Проектирование основ для стадий поиска и разведки месторождений углеводородов

Публицистика

Региональный прогноз областей притока нефти

Regional forecast for zones of oil inflow from Bazhen-Abalak formation in KhMAO-Yugra region of Russia by machine learning method

Региональный прогноз областей притока нефти из баженовско-абалакского комплекса на территории ХМАО-Югры машинным обучением (алгоритм решающих деревьев с генетической селекцией атрибутов)

Key words: Bazhen-Abalak formation, machine learning, genetic algorithm, decision tree, rules retrieval, regional forecast for zones of oil inflow

An approach to the regional forecast for zones of oil inflow from Bazhen-Abalak formation has been formalized and tested. The task was to classify the spatial attributes by machine learning through precedents by algorithm of single decision tree with the genetic selection of combination of such attributes. The rules have been retrieved and the factors have been identified which influence the forecast for zones of oil inflow from Bazhen-Abalak formation intervals. The results are shown in the regional forecast scheme with identification of Bazhen-Abalak formation sweet spots in KhMAO-Yugra region of Russia. Such sweet spots can be correlated with perspective zones to get the inflow from the Bazhen-Abalak formation.

 

Читать далее

Статистические данные при поиске месторождений УВ

Выделяется три вида статистических данных,  представляющих особый интерес:

  1. Коэффициент успешности бурения;
  2. График распределения месторождений по объему запасов;•
  3. Данные о месторождениях-аналогах.

Читать далее

EROEI – один из критериев оценки эффективности (на примере нефти и газа США)

EROEI – один из критериев оценки эффективности разработки месторождений УВ, в том числе не традиционных для РФ. Удобен для сравнения различных видов получения энергии из разных источников (атомная, солнечная и п.р), для УВ не учитывает “ассигнации Менделеева”  т.е весь спектр химических элементов, который возможно получить из нефти и попутно добываемых компонентов.

В энергетике есть ряд важнейших параметров, которыми удобно пользоваться для оценок и выводов. Экономистам, например, будет интересна экономическая рентабельность, в то время как для интересующихся обществом, человечеством, динамикой системы – коэффициент EROEI для топлив и/или электрогенерации (энергетическая рентабельность) и “чистая” энергия. Т.е. добытая энергия минус энергия затраченная на добычу, переработку и т.п.

Первым кто ввел термин EROEI в обращение и стал его активно изучать, начиная с 1970-х, был американский эколог Чарльз Холл [Charles Hall]. В последствие, к изучению вопроса присоединились и другие ученые, в частности Катлэр Кливлэнд [Cutler Cleveland] и Дэвид Мёрфи [David Murphy]. На сегодняшний день если будете изучать научную литературу по теме, то эти три фамилии вы найдёте почти со стопроцентной вероятностью, либо в качестве авторов и соавторов статей, либо в списке источников в статьях других авторов. Читать далее

В поисках техногенной синергии с геометрией природы

Фрактал дельты

Основное понятие фрактальной геометрии — понятие дробной размерности — относится к тем математическим идеям и методам, которые, появившись на свет, долгие годы живут своей внутренней замкнутой жизнью в пределах самой математики, не имея поначалу совершенно никаких практических приложений. Только по прошествии достаточно продолжительного времени вдруг обнаруживается, что эти абстрактные формально-математические построения находят применение при решении ряда задач и получают свою адекватную формулировку на языке множеств с нецелой размерностью. Фрактальными считаются объекты с “расползающейся”, усложняющейся разреженной или сгущающейся структурой, имеющие свойство масштабной инвариантности составляющих их множеств, нередко возникающих в результате не только хаотических процессов, но и детерминированного хаоса.

Читать далее

Bakken Formation в разрезе Google Ngram Viewer 1953-2008

Следует отметить, что предложенный мной подход, в предыдущей публикации, был в  использовании сервиса Google Ngram Viewer, с целью анализа циклов зрелости технологии (Gartner Hype Cycle). Этот подход, проходит апробацию впервые, ссылок на подобное комбинирование аналитических платформ не найдено. С другой стороны, мне кажется естественным связать “шумиху” (Hype) вокруг технологии, с частотностью появления названия технологии в корпусе языка, в моем случае это печатные и интернет издания.

