Сетевое издание ENERGOSMI (ЭНЕРГОСМИ). Номер свидетельства СМИ ЭЛ № ФС 77 — 63300.

Цифровые геомодели для угольного метана: как Китай переосмысливает зрелые месторождения

В Китае с помощью высокоточного цифрового моделирования удалось оценить геологически сложные, но перспективные запасы метана угольных пластов – одного из важнейших ископаемых на ключевом месторождении Чжэнчжуан в бассейне Циньшуй. Добыча угольного метана приобретает стратегическое значение для Китая, который стремится обеспечить свою энергобезопасность при одновременном выполнении экологических обязательств.

Работы по моделированию были выполнены исследовательскими коллективами Северокитайского университета науки и технологий и Китайского университета геонаук (Пекин) по заказу китайской нефтегазовой компании Petro China Huabei Oilfield, ведущей добычу в этом регионе. Задача, поставленная перед учеными, заключалась в оценке размеров и характеристик запасов угольного метана в пласте №3 пермской формации Шаньси — основном объекте разработки.

Для решения этой задачи была создана подробная трехмерная модель геологического строения пласта, в которую интегрировали около 100 км² сейсмических данных, сведения по 973 скважинам, архивную информацию о добыче газа и воды на 27 скважинах за период с 2010 по 2017 год, а также данные геофизических исследований (электрические, акустические, плотностные и др.). Полученная геомодель позволила не только реконструировать внутреннюю структуру угольных слоев и оценить трещиноватость и литотипы угля, но и рассчитать поля напряжений в породах, чтобы точно определить зоны, наиболее благоприятные для гидроразрыва пласта.

На следующем этапе была проведена численная симуляция процессов добычи, в ходе которой моделировались осушение пласта, выделение газа и откачка воды. Это позволило проанализировать динамическое поведение залежей и рассчитать объем остаточных ресурсов.

По результатам моделирования площадь месторождения была разделена на три типа участков в зависимости от качества залежей: самые перспективные зоны, зоны средней перспективности и экономически малоинтересные участки. Подавляющее большинство участков первого типа оказались сосредоточены в юго-западной части блока Чжэнчжуан. В них остаточное содержание газа достигает 33,5 м³ на тонну угля. Для сравнения: в типичных разработках в Китае коммерчески эффективным считается уровень выше 20 м³/т. Проницаемость таких участков, то есть способность породы пропускать газ, доходит до 1 миллидарси (мД), а пористость составляет от 8 до 12 %. Такие значения свидетельствуют о высокой продуктивности при минимальных затратах на стимулирование.

Результаты работы китайских ученых стали ярким примером интеграции цифровых геомоделей с инженерной практикой на зрелых, но технически сложных месторождениях. Это направление может стать важным элементом в стратегии углеродной трансформации как для самого Китая, так и для других стран, сталкивающихся с истощением углеводородных запасов и стремящихся сбалансировать энергобезопасность и экологические обязательства.