«О космосе и морских глубинах человечеству известно больше, чем о недрах Земли»
Владлена Гритчина — геолог-модельер. Сочетание двух привычных нам слов в названии одной профессии вызывает недоумение: чем же она занимается? Подобно врачу, Владлена трактует результаты «анализов» Земли: сейсмику сравнивает с УЗИ, филигранное бурение скважин — с биопсией, — и на основе этих данных строит 3D-модели подземных недр. За подробностями «Энергия+» обратилась к самой Владлене и заодно узнала о неожиданных геологических находках, хрупкости карбонатов и о том, от чего все-таки зависит сложность создания модели недр Земли.
Чудо каждый день
Я — геолог-модельер, на основе данных геологоразведки создаю цифровую модель подземного пласта. Зачем это нужно? Все просто: поднять на поверхность ради исследования толщу земли, залегающую на километровых глубинах, невозможно. Но можно заглянуть в недра с помощью приборов и знаний.
О космосе и дне морском
О космосе и морских глубинах мы знаем больше, чем о недрах Земли. Сеть разведывательных скважин нельзя пробурить везде, где вздумается. «Спуск» под землю — это преодоление километров твердых горных пород, высокой температуры и давления.
Все данные, собранные в ходе геологической разведки «в полях», становятся кирпичиками для строительства цифровой модели месторождений. С их помощью, сидя за компьютером, я помогаю проектировать план разработки месторождения, выявлять и прогнозировать свойства нефтегазоносного пласта и его расположение.
Поделить землю на «пиксели»
Цифровая модель — статичное представление о недрах в трехмерном формате. Ее применяют для динамических расчетов, проектирования скважин, прогнозов. Из модели можно сделать выгрузки: например, посмотреть на пласт в разрезе или сформировать карту по нужному признаку. Два главных цифровых инструмента модельера — программа для моделирования и эксель-таблицы.
Чтобы описать пласт, мы мысленно делим его на ячейки. Стандартный размер каждой — 100 на 100 метров и 20–40 сантиметров в глубину. При необходимости можно уменьшить размер каждой ячейки по ширине и высоте до 50 и даже 25 метров, но это кратно увеличивает трудоемкость расчетов.
Когда на месторождении ничего не происходит, его цифровая модель остается актуальной. Если на нем начали добывать энергоресурсы, модель можно дополнять новыми данными.
Сложность построения модели зависит от месторождения и исходных данных. Чем больше сведений собрано «в полях» и чем больше разведывательных скважин пробурено, тем проще строить модель. Сбор и обработка данных разведки — самая сложная часть работы. Когда они загружены в компьютер, необходимо уложить всю информацию о месторождении у себя в голове, чтобы сформировать стройную концепцию.
Если площадь месторождения большая, строить модель сложнее. Моя самая объемная модель — Вынгапуровского месторождения — включала три тысячи скважин. Сейчас работаю над Чонским проектом — там скважин около ста, и они находятся на большом расстоянии друг от друга.
Есть общие алгоритмы построения моделей, но на каждом месторождении подход может меняться. Из одних исходных данных два геолога могут построить немного отличающиеся модели. Чтобы минимизировать субъективный фактор, мы проводим экспертизу работ друг друга.
Карбонат — дело тонкое
Я специализируюсь на карбонатных породах. Нефтегазоносные пласты из них считаются одними из самых сложных из-за геологического строения. В отличие от других осадочных пород, это биологические остатки, которые прошли преобразования, в том числе химические.
Карбонаты хрупкие. Они растворяются в воде, реагируют с кислотой и щелочью, из-за чего образуются поры и пустоты. А под воздействием солнца и ветра легко разрушаются и переоткладываются. Когда в процесс вмешиваются тектонические факторы, карбонаты легко трескаются. Именно через трещины, поры и пустоты в скважины попадает нефть.
Гости из прошлого
При работе с кернами — столбиками породы, которые извлекают при бурении скважин, — порой мы находим «жизнь»: раковины, водоросли, скелеты рыбок. Но для меня самая удивительная находка — единичная, хорошо сохранившаяся тектоническая трещина. Очень мощная и заметная. Это редкий случай, потому что обычно при подъеме из-под земли трещиноватый керн рассыпается.
Из-за чувствительности пород к разным факторам разрабатывать карбонатные пласты сложно. Одна скважина может дать хороший приток углеводородов, а соседняя — оказаться «сухой», несмотря на прогнозы: просто не развилось достаточно трещин.
Я работала во всех регионах России, где есть карбонатные отложения: Волга-Урал, Тимано-Печора, Восточная и Западная Сибирь. Сложности везде свои, но с карбонатами нигде не соскучишься.
