Цитата:
Сообщение от Джабба Хатт
>>>
Насколько я понимаю, они исходят из того, что "хорошие" месторождения (с высокими концентрациями, возможностью добычи открытым способом и т.п.) уже в основном освоены, а новые потребуют заметно больше ресурсов для организации добычи и переработки, а эти ресурсы, в свою очередь, тоже надо добывать из все менее удобных месторождений, и так далее. Сама идея особых сомнений не вызывает, все споры вокруг оценок динамики.
Ваши соображения понял, большое спасибо за обсуждение.
|
В случае, например, нефти и газа, использование месторождений, которые ранее были недоступны для добычи, не обязательно требует каких-либо чрезвычайных расходов. Я сделаю попытку объяснить на упрощенном (до степени иногда малой связи с действительностью, т.к. рассказать кратко технологии разведки и добычи нефти и газа невозможно) примере:
1. Органика, из которой образовалась нефть и газ, очевидно, была распределена относительно равномерно по площади. Предположим, что эта органика как-либо переработалась в нефть и залегает на некоторой глубине в виде “бочек” различного объема (и соответственно размеров). Как и в случае, например, золотых самородков, маленьких “бочек” существует много больше и суммарный объем нефти в малых “бочках” много больше (в реальности бочка может быть, например, тонким слоем сложной формы, где нефть, газ и вода присутствуют в порах и трещинах, например, известняка. Главное здесь, необходимо понять, что “бочка” (и ее окружение, например, слой, который запечатывает нефтеносный коллектор) имеет сложную форму и внутреннюю структуру, которые необходимо уметь обнаруживать и вычислять по замеренным данным).
2. Очевидно, что обнаружить на некоторой глубине большую (или огромную) бочку легче, чем малую. В грубом приближении для поиска нефтяных и газовых коллекторов используются методы родственные дефектоскопии. Поэтому понятно, например, что разрешающая способность методов разведки прямо связана с частотой сигнала (соотношение между длиной волны, отраженной или прошедшей через “бочку” с линейными размерами “бочки”), который используется для “подземной дефектоскопии”. В случае упругих волн в средах и на глубинах типичных для образования “бочек” мы имеем естественные ограничения на частотный диапазон сигнала, который возбуждается взрывом, вибратором и т.п. Высокочастотный сигнал быстро поглощается с глубиной и возвращает на геофоне слабый и зашумленный отклик от границ слоев. Если высокочастотный сигнал попадет на высокочастотное включение сложной формы (например, соляное тело с изломанными границами ) может получиться подобие подземного уголкового отражателя и полезной информации о нефтяном коллекторе под соляным телом мы не получим совсем. Низкочастотный сигнал огибает препятствия и достигает больших глубин лучше, но, очевидно, трудно надеяться описать слой толщиной 10 м в среде со скоростью звука 2500 м/c при помощи сигнала частоты 5 Hz. Кроме того, в отличие от дефектоскопии, где мы ищем дефекты в чем-либо заранее известно, в случае разведки коллекторов мы изначально не знаем ничего о параметрах среды, в которой желаем найти “бочки”. Т.е. чтобы восстановит геометрию подземных слоев, необходимо выполнять много итераций подземной дефектоскопии, постепенно приближая модель к реальной, но стартуя с некоторого нулевого приближения.
3. Т.е., чтобы построить более детальную картину расположения “бочек” надо использовать, насколько возможно, более близкие к реальности модели (переход от двумерных задач (двумерный разрез) к трехмерным, от изотропных задач к анизотропным, отдельно учитывать неупругие процессы в слоях и т.д.). Далее, только для простого волнового уравнения в изотропном случае и в среде без явных границ раздела, переход к более высоким частотам сигнала потребует (условия устойчивости) значительно более мелкой трехмерной сетки и/или порядка конечно-разностного метода. Итеративное построение “поземной карты расположения бочек” может потребовать сотен итераций прямого (от источников) и обратного (от геофонов) моделирования волновых процессов в огромном объеме. Еще относительно недавно это было невозможно выполнить из-за невозможности выполнить такой объем вычислений и данные полевых работ обрабатывались, в сравнении и современным уровнем, крайне примитивно (сначала использовали простейшие геометрические методы обработки сейсмических трасс, затем двумерные моде и т.д.).
