Ресурси газу в газогітратному стані і можливість освоєння покладів газогідратів

Способи виявлення і розвідки покладів газогідратів

Існуючі технології виявлення газогідрат­них покладів засновані на використанні властивостей гідрата і гідратонасичених порід. Такими властивостями є висока акустична провідність, високий електроопір, знижена густина, низька теплопровідність, низька проникність для газу і води. Виявлення газогідратних залежей може бути здійснене шляхом сейсмічного зондування, граві­метричним методом, виміром теплового і дифузійного потоків над покладом, вивченням динаміки електромагнітного поля в досліджуваному регіоні і ін.

Найбільш поширеним методом є сейсміка –стандартна, на частотах 30 –120 Гц з роздільною здатністю до 12 – 24 м і високочатотна, на частотах від 250 – 650 до 1200 Гц з роздільною здатністю до 1–2 м. За даними сейсморозвідки 2-D за наявності вільного газу під гідратонасиченими пластами визначається по­ложення нижнього кордону гідратонасичених порід – кордон ВSR (Bottom Symulation Reflektor). Приклад характер­ного виду кордону ВSR наведений на мал. 9. Нажаль, низькочастотна сейсміка не відповідає на багато важливих питань, зокрема, не дає даних про ступінь гідратонасиченя порід.

Детальна розвідка покладів газогідратів проводитья за допомогою геофізичних досліджень в пробурених свердловинах, а також шляхом відбору кернів з подальшим їх комплексним аналізом. Склад газу і пластової води в газогідратних покладах визначає як питомий енерговміст, так і технологію вилучення енергії.

 

Оцінкою потенційних ресурсів газових гідратів займалися як геологи, так і експерти, далекі від геології, а тим більше від питань техно­логій освоєння цих ресурсів. Дискусія про світові запаси природних газових гідратів триває до теперішнього часу.

Перші оцінки для районів поширення веч­ной мерзлоти дали величину 37 • 10¹² м³ – в СРСР і 57 • 10¹² м³ – для світових запасів (Трофимук і ін., 1977). Були і інші оцінки, зокрема –31,1 • 10¹² м³ (Масlver, 1979). Надалі були дані уточнення – 1,8 • 10¹⁶ м³ (Kvenvolden, 1988); і 2,1 • 10¹⁶ м³ (Kvenvolden, 1999). До теперішнього часу в світі виявлено близько 200 покладів газогідратів. Лише для Північноамериканського континенту, за даними Департаменту гео­логічної служби США, ресурси газу в газогідрат­них покладах, виявлені шляхом сейсмічного зондування і глибокого буріння з відбором керна і повним комплексом геофізичних досліджень, перевищують 9 • 10¹⁵ м³ (Таylor, 2002). Відносно не­великий поклад газогідрата в жолобі Нансей, в акваторіях Японії за наявності трьох пластів спільною товщиною в 17 м і коефіцієнті гідратонасичення від 40 до 80 % містить більше 6 • 10⁸ м³/км² метану, а сумарні запаси перевищують 20,7 • 10¹² м³. У аквато­риях Японії вже виявлено 14 покладів газогідратів.

Для визначення ефективності комерційного освоєння покладів газогідратів не досить знати потенційні ресурси, необхідно знати величину вилучних запасів в конкретних умовах даного регіону. Вилучні запаси гідратованого газу залежать від безлічі чинників, найбільш важливими з яких можна назвати коефіцієнт гідратонасичення порового простору продуктивних пла­стів покладу; розмір покладу і сумарні потенційні запаси газу в покладі; питомий газовміст в регіоні (м³/км²); ефективність застосованої техно­логії розробки покладу; ступінь переохолодження газових гідратів. Освоєння покладів газогідратів в умовах акваторій при глибинах води від 0,7 до 2 км. можна вважати за раціональний при коефіцієнті гідратонасичення понад 30 –50%. Коефіцієнт вилучення газу з покладів газогідратів, що знаходяться в різних геологічних умовах, залежно від використовуваної технології, може змінюватися від 10 до 60%. В середньому він складає 15 – 17% від потенційних ресурсів. Економічні показники розробки газогід­ратных ресурсів також залежать від конкретних геологічних і термодинамічних умов. В цілому вирішення проблеми освоєння покладів газогідратів вимагає інди­відуального підходу для кожного конкретного регіону, для кожної окремої країни.

Потенціал енергії, зосереджений в природних газогідратах, може забезпечити світ екологічно чистою енергією не менше, чим на 200 років. Природні газогід­рати більш рівномірно розподілені на планеті, чим джерела нафти і газу. Для їх освоєння не буде потрібно надглибокі свердловини, складні і дорогі системи транспортування продукції, що добувається.

Для розробки покладів газогідратів можуть бути успішно використані існуючі технології пошуку і розвідки, буріння і видобутку вуглеводневих енергоресурсів при їх незначних удосконаленнях. Економічні показники освоєння газо­гідратних покладів можуть бути навіть більш эфектив­ними, ніж у випадку родовищ нафти і природ­ного газу.

Зрозуміло, освоєння покладів твердих газогідратів має свої особливості, які вимагають серйозного вивчення. Одним з найбільш важливих завдань є створення високоефективних технологій переводу газу з твердого стану у вільне безпосередньо в пластах. Особливо серйозну проблему, пов’я­зану з розробкою родовищ газогідратів, складає забезпечення регіональної і глобальної екологічної безпеки. В цілому природні газові гідрати складають вельми складну багатоаспектну проблему.