В предыдущей публикации, я рассмотрел, частотность появления термина “баженовская свита” в печати используя сервис корпуса русского языка Ngram Viewer, соотнес полученную кривую с историей научного интереса к этому нефтегазоносному объекту, и показал не полное соответствие, диаграмме циклов зрелости технологии Гартнера (Gartner Hype Cycle), в его классическом виде. Так резкое снижение частотность появления термина в печати после 1992-1993 гг. вслед за этапом максимума популярности, я связал с не благоприятной экономической и кадровой конъектурой сложившейся после распада СССР. А общее забвение и негативное отношение, в среде специалистов, связал с “заброшенностью” технологии, в силу не преодолимых обстоятельств того времени, на стадии “разочарования”. Я позволил дать прогноз из разряда “а, что бы было, если бы” советская наука продолжила работу над проектом, проведя “работу над ошибками” и начав выводить его в тираж. Конечно, ответ, что в течении максимум десятилетия, мы бы получили доступ к разработке этого поистине огромного ресурса планеты, абсолютно субъективен. Я специально не стал углубятся в тот широкий спектр проблем который встал перед советским научным сообществом, в конце 80х, а так как, многие из них, до сих пор, требуют, тщательной проработки, вопрос прогнозирования теряет смысла. И можно было бы оставить рассуждения об альтернативных вселенных на совести автора. Если бы не одно но… На другой стороне Атлантике, в это же самое время, перед американскими коллегами, встала почти идентичная задача, добыча нефти из нефтенасыщенной сланцевой Формации Баккен. Что интересно, циклы развития технологии для этого объекта, совпали с этапами Gartner Hype Cycle для баженовской свиты. Только в американском случае, это был классический проход технологии, всех стадий цикла Гартнера, с выходом на этап производства/тиражирования. История научного интереса и успехов изучения формации Баккен находит отражение в частотностях использование термина в лингвистическом корпусе английского языка. Характер поведения кривой, подтверждает универсальность подхода к оценки зрелости технологии с использованием диаграммы аналитической компании Гартнер.

Синяя сплошная линия — кривая частотности встречаемости термина «Bakken Formation» в печатных и интернет изданиях за период 1953-2008гг. с 

Синяя сплошная линия — кривая частотности встречаемости термина «баженовская свита» в печатных и интернет изданиях за период 1953-2008гг. с 

История отечественной сланцевой нефти через призму диаграммы Gartner Hype Cycle и сервиса Google Ngam Viewer

В предыдущей публикации с помощью сервиса Google Ngam Viewer, я показал график частотности упоминания термина «баженовская свита» в советской и российской печати начиная с 1961г до 2008г. Теперь я использую этот график для описания своего взгляда на историю развития технологии освоения баженовской свиты, через призму диаграммы “цикла зрелости технологии” Gartner Hype Cycle.

Для начинающих. Баженовская свита – объект представляет собой геологическое тело, нефтенасыщенный сланец, толщиной 5-40 метров. Разглядеть его можно только на карте миллионного масштаба, где одновременно видна Европа и Китай, потому  простирается он от Уральских гор до реки Енисей. Потенциальные геологические ресурсы около 170 млрд. тонн, это вся извлекаемая легкая нефть  планеты Земля. Почему это достояние народа не вовлечено в разработку? По тому, что нет технологии, так же как, когда то ее не было для передачи голоса на расстоянии, телевидения или  полета в космос.

 

Диаграмма Gartner Hype Cycle 2012г. в своем классическом виде. (не/должна направиться интерпретаторам ГДИС)

Для продолжающих. Цикл зрелости технологий (Gartner Hype cycle) это графическое отображение проникновения, адаптации и социального влияния на специалистов и общество специфических технологий. Термин был введен аналитической компанией Gartner. C 1995 года использует эту методику для описания и оценки энтузиазма, который вызывает у пользователей и профессионалов появление новых технологических решений.

Исследователи Gartner считают, что реализуемые ими исследования и сопутствующая инфографика помогают профессионалам отделить “мечты” от реальности. В частности, таким образом технические-директора и генеральные директора компаний могут принимать более точные решения об использовании или не использовании технологий. Нивелировать инерцию человеческой психики на стадии разочарования в технологии.

