Современная роль и новые возможности тепловой петрофизики в повышении эффективности поисков и добычи углеводородов

Значительные изменения роли и возможностей тепловой петрофизики в повышении эффективности поисков и добычи углеводородов обусловлены следующим: (1) в последние 10-15 лет произошли кардинальные изменения в эффективности аппаратурно-методической базы для измерений комплекса тепловых свойств осадочных пород, и (2) происходит быстрый рост необходимости надежных данных о тепловых свойствах при добыче углеводородов, в первую очередь - в связи с повышением роли бассейнового моделирования, тепловых методов добычи высоковязких нефтей, температурного мониторинга, возрастающей важностью изучения анизотропии пород и разномасштабной неоднородности разрезов месторождений. В РФ и за рубежом осуществляется широкое внедрение новой экспериментальной теплофизической базы и методик теплофизических исследований керна на нефтегазовых месторождениях.

Новая экспериментальная база тепловой петрофизики впервые обеспечила высокоточные бесконтактные измерения комплекса тепловых свойств на полноразмерном керне с непрерывным профилированием тепловых свойств и учетом анизотропии как вдоль каждого изучаемого образца, так и вдоль скважины, и сделала возможными массовые теплофизические измерения на стандартном керне и шламе. Созданная аппаратура для измерений объемной теплоемкости и главных значений тензора теплопроводности при одновременном воздействии пластовых температуры и давления и разработанная методика обоснованного отбора образцов пород для измерений тепловых свойств при пластовых условиях обеспечили получение представительных данных о комплексе тепловых свойств пород в широком диапазоне пластовых условий.Установлено, что серьезные неопределенности в данных о тепловых свойствах осадочных пород, традиционно допускаемые при измерениях прежними методами, теоретическом моделировании, использовании известных баз данных, приводят к недопустимым ошибкам при бассейновом моделировании, моделировании процессов добычи тяжелых нефтей, оценках плотности теплового потока, интерпретации данных термокаротажа и в других случаях. Широкое использование полученных в результате качественно новых по своей представительности экспериментальных данных о тепловых свойствах пород, региональных глубинных тепловых потоках, вертикальных вариациях тепловых потоков, корреляционных связях тепловых свойств с другими физическими свойствами пород позволяет существенно повысить надежность термогидродинамического моделирования резервуаров, моделирования нефтегазоносных систем в осадочных бассейнах, изучения геологического строения месторождений, улучшает эффективность температурного мониторинга, термокаротажа и других видов прикладных и фундаментальных геотермических и петротеплофизических исследований.

Содержание лекций

1. Тепловые свойств пород и определяющие их факторы.

2. Современные пути получения информации о тепловых свойствах пород.

3. Задачи по поиску и добыче нефти и газа, требующие проведения работ по тепловой петрофизике.

4. Основные проблемы традиционной тепловой петрофизики, сдерживавшие до последнего времени эффективность ее применения в нефтегазовой промышленности.

5. Современные возможности измерений тепловых свойств в рамках ГИС.

6. Характеристика надежности и полноты современных бах данных по тепловым свойствам пород и минералов.

7. Характеристика надежности методов введения тепловых свойств пород в современных симуляторах.

8. Проблемы надежности измерений при применении традиционных аппаратурных средств тепловой петрофизики.

9. Новая аппаратурно-методическая база теплофизических измерений при атмосферных и пластовых условиях как средство кардинального повышения эффективности тепловой петрофизики.

10. Роль данных о тепловой анизотропии и разномасштабной неоднородности пород резервыаров.

11. Место тепловой петрофизики в современном комплексе петрофизических работ.

12. Основные методы тепловой петрофизики по исследованию полноразмерного керна.

13. Основные методы тепловой петрофизики по исследованию стандартного керна.

14. Основные приемы тепловой петрофизики при исследованиях слабо- и неконсолидированных пород и шлама.

15. Результаты применения новых методов по исследованию пород при атмосферных и пластовых термобарических условиях как основа повышения эффективности тепловой петрофизики.

16. Основные методические приемы тепловой петрофизики при исследованиях опорных, параметрических, разведочных и др. скважин.

17. Современные инженерные методы применения теоретического моделирования тепловых свойств как обязательный элемент современной тепловой петрофизики.

18. Корреляционные связи тепловых свойств с другими свойствами пород.

19. Новая роль тепловой петрофизики при использовании различных тепловых методов добычи углеводородов.

20. Новая роль тепловой петрофизики в гидродинамическом моделировании резервуаров при тепловых методах добычи углеводородов.

21. Новая роль современной тепловой петрофизики при моделировании осадочных бассейнов и нефтегазоносных систем.

22. Новая роль тепловой петрофизики при изучении геологического строения месторождений углеводородов.

23. Роль тепловой петрофизики в комплексе работ по термометрии в скважинах.

24. Метрологические основы тепловой петрофизики.

Об авторе

Попов Юрий Анатольевич

- выпускник МИФИ (1965), доктор физ.-мат. наук (1986, ИФЗ РАН), профессор (1987), засл. деятель науки РФ (2008), научный советник Московского научно-исследовательского центра Шлюмберже (с 2009 г. по наст. время). Область научной деятельности - фундаментальная и прикладная геотермия и тепловая петрофизика.

В 1987-2009 гг. заведующий кафедрой технической физики и физики горных пород РГГРУ-МГРИ. Избран в 2011 г. председателем Международной комиссии IASPEI по тепловому потоку. Член Научного совета РАН по проблемам геотермии. Руководитель экспериментальных геотермических исследований по 16 сверхглубоким и глубоким научным скважинам в СССР, РФ и за рубежом в рамках программ сверхглубокого научного бурения (1982-2009), ICDP (1997-2010), INTAS и DFG (1994-2009).

Более 200 публикаций, 40 патентов и авт. свидетельств. Организатор 15 международных и всероссийских геотермических конференций (с 1994 г.). C 1998 г. по настоящее время работает в области создания современных экспериментальных основ тепловой петрофизики и внедрения их в различные области нефтегазовой индустрии.