4. Поэтому сейчас даже из старых данных (которые были измерены в 1970-х) возможно извлечь значительно больше информации, чем было из этих данных получено ранее. Т.е. мы теперь видим те “бочки”, которые мы ранее не имели возможности увидеть или не имели возможности с необходимой точностью вычислить их геометрию и положение. Кроме того, используемые сейчас геофоны, например, способны записывать сигнал в более широком диапазоне частот, получать информацию необходимую для построения анизотропных моделей и т.п. Это дополнительно увеличивает возможность найти, идентифицировать и определить параметры ранее недоступных для поиска “бочек”.
5. Если мы имеем огромную “бочку”, то крайне упрощая, мы можем пробурить вертикальную (или слабонаклонную) скважину и получать нефть. Если мы имеем множество мелких “бочек” , даже на относительно малой глубине, мы должны стараться бурить скважины сложной геометрии, чтобы пройти несколько “бочек” . Для того необходимо точно знать геометрию “бочек” и контролировать и моделировать процесс создания и состояния скважин (например состояние ствола скважины сложной геометрии с помощью “навивающихся” волн) . Кроме того, в реальности, процесс добычи заключается не только в выкачивании нефти, но закачивании разнообразных растворов в слои. Чем сложнее строение месторождения (множество “бочек” малой формы вместо огромной “бочки” ), тем более сложно предсказуемые последствия имеет любая операция с месторождением. Поэтому для работы с сложным месторождением необходимо строить, 4D модель месторождения, с помощью которой можно не только, используя данные с наземных и подземных датчиков, видеть процессы в месторождении в реальном времени, но и прогнозировать отклик месторождения на несколько шагов вперед каких-либо операций.
6. Что мы получаем в результате? Научные исследования и создания соответствующего ПО не являются очень большими расходами. Вычислительные возможности увеличиваются постоянно и достаточно быстро (даже при большой стоимости гигантских кластеров, это малые расходы для нефтедобывающих компаний). Разнообразные smart wells и т.п. новые технологии бурения не являются тоже намного дороже старых технологий при сравнимых глубинах. Но мы имеем возможность, используя все это, сейчас добыть нефть и газ из запасов, которые были недоступны (даже без учета экономической целесообразности, а просто из-за отсутствия технологий). И таких "более сложных" коллекторов естественно много больше есть, чем "простых". Т.е. чем более мы развиваем технологии разведки и добычи (даже не учитывая битуминозные пески и т.п. ), тем более увеличивается количество доступных ресурсов, мы можно сказать, двигаемся от вершины пирамиды к основанию пирамиды. При этом цена добычи при помощи новых технологий или не увеличивается, или после краткого скачка, падает. Здесь есть аналогия, например, с затратами на еду 100 людям переписчикам или расходами на один принтер.
7. Поэтому говорить о времени исчерпании запасов возможно только для фиксированного уровня технологий разведки и добычи в государстве. В этом смысле у Ливии, например, нефти и газа почти совсем нет (самостоятельно они мало способны выполнить разведку и добычу), а у Швеции есть много газа (через десятилетие все внутренние потребности будут удовлетворяться из национальных источников). Поэтому недостаточно владеть территорией с месторождениями, необходимо иметь соответствующие технологии. В противном случае у страны месторождения просто отнимут, или, если отнимать сложно или невыгодно, будут игнорировать существование этих месторождений, т.к. замещающие месторождения, при совершенствовании технологий разведки и добычи, найти и эксплуатировать сейчас более возможно, чем было ранее.
PS. Я это 15 минут писал (сложно пытаться рассказать подобное популярно и без терминолгии), искать ошибки нет времени, т.е. прошу прощения за возможное существование этих ошибок.
|