У S-образной части кривой, изображенной на графике, есть пять участков — техническая инновация с течением времени должна пройти через каждый из них.

  1. “Запуск технологии” — появление технологии и начало обсуждения ее перспективности в узких кругах профессионалов и разработчиков. Затем вовлечение в обсуждение энтузиастов и новых адептов — с ростом популярности инновации среди таких людей нарастают популярность технологии, “шумиха в прессе” и ажиотаж.
  2. “Пик завышенных ожиданий”. Наступает момент, когда уже все говорят о технологии. Появляются первые компании или последователи, которые пробуют применить технологию на себе в полном объеме, пытаются получить от нее бизнес-преимущества. На этом этапе брать инновацию под свое крыло слишком рано, считает “Гартнер”.
  3. “Впадина разочарования”. Выясняется, что у технологии полно слабых мест, недоработок, ограничений. Возникает разочарование, часто доходит до признания технологии провальной как со стороны потребителей, так и со стороны СМИ. Продукт может в этой “пропасти” остаться навсегда, однако гартнеровские исследователи говорят, что забывать про инновацию, находящуюся на этом этапе, не стоит.
  4. “Склон просвещения”. По-настоящему хорошие технологии после некоторой адаптации находят применение. Критики в СМИ становится значительно меньше, ведь успели появиться другие инновации и все заняты их расхваливанием (“пик завышенных ожиданий”). Разработчики исправляют свои ошибки, технология становится все удобнее, ее реальная аудитория растет, и со временем к продукту опять возникает интерес, хотя и меньший, чем во времена “пика”. После середины “склона” интересоваться вложениями в технологию поздно: все, кто мог, уже вложились.
  5. “Плато стабилизации производства/тиражирования технологии”. Результатом карабканья по “склону просвещения”, кропотливой работы над ошибками, оказывается выход на “плато продуктивности”. Технология завоевала себе место на рынке, стала удобным инструментом или решением в определенной области, этакой данностью.

Для заинтересовавшихся. Конечно, данный подход изначально был ориентирован на бизнес функции, как индикатор для принятия решений в инвестиционной политики компаний. Но, я возьму этот инструмент для прогноза “как могло бы быть” и буду использовать  цикл зрелости технологии – в отношении истории одной технологии. За кривую”шумихи” приму диаграмму частотного появления термина “баженовская свита” в печати по годам. Для этого используя сервис лингвистического корпуса русского языка google ngam viewer. Историю самой технология, я буду совмещать с получившимся графиком в тексте публикации. 

 График шумихи баженовская свита

Синяя сплошная линия – кривая частотности встречаемости термина «баженовская свита» в печатных и интернет изданиях за период 1959-2008гг. с выделенными стадиями Gartner Hype Cycle. по оси абсцисс года, оп оси ординат частотность 

В 1959 г. породы впервые выделены Фабианом Григорьевичем Гурари, первые упоминания в печати приходятся на начало 60 годов.

Уже к концу 60 г. интерес к ней активизируется. Так в 1968 году на Салымском куполовидном поднятии при углублении разведочной скважины 12-Р на юрские отложения на забое 2840 м происходит неконтролируемое нефтепроявление, перешедшее в открытое фонтанирование, с последующим возгоранием. По визуальной оценке дебит достигал порядка 700 т/сут.

С 1969г. на некоторых западносибирских месторождениях активно развернулась исследовательская программа с отбором керна и испытанием в обсаженном стволе. В течение нескольких лет подтверждается нефтеносность баженовской свиты на Студеной, Верхне-Шапшинской, Мултановской разведочных площадей.

В 1974 году была начата опытно-промышленная эксплуатация опытного участка Салымского месторождения. Было пробурено 72 скважины, из которых 11 оказались «сухими», 25 скважин были выведены из разработки с накопленной добычей менее 1 тыс. т, и только в 19 скважинах накопленная добыча превысила 20 тыс. т. Разработка велась на режиме истощения пластового давления. В целом опыт получился негативным, большинство скважин через несколько недель падал дебит. В 1975-1976 результаты этой «кавалерийской атаки в лоб» на баженовскую свиту были опубликованы.

С этого момента на графике появляется почти вертикальный рост интереса советского геологического сообщества к этой проблематике. В Советском Союзе в каждом крупном нефтегазовом геологическом научно-исследовательском институте был развернут отдел/лаборатория по изучению проблематики свиты.

