3. Субаквальные газогидратные залежи

Среди различных видов нетрадиционных источников углеводородов наибо­лее перспективными признаны природные газовые гидраты. При этом субаквальные газогидратные залежи изучены несколько лучше континен­тальных. В настоящее время сформировано достаточно полное пред­ставление о морских газогидратах как о геологическом объекте, харак­теризующемся определенными природными маркерами – биогенными, хемогенными и т.д. Достаточно хорошо развита и апробирована на практике методика геофизических исследований морских газогидратов. Кроме того, скопления субаквальных газогидратов можно рас­сматривать не только как нетрадиционный источник газа, но и как ин­дикатор наличия в разрезе осадочных пород более глубоких залежей нефти и газа.

Однако ряд вопросов исследования субаквальных газогидратов по-прежнему недостаточно освещен. Как основные, можно выделить особенности протекания процессов гидратообразования в различных дисперсных породах, количественные характеристики состава, строе­ния и свойств природных гидратонасыщенных дисперсных систем. Не­ясными остаются механизмы образования субаквальных газогидратных залежей различных типов, их устойчивость и эволюция в геологиче­ском масштабе времени.

Кроме того, важной проблемой является разработка технологиче­ских решений по добыче и подготовке газа из газогидратных залежей различного типа, транспортировке гидратного газа до потенциального потребителя. Именно исходя из возможностей тех или иных техноло­гий разработки газогидратных залежей и методов стимуляции гидратосодержащих горизонтов в основном и будут оцениваться извлекаемые (а не общие потенциальные) ресурсы гидратного газа – характеристи­ка, определяющая конкурентоспособность того или иного источника углеводородов.

Все эти (в основном не решенные в данное время) проблемы – мето­ды поиска и картирования газогидратных залежей, разработка методи­ки оценки ресурсов гидратного газа, методы разработки и подготовки добытого гидратного газа – можно назвать “технологическими” про­блемами. Первым шагом к решению этих вопросов является проведе­ние типизации газогидратных залежей по принципу, в перспективе от­ражающему специфику того или иного вида газогидратных залежей для нужд газодобывающей отрасли.

3.1. Типизация субаквальных газогидратных залежей

В основе типизации природных газогидратных залежей предлага­ется использовать “географо-генетический” принцип: провести подраз­деление гидратоносных толщ по их географическому положению – “классу” (морские, континентальные), далее – по “типу” (генезис газа – гидратообразователя: биохимический или катагенный). Сочетание тех или иных классов и типов газогидратных залежей позволяет выделить их основные географо-генетические “виды”, имеющие свои специфиче­ские характеристики, и оценить потенциальные ресурсы углеводородно­го сырья.

В соответствии с предложенной типизацией среди субаквальных газогидратных залежей (ГГЗ) можно выделить два основных вида (табл. 3.1):

• субаквально-биохимический – характеризуется площадными ловуш­ками, мощность которых определяется общей газогенерационной обста­новкой и увеличивается с увеличением мощности зоны стабильности га­зогидратов (ЗСГ) (рис. 3.1);

• субаквально-катагенный – характеризуется локальными экраниро-ванными по разломам ловушками сливающегося или несливающегося типов (рис. 3.2).

Рис. 3.1. Субаквально-биохимические газогидратные залежи

Количество сконцентрированного газа, наряду с общей газогене­рационной обстановкой, будет также определяться частотой разломной сети, наличием каналов фильтрации, обеспечивающих приток газа к местам его аккумуляции в пределах ЗСГ. Кроме того, в определенных геологических условиях возможно образование полигенетических (смешанных) ГГЗ, когда в сформированную залежь газа биохимическо­го генезиса мигрирует глубинный катагенный газ или наоборот.

Следующим важным этапом является типизация субаквальных ГГЗ по конечному химическому составу добываемого газа (табл. 3.1). В субаквально-биохимических ГГЗ, благодаря специфике образования метана “in situ” при микробиальной переработке органического материала, в химическом составе газа маловероятны примеси тяжелых гомологов ме­тана. Как правило микробиальный природный газ имеет двухкомпонентный состав – метан и азот, парагенетичный биохимическому мета­ну. То есть с точки зрения подготовки газа, в субаквально-биохимических ГГЗ больших экологи ческих проблем не возникнет (на­пример, образования жидких углеводородов после диссоциации гидра­тов).

Рис. 3.2. Субаквально-катагенные газогидратные залежи

а – ловушки несливающегося типа, б – ловушки сливающегося типа

Однако промышленная разработка этого вида залежей – вопрос от­даленного будущего, так как ресурсы биохимического гидратного газа часто “размазаны” по гидратоносной провинции и локализовать их сконцентрированную часть (собственно залежи) на данном этапе иссле­дований проблематично.

Таким образом, на первый план выходит добыча гидратного газа из субаквально – катагенных залежей, которые, с одной стороны, имеют меньший ресурсный потенциал, но, с другой, существенно лучше картируются в своей сконцентрированной части. Однако проблемы, обусловленные многокомпонентным составом газа-гидратообразователя (присутствие тяжелых гомологов метана) для субаквально-катагенных ГГЗ будут стоять более остро из-за ряда экологических ограничений, а также изменения реальных Р/Т условий гидратообразования смешанного газа, которые сложно прогнозировать (в отличие от термодинамически гидратообразования чистого метана) и т.д.