Во всех основных центрах мировой нефтегазодобычи – Северном море, Мексиканском заливе, шельфе западной Африки, работы по сейсмическому мониторингу выполняются уже не один год.
Например, в Северном море компания StatoilHydro проводит сейсмический мониторинг месторождения Gullfaks с 1996 года. Основная цель этих исследований - увеличения коэффициента извлечения нефти КИН до 70% (для сравнения средняя величина КИН в Западной Сибири – 40%).
В результате, при вложении в сейсмический мониторинг за указанный период времени 60 миллионов долларов США, компания StatoilHydro извлекла дополнительно углеводородов на 1 миллиард долларов США!
Сейсмический мониторинг морских месторождений может быть реализован в двух вариантах.
Циклический сейсмический мониторинг
В ходе выполнения циклического мониторинга сейсмические наблюдения выполняются с некоторой периодичностью, например, один раз в год, или в соответствии со схемой разработки месторождения, например, после завершения определенного этапа. Рис.1.
Циклический мониторинг реализует выполнение активных сейсмических наблюдений, предполагающих использование искусственных источников сейсмических сигналов, пневмопушек. Как минимум, циклический сейсмический мониторинг состоит их двух серий наблюдений: первоначального сбора сейсмической информации (base line) и последующего наблюдения (monitoring line).
Целью мониторинга является определение изменения основных индикаторов мониторинга, например, положения водонефтяного контакта, между геолого-геофизическими моделями, построенными на этапах base line и monitoring line, соответственно. Выполнение последующих наблюдений может быть повторено многократно: monitoring line 1, monitoring line 2 и так далее.
Преимуществами сейсмического мониторинга являются (1) построение высоко достоверной геолого-геофизической модели среды на каждом этапе мониторинга (2) относительная дешевизна работ, так как оборудование, задействованное в процессе мониторинга, специализированные суда, группы пневмоисточников и донные станции, может быть использовано для выполнения иных проектов в период между этапами мониторинга данного конкретного месторождения.
Недостатком циклического мониторинга является возможность получения модели месторождения периодически, от этапа к этапу, а не постоянно. При проведении циклического мониторинга ключевым вопросом является достижение 100% воспроизводимости положения систем возбуждения/регистрации на каждого этапа мониторинга. Данное требование определяется тем фактом, что изменение индикаторов мониторинга от этапа к этапу, с одной стороны, незначительно отражается в наблюдаемом волновом поле, но с другой стороны, эти незначительные изменения могут иметь принципиальные последствия для разработки дальнейшей схемы освоения месторождения.
Выполнение повторных наблюдений в тех же самых пунктах возбуждения/регистрации представляет собой сложную техническую задачу. Одним из примеров активного сейсмического мониторинга являются работы British Petroleum на месторождении Atlantis в Мексиканском заливе.
Рис.1. Схема выполнения циклического сейсмического мониторинга морского месторождения с помощью донных станций
Постоянный сейсмический мониторинг
Постоянный сейсмический мониторинг предполагает наличие постоянно действующей системы сбора сейсмической информации на морском месторождении, рис.2.
Постоянный мониторинг предполагает в основном пассивные сейсмические наблюдения, так как обеспечение постоянных активных сейсмических работ экономически не обосновано.
Преимуществом данного типа мониторинга является постоянный контроль над основными процессами, происходящими на этапе разработки месторождения, например, гидроразрывами пласта. С другой стороны, получение обновленной достоверной геолого-геофизической модели месторождения возможно только после проведения активной фазы сейсмических исследований.
В случае постоянного сейсмического мониторинга все используемое оборудование замораживается на данном месторождении и не может быть использовано в других проектах, что должно быть экономически обосновано.
Ориентировочная стоимость установки постоянно действующей донной сейсмической системы регистрации на месторождении Ekofisk в Севером море оценивается в 80 млн. долларов, из которых стоимость оборудования составляет 40 млн. долларов и еще 40 млн. долларов будет затрачено на инсталляцию системы на морском дне.
Количество выполненных проектов по постоянному (пассивному) сейсмическому мониторингу морских месторождений в настоящее время на порядок уступает количеству выполненных проектов по циклическому (активному) сейсмическому мониторингу.
Рис.2. Схема выполнения постоянного сейсмического мониторинга морского месторождения с помощью донных станций