За десятилетия с момента первого ОПЭ собирается огромная статистика и материалы, создаются научные школы и направления. 

В 1985-1986 гг. выходят обобщающие сборники трудов институтов: ЗапСибНИГНИ, СибНИИНП, ИГиРГИ. Впервые представлены в ГКЗ СССР два отчета по подсчету запасов нефти и растворенного газа в отложениях баженовской свиты Салымского месторождения. На это время приходится пик ожиданий и интереса.

Однако собранные материалы произвели эффект «холодного душа», показав не совершенство применяемых исследовательских технологий. Так использование не совершенных инструментальных технологий не дало развиться единой геологической теории о модели природной продуктивности залежи.

Наступает спад «популярности» этого направления среди специалистов. Цикл разочарования.

Надо отметить, что это естественная тенденция и практически все технологические инновации прошли этот этап. В этом универсальность диаграммы “цикла зрелости технологий”.

Как раз в этот цикл отсеваются «лишни люди». Те кто остался, ведут просвещение, проводят «работу над ошибками», в тишине и без лишней суеты. Количество публикаций обычно падает и остается на относительно постоянном уровне. В какой то момент, когда наступает точка бифуркации системы, технология, вдруг, становиться традиционной и обыденной. Так случилось с технологией многоколонной обсадки скважин, кустовым бурением, ГРП, мобильным телефоном, электричеством и т.д. Пунктирной линией на рисунке я показал, как бы  развивалась технология (ИМХО). Тогда за периодом разочарования, пришел бы цикл просвещения, с выходом на плато тиражирования. Конечно,  сложно предсказать время прохождения каждой стадии цикла, так как оставалось не решенным много сложных вопросов. Но то, что решения были бы найдены, в течение максимум десятилетия, у меня нет сомнения.

Реальность же наша такова, что период следующего технологического витка пришелся на 1995-1999гг. и (пиздец, который творился, в это либерально-демократическое время на территории бСССр) общая кадровая политика и экономическая ситуация не благоприятствовала дальнейшим разработкам этого научного направления. Что собственно диаграмма отражает в виде резкого снижения частотности упоминания термина.

В итоге. 

Забвение на 20 лет. Потеря поколения и научных школ изучения целых отраслей знания.  Сформировавшееся негативное отношение к технологии, так как, не довели до ума, оставив на этапе падения интереса и цикла разочарования научной общественности.

Тем временем, за последнее время, в США, пройдя все выше указанные циклы, произошло несколько выходов, на стадию «плато производства/тиражирования», технологий разработки  разнообразных типов сланцев. То, что у нас называют сланцевыми революциями, было последовательной доработкой технологий на протяжении последних 15 лет.  

 PS

Пройдя поистине уникальный   исследовательский путь к получению технологии разработки сланцевой нефти баженовской свиты, накопив знания, опередив время на десятилетия, подойдя вплотную к решению, мы снова остались ни с чем, растеряв даже память о тех достижениях.

Баженовская свита в разрезе Ngram Viewer 1961-2008 гг. (интерактивно)

Породы баженовской свиты впервые выделены Ф.Г. Гурари в 1959 г., как битуминозная пачка в составе марьяновской свиты.

С начала 60х на графике можно отследить частотность употребления термина в печати.

С помощью сервиса Google Ngam Viewer, я показал график частотности упоминания термина «баженовская свита» в советской и российской печати начиная с 1961г до 2008г. Теперь я использую этот график для описания своего взгляда на историю развития технологии освоения баженовской свиты, через призму диаграммы “цикла зрелости технологии” Gartner Hype Cycle.

Баженовская свита – объект представляет собой геологическое тело, нефтенасыщенный сланец, толщиной 5-40 метров. Разглядеть его можно только на карте миллионного масштаба, где одновременно видна Европа и Китай, потому  простирается он от Уральских гор до реки Енисей. Потенциальные геологические ресурсы около 170 млрд. тонн, это вся извлекаемая легкая нефть  планеты Земля. Почему это достояние народа не вовлечено в разработку? По тому, что нет технологии, так же как, когда то ее не было для передачи голоса на расстоянии, телевидения или  полета в космос.

