводов с учетом сохранения лесных массивов. Компенсационная посадка деревьев.
   • Предотвращение загрязнения водоемов:
     • Строгий контроль за сбросом производственных и бытовых сточных вод. Очистка стоков до нормативных показателей.
     • Предотвращение попадания нефтепродуктов, буровых растворов и других химических веществ в поверхностные и подземные воды. Использование замкнутых систем циркуляции буровых растворов, сбор и утилизация буровых шламов.
     • Защита водозаборных скважин от загрязнения.
   • Охрана водных биологических ресурсов: Соблюдение требований по охране рыбных запасов и других водных организмов при проведении работ вблизи водоемов.
3. Защита почвы от загрязнения:
   • Герметичность оборудования: Обеспечение полной герметичности технологического оборудования, трубопроводов и емкостей для хранения нефтепродуктов и химических реагентов.
   • Системы локализации разливов: Обустройство буровых площадок и кустовых площадок противофильтрационными экранами и обваловками для локализации возможных разливов.
   • Сбор и утилизация отходов: Все производственные и бытовые отходы должны быть собраны, классифицированы и утилизированы в соответствии с требованиями законодательства, предпочтительно на специализированных полигонах или перерабатывающих предприятиях.
   • Биоремедиация: Применение методов биологической очистки почвы в случае ее загрязнения углеводородами.
4. Охрана атмосферного воздуха от промышленных выбросов:
   • Минимизация выбросов: Использование современного оборудования с низким уровнем выбросов вредных веществ в атмосферу (например, двигателей, соответствующих экологическим стандартам).
   • Утилизация попутного газа: Максимально возможная утилизация попутного нефтяного газа вместо его сжигания на факелах, либо его очистка и использование в качестве топлива.
   • Контроль источников выбросов: Регулярный мониторинг состава выбросов и их объема для обеспечения соответствия нормативным требованиям.
5. Улучшение использования природных ресурсов:
   • Энергоэффективность: Внедрение энергоэффективных технологий и оборудования для снижения потребления энергоресурсов.
   • Водосбережение: Применение систем оборотного водоснабжения, повторное использование очищенных сточных вод.
   • Использование вторичных ресурсов: По возможности, использование переработанных материалов и отходов других производств.

Пример политики ПАО НК «РуссНефть»: Целями компаний в данной области являются достижение ведущей позиции в отрасли по обеспечению безопасных условий труда, промышленной и пожарной безопасности, снижение риска возникновения несчастных случаев, инцидентов, аварий, пожаров и ликвидация их последствий, а также снижение негативного воздействия на окружающую природную среду.

Это показывает, что передовые компании активно интегрируют экологические и безопасные подходы в свою стратегию.

Комплексный подход к природоохранным мероприятиям не только снижает риски для окружающей среды, но и способствует улучшению имиджа компании, снижению затрат на штрафы и повышению социальной ответственности.

Выводы и рекомендации

Проведенный комплексный анализ геологического строения, нефтегазоносного потенциала, методов поисково-разведочных работ, а также геолого-экономических, экологических и безопасностных аспектов в пределах Волжского валообразного поднятия подтверждает его высокую значимость как перспективного объекта для поиска газовых залежей в условиях истощения традиционных запасов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

Ключевые выводы относительно перспектив газоносности Волжского валообразного поднятия:

1. Геологический потенциал: Волжское валообразное поднятие, как часть Волго-Уральской НГП, обладает многослойной нефтегазоносностью, связанной с отложениями девона, карбона и перми. Пермские отложения являются наиболее перспективными для газа, содержа 90% разведанных газовых запасов провинции.
2. Нетрадиционные ресурсы: Особое значение приобретают доманиковые отложения верхнего девона – нижнего карбона, которые, несмотря на низкие ФЕС, содержат значительные оценочные запасы нетрадиционного газа и требуют применения горизонтального бурения и МГРП. Бобриковские отложения нижнего карбона также представляют собой высокоперспективный объект благодаря своим коллекторским свойствам, но требуют учета сложной литолого-фациальной изменчивости.
3. Структурные и неструктурные ловушки: В регионе выявлены как традиционные брахиантиклинальные складки, так и специфические рифогенные ловушки (фаменские клиноформные тела), которые могут быть эффективно картированы с помощью современной сейсморазведки.
4. Экономическая целесообразность: Проект, несмотря на потенциальное преобладание мелких и средних месторождений и повышенные затраты на освоение нетрадиционных ресурсов, имеет экономический смысл при условии детальных технико-экономических расчетов и эффективного управления рисками.
5. Важность нормативного регулирования: Строгое соблюдение российского законодательства в области недропользования, промышленной безопасности, охраны труда и окружающей среды является не просто требованием, а критически важным фактором успешности и устойчивости проекта.

