Достоверная оценка ресурсного потенциала новых объектов углеводорода (УВ) является важнейшим фактором, влияющим на успех поисково-оценочного бурения. Для повышения достоверности одной из основных задач, стоящих перед геологами на разных этапах геолого-разведочных работ, является определение геологических рисков. Геологический риск влияет на величину ресурсного потенциала нефтегазоперспективной зоны и принятие решения по выделению перспективных объектов (ловушек) и выполнению производственных поисковых работ.
Согласно современным представлениям под геологическим риском понимается вероятность отрицательного результата при поисках месторождения на участке исследования [1]. Обратная величина геологического риска — это вероятность открытия залежи.
Анализ геологических рисков представляет собой количественную оценку вероятности существования факторов, критичных для формирования и сохранности залежи углеводородов. Данная оценка должна учитывать всю накопленную информацию об объекте и может уточняться по мере доизучения или поступления новой геолого-геофизической информации.
В ПАО «НК «Роснефть» разработаны методические рекомендации по анализу рисков геолого-разведочных проектов, которые применяют при оценке ресурсного потенциала поисковых объектов и расчете ожидаемой экономической эффективности. Методика применима для системы «пласт», то есть ориентирована на более детальные геологические модели. В связи с объемными данными по региональной работе, в которой рассмотрены продуктивные комплексы (комплекс включает в себя несколько продуктивных пластов), возникла необходимость адаптировать методику геологических рисков, которая была реализована в рамках региональных работ по территории юго-восточной части Ямало-Ненецкого автономного округа.
На основе региональных исследований, реализованных в 2019–2021 гг., была осуществлена оценка геологических рисков для поисковых объектов. Риск — вероятность невозникновения (позитивного) события.
Для повышения эффективности работы по оценке ресурсной базы авторами адаптирован и автоматизирован методический подход по анализу рисков региональных геолого-разведочных проектов. Предложенный вариант рекомендован для выделенных объектов как для севера Западной Сибири, так и нефтегазоносных территорий в целом. Особенностью данного подхода является возможность оценивать ресурсный потенциал больших территорий при большом количестве выделенных объектов с целью определения наиболее перспективных зон для проведения работ по детализации геологической модели.

Исследуемая территория находится в юго-восточной части Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области, охватывает восточную часть Пуровского, южную часть Тазовского и Красноселькупский районы (рис. 1). Согласно схеме нефтегазогеологического районирования (Шпильман В.И., 2010 г.), исследуемая территория располагается в Тазовском, Мангазейском, Харампурском, Толькинском нефтегазоносных районах Пур-Тазовской нефтегазоносной области.
С запада охватывает частично Надым-Пурскую НГО, с востока — Елогуй-Туруханскую НГО. На территории открыто 52 месторождения УВС: 15 — нефтяных, 2 — газонефтяных, 9 — газоконденсатных, 26 — нефтегазоконденсатных. Продуктивность установлена в отложениях: тюменской, сиговской, яновстанской свит юрского возраста, мегионской, заполярной, ереямской свит нижнемелового возраста, покурской, кузнецовской, березовской верхнемелового возраста. Пробурено более 900 поисково-оценочных и разведочных скважин.

Участок работ расположен в пределах Ямало-Тазовской мегасинеклизы (структура субрегионального порядка), Надым-Тазовской синеклизы (надпорядковые структуры), Русско-Часельского пояса мегавалов, с востока — Маковско-Артютинского пояса моноклиналей, на юге — Верхнеаганско-Толькинского пояса мегапрогибов и Каралькинско-Ажарминского пояса мегавалов.
Для оценки ресурсной базы использовались данные результатов региональных работ (карты тектонического районирования, структурные построения, литолого-фациальный анализ, палеогеографические карты, карты эффективных толщин, карты пористости, данные государственного баланса УВС) [2–7].
Для оценки вероятности существования события на исследуемой территории отстроено более
140 карт по каждому выделенному продуктивному комплексу (32 комплекса), это карты рисков: по фациям, вторичным изменениям коллектора, существования замкнутого контура, флюидоупоров, наличия зрелости нефтегазоматеринских пород (НГМП), генерации и миграции, сохранности залежи с учетом разломной тектоники. По продуктивным комплексам получены итоговые карты вероятности геологической успешности. Выполнен вероятностный расчет ресурсной базы с последующим ранжированием объектов.