Диаграмма Gartner Hype Cycle 2012г. в своем классическом виде.

Цикл зрелости технологий (Gartner Hype cycle) это графическое отображение проникновения, адаптации и социального влияния на специалистов и общество специфических технологий. Термин был введен аналитической компанией Gartner. C 1995 года использует эту методику для описания и оценки энтузиазма, который вызывает у пользователей и профессионалов появление новых технологических решений.

Исследователи Gartner считают, что реализуемые ими исследования и сопутствующая инфографика помогают профессионалам отделить “мечты” от реальности. В частности, таким образом технические-директора и генеральные директора компаний могут принимать более точные решения об использовании или не использовании технологий. Нивелировать инерцию человеческой психики на стадии разочарования в технологии.

У S-образной части кривой, изображенной на графике, есть пять участков — техническая инновация с течением времени должна пройти через каждый из них.

  1. “Запуск технологии” — появление технологии и начало обсуждения ее перспективности в узких кругах профессионалов и разработчиков. Затем вовлечение в обсуждение энтузиастов и новых адептов — с ростом популярности инновации среди таких людей нарастают популярность технологии, “шумиха в прессе” и ажиотаж.
  2. “Пик завышенных ожиданий”. Наступает момент, когда уже все говорят о технологии. Появляются первые компании или последователи, которые пробуют применить технологию на себе в полном объеме, пытаются получить от нее бизнес-преимущества. На этом этапе брать инновацию под свое крыло слишком рано, считает “Гартнер”.
  3. “Впадина разочарования”. Выясняется, что у технологии полно слабых мест, недоработок, ограничений. Возникает разочарование, часто доходит до признания технологии провальной как со стороны потребителей, так и со стороны СМИ. Продукт может в этой “пропасти” остаться навсегда, однако гартнеровские исследователи говорят, что забывать про инновацию, находящуюся на этом этапе, не стоит.
  4. “Склон просвещения”. По-настоящему хорошие технологии после некоторой адаптации находят применение. Критики в СМИ становится значительно меньше, ведь успели появиться другие инновации и все заняты их расхваливанием (“пик завышенных ожиданий”). Разработчики исправляют свои ошибки, технология становится все удобнее, ее реальная аудитория растет, и со временем к продукту опять возникает интерес, хотя и меньший, чем во времена “пика”. После середины “склона” интересоваться вложениями в технологию поздно: все, кто мог, уже вложились.
  5. “Плато стабилизации производства/тиражирования технологии”. Результатом карабканья по “склону просвещения”, кропотливой работы над ошибками, оказывается выход на “плато продуктивности”. Технология завоевала себе место на рынке, стала удобным инструментом или решением в определенной области, этакой данностью.

Конечно, данный подход изначально был ориентирован на бизнес функции, как индикатор для принятия решений в инвестиционной политики компаний. Но, я возьму этот инструмент для прогноза “как могло бы быть” и буду использовать  цикл зрелости технологии – в отношении истории одной технологии. За кривую”шумихи” приму диаграмму частотного появления термина “баженовская свита” в печати по годам. Для этого используя сервис лингвистического корпуса русского языка google ngam viewer. Историю самой технология, я буду совмещать с получившимся графиком в тексте публикации. 

img_533f58edf4209

Синяя сплошная линия – кривая частотности встречаемости термина «баженовская свита» в печатных и интернет изданиях за период 1959-2008гг. с выделенными стадиями Gartner Hype Cycle. по оси абсцисс года, оп оси ординат частотность 

В 1959 г. породы впервые выделены Фабианом Григорьевичем Гурари, первые упоминания в печати приходятся на начало 60 годов.

Уже к концу 60 г. интерес к ней активизируется. Так в 1968 году на Салымском куполовидном поднятии при углублении разведочной скважины 12-Р на юрские отложения на забое 2840 м происходит неконтролируемое нефтепроявление, перешедшее в открытое фонтанирование, с последующим возгоранием. По визуальной оценке дебит достигал порядка 700 т/сут.

С 1969г. на некоторых западносибирских месторождениях активно развернулась исследовательская программа с отбором керна и испытанием в обсаженном стволе. В течение нескольких лет подтверждается нефтеносность баженовской свиты на Студеной, Верхне-Шапшинской, Мултановской разведочных площадей.