Рекомендации по дальнейшим исследованиям и практической реализации проекта:

1. Углубленная сейсморазведка 3D: Для максимально детального изучения и картирования как традиционных структур, так и тонких литологических и рифогенных ловушек, а также зон развития микротрещиноватости в доманиковых отложениях. Применение атрибутного анализа и инверсии сейсмических данных.
2. Целенаправленное параметрическое бурение: Бурение одной-двух параметрических скважин до фундамента для получения исчерпывающей геологической информации о всем разрезе осадочного чехла и оценки перспектив глубокозалегающих горизонтов, включая доманиковые отложения.
3. Пилотное поисковое бурение с ГРП: При планировании поискового бурения в доманиковых отложениях следует изначально закладывать возможность проведения горизонтального бурения и многостадийного гидроразрыва пласта для получения промышленных притоков и оценки извлекаемых запасов.
4. Детальный седиментологический анализ керна: Для бобриковских и доманиковых отложений провести высокодетализированный седиментологический анализ с привлечением геохимических исследований, что позволит уточнить палеогеографические обстановки и прогнозировать распространение коллекторов и их ФЕС.
5. Комплексное геолого-экономическое моделирование: Разработать многовариантные геолого-экономические модели освоения, учитывающие различные сценарии цен на газ, технологические риски и объемы запасов, что позволит выбрать наиболее оптимальную стратегию развития.
6. Постоянный экологический мониторинг: С момента начала работ и на протяжении всего жизненного цикла проекта внедрить систему комплексного экологического мониторинга (воздуха, воды, почвы) для оперативного выявления и устранения негативных воздействий.
7. Разработка и внедрение системы управления рисками: Включить в проект детальную систему управления геологическими, технологическими, экономическими, экологическими и социальными рисками с четко прописанными мерами по их снижению и предотвращению.

Принятие этих рекомендаций позволит не только успешно реализовать проект поисково-разведочных работ на газ в пределах Волжского валообразного поднятия, но и заложить основу для его устойчивого и безопасного развития в долгосрочной перспективе, способствуя укреплению энергетической безопасности страны.

Список использованной литературы

1. Багманова С. В. и др. Геология Волго-Уральской нефтегазоносной провинции: учебное пособие. Оренбургский государственный университет, 2019.
2. Битнер А.К. Геология и геохимия нефти и газа: учебное пособие.
3. Воронин Н.И. Палеотектонические критерии прогноза и поиска залежей нефти и газа (на примере Прикаспийской впадины и прилегающих районов Скифско-Туранской платформы). М.: ЗАО «Гео-информмарк», 1999. 288 с.
4. Воронин Н.И. Особенности развития Астраханского свода // Геология нефти и газа. 1980. №5. С. 33-38.
5. Воронин Н.И., Воронин П.Н. Палеотектоника и нефтегазоносность подсолевого комплекса Астраханского свода // Малоизученные нефтегазоносные комплексы европейской части России (прогноз нефтегазоносности и перспективы освоения) / Тез. Докл. М., 1997. С.58.
6. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности шельфа морей России / Под ред. Е.В. Захарова, В.А. Холодилова. М.: ООО «Издательский дом Недра», 2011.
7. Геология нефти и газа. oilgasgeology.ru.
8. Геолого-экономическая оценка ресурсов нефти и газа как основа повышения эффективности геологоразведочных работ. neftegaz.ru, 2020.
9. История геологического изучения доманиковых отложений в Волго-Уральской НГП // Геология нефти и газа, 2017, №5.
10. Керимов В. Ю., Мустаев Р. Н., Серикова У. С. Проектирование поисково-разведочных работ на нефть и газ: методические рекомендации.
11. Кирюхин Л.Г., Кулехина Е.А., Хакимов М.Ю. Геологическое строение и нефтегазоносность Большехетского вала // cyberleninka.ru.
12. Кузнецов Р.О., Хамхоева Т.М. Основные черты тектонического строения чехла северо-восточной части Западной Сибири и нефтегазоносность // Геология нефти и газа, 2004.
13. Закон РФ «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1 (последняя редакция). consultant.ru.
14. Макаров А. Этапы и стадии поисково-разведочных работ: презентация.
15. Мальцева А. К. и др. Геология нефти и газа и нефтегазоносные провинции: учебник. geokniga.org, 1998.
16. Методы поисково-разведочных работ. oborudka.ru.
17. Никонов Н. И. Рациональный комплекс поисково-разведочных работ на нефть и газ: курс лекций. geokniga.org, 2006.
18. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие / Томский политехнический университет.
19. Поисково-разведочные скважины в бурении нефти. cnh.ru.
20. Поисково–разведочные работы на нефть и газ. geohref.narod.ru.
21. Политика ПАО НК «РуссНефть» в области промышленной, пожарной безопасности, охраны труда и окружающей среды. russneft.ru/production/safety.
22. Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 534 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». consultant.ru.
23. Пыхалов В.В. Геодинамическая модель формирования земной коры и осадочного чехла Астраханского свода и её значение для оценки фильтрационно-емкостных свойств карбонатных отложений по данным геофизических методов: монография. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2008. 152 с.
24. Пыхалов В.В. Районирование геологического разреза по подсолевым отложениям Астраханского свода по параметрическому волновому полю // Вестник АГТУ. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. №4 (23). С. 171-175.
25. Пыхало В.В. Новые критерии прогноза продуктивности башкирских отложений Астраханского свода // Вестник АГТУ. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004 а. №4 (23). С.163-169.
26. Пыхалов В.В., Бродский А.Я. Возможная природа внутрикоровых неоднородностей Астраханского свода // Недра Поволжья и Прикаспия. Саратов: НВНИИГГ, 2007. Вып.50. С.47-54.
27. Сикорская С.В. Прогноз зон нефтегазонакопления с восполняемыми запасами в палеозойских отложениях Волгоградского Поволжья: диссертация. new-disser.ru, 2014.
28. Статья 19.1. Разведка и добыча общераспространенных полезных ископаемых… garant.ru.
29. Статья 24. Основные требования по безопасному ведению работ, связанных с пользованием недрами. consultant.ru.
30. Теоретические основы поиска и разведки месторождений нефти и газа: учеб.-метод. пособие. geokniga.org.
31. ФГБУ «ВНИГНИ». vnigni.ru.
32. Что такое Поисково-разведочные работы? neftegaz.ru, 2012.