В 1974 году была начата опытно-промышленная эксплуатация опытного участка Салымского месторождения. Было пробурено 72 скважины, из которых 11 оказались «сухими», 25 скважин были выведены из разработки с накопленной добычей менее 1 тыс. т, и только в 19 скважинах накопленная добыча превысила 20 тыс. т. Разработка велась на режиме истощения пластового давления. В целом опыт получился негативным, большинство скважин через несколько недель падал дебит. В 1975-1976 результаты этой «кавалерийской атаки в лоб» на баженовскую свиту были опубликованы.

С этого момента на графике появляется почти вертикальный рост интереса советского геологического сообщества к этой проблематике. В Советском Союзе в каждом крупном нефтегазовом геологическом научно-исследовательском институте был развернут отдел/лаборатория по изучению проблематики свиты.

За десятилетия с момента первого ОПЭ собирается огромная статистика и материалы, создаются научные школы и направления.

В 1985-1986 гг. выходят обобщающие сборники трудов институтов: ЗапСибНИГНИ, СибНИИНП, ИГиРГИ. Впервые представлены в ГКЗ СССР два отчета по подсчету запасов нефти и растворенного газа в отложениях баженовской свиты Салымского месторождения. На это время приходится пик ожиданий и интереса.

Однако собранные материалы произвели эффект «холодного душа», показав не совершенство применяемых исследовательских технологий. Так использование не совершенных инструментальных технологий не дало развиться единой геологической теории о модели природной продуктивности залежи.

Наступает спад «популярности» этого направления среди специалистов. Цикл разочарования.

Надо отметить, что это естественная тенденция и практически все технологические инновации прошли этот этап. В этом универсальность диаграммы “цикла зрелости технологий”.

Как раз в этот цикл отсеваются «лишни люди». Те кто остался, ведут просвещение, проводят «работу над ошибками», в тишине и без лишней суеты. Количество публикаций обычно падает и остается на относительно постоянном уровне. В какой то момент, когда наступает точка бифуркации системы, технология, вдруг, становиться традиционной и обыденной. Так случилось с технологией многоколонной обсадки скважин, кустовым бурением, ГРП, мобильным телефоном, электричеством и т.д. Пунктирной линией на рисунке я показал, как бы  развивалась технология (ИМХО). Тогда за периодом разочарования, пришел бы цикл просвещения, с выходом на плато тиражирования. Конечно,  сложно предсказать время прохождения каждой стадии цикла, так как оставалось не решенным много сложных вопросов. Но то, что решения были бы найдены, в течение максимум десятилетия, у меня нет сомнения.

Реальность же наша такова, что период следующего технологического витка пришелся на 1995-1999гг. и (пиздец, который творился, в это либерально-демократическое время на территории бСССр) общая кадровая политика и экономическая ситуация не благоприятствовала дальнейшим разработкам этого научного направления. Что собственно диаграмма отражает в виде резкого снижения частотности упоминания термина.

В итоге.

Забвение на 20 лет. Потеря поколения и научных школ изучения целых отраслей знания.  Сформировавшееся негативное отношение к технологии, так как, не довели до ума, оставив на этапе падения интереса и цикла разочарования научной общественности.

Тем временем, за последнее время, в США, пройдя все выше указанные циклы, произошло несколько выходов, на стадию «плато производства/тиражирования», технологий разработки  разнообразных типов сланцев. То, что у нас называют сланцевыми революциями, было последовательной доработкой технологий на протяжении последних 15 лет.

PS

Пройдя поистине уникальный   исследовательский путь к получению технологии разработки сланцевой нефти баженовской свиты, накопив знания, опередив время на десятилетия, подойдя вплотную к решению, мы снова остались ни с чем, растеряв даже память о тех достижениях.

Трудности в определении термина ТрИЗ – (трудноизвлекаемые запасы)

ТрИЗ эти буквы в нефтяной промышленности, расшифровываются, как трудноизвлекаемые запасы, по идеи получается ТИЗ, но эта аббревиатура оказалась занята более старым термином – текущие извлекаемые запасы.

ТрИЗ официального определения нет, хотя вроде интуитивно, все понятно (Есть запасы, они извлекаемы, но трудно).

И так суть термина обозначить объект и его атрибуты.  Читать далее