Методические указания по анализу рисков геолого-разведочных проектов устанавливают единый подход по выполнению вероятностной оценки ресурсного потенциала, оценке геологических рисков, с целью ранжирования геолого-разведочных проектов и выделения наиболее перспективных направлений поиска и разведки [2, 8–12].
Оценка вероятности геологической успешности выполнена по семикомпонентной системе, согласно методическим рекомендациям по анализу рисков геолого-разведочных работ. Это вероятности: распространения фаций, сохранности фильтрационно-емкостных свойств, существования замкнутого контура, существования флюидоупора, существования и достаточной зрелости нефтегазоматеринской толщи, оптимального времени реализации нефтегазоматеринского потенциала и пути миграции.
Вероятность геологического успеха (Pg) оценивается путем перемножения этих семи компонентов. Для определения степени возможности используется шкала от 0 до 1 (или в процентах
от 0 до 100 %). То есть при риске 0 вероятность открытия залежи (месторождения)
равна 100 %, при риске 1 — открытие залежи (месторождения) невозможно.
Данный способ в методических рекомендациях подразумевает детальное рассмотрение каждого объекта по каждому элементу семикомпонентной системы. Для региональных работ с большим количеством выделенных объектов (сотни, тысячи) это требует больших временных и ресурсных трудозатрат. В связи с этим оценка ресурсного потенциала большого количества объектов выполнена с помощью построения карт геологических рисков по каждому элементу углеводородной системы. На основании полученных карт по комплексам создана интегрированная карта риска (сумма всех карт вероятности геологического успеха), что позволило ранжировать территорию в целом.

На территории исследований выделено более 2 400 перспективных ловушек структурного
и структурно-литологического типа. В связи с наличием большого массива данных, полученных
в процессе выполнения региональной работы, а также большого количества выделенных объектов целесообразна адаптация методики, что позволит оценить ресурсный потенциал территории исследования, не рассматривая каждый объект в отдельности.
Объекты выделены автоматически в программном продукте по максимальной оконтуривающей изогипсе. На основе анализа коэффициента заполнения открытых залежей были собраны статистические данные по тектоническим элементам (учет крупных структур надпорядковых и порядковых), нефтегазоносности (приуроченность к нефтегазоносному району, учет плотности геологических ресурсов), пластовым объектам. По результатам анализа был применен дифференцированный подход к принимаемым условным подсчетным уровням (УПУ) с разделением на группы пластов. Автоматически в ПО рассчитывалась площадь объектов, соответствующая коэффициенту заполнения резервуара. На основе анализа статистики этот объем соответствует наиболее вероятному значению ожидаемого заполнения структуры углеводородами (табл. 1).

Подсчет ресурсов УВ производился вероятностным методом с учетом геологических рисков.
Согласно методическим рекомендациям, вероятность геологической успешности оценивается согласно выражению (1):

где Pg — вероятность геологического успеха, Р — вероятность события.
По каждой составляющей семикомпонентной системы были построены карты рисков. В случае если карта не строилась, принимался единый коэффициент риска для всей площади (например риски по вторичным изменениям зависят от глубины — и на небольших глубинах риск был принят единым коэффициентом). Карта вероятности существования структуры являлась единой для всех комплексов (зависит от плотности изученности). Часть карт вероятности соответствовала нескольким комплексам (сохранность залежи, НГМП, миграция). В зонах с низкой изученностью риски были увеличены. Карты по каждому комплексу могут быть использованы для получения значения риска в любой точке территории.
Рассмотрим вероятности существования факторов, влияющих на геологический успех.
Вероятность существования пород-коллекторов выполняется через оценку обстановок осадконакопления и качества коллектора. Вероятность распространения фаций (Р1a), обладающих емкостным потенциалом, определена по результатам построения палеогеографических обстановок, учитывалась зона ограниченных данных. Каждой палеогеографической зоне осадконакопления было присвоено значение вероятности встречи коллектора в данной области. С этой целью была проанализирована статистика по данным эффективных толщин и коэффициентов песчанистости по каждой обстановке осадконакопления. Вероятность благоприятных условий накопления пород-коллекторов, в таких как проксимальная часть фронта дельт, предполагаемые барьерные острова, аккумулятивные тела в шельфе, составляет 90 %, то есть риск невозникновения составляет 10 %.
Вероятность сохранности первичных фильтрационно-емкостных свойств (Р1b) устанавливалась в зависимости от глубины кровли перспективного комплекса.

В процессе своего погружения увеличиваются температуры и давления, поэтому породы-коллекторы претерпевают существенные изменения [13]. В целом породы подвергаются уплотнению и цементации, что уменьшает их поровое пространство и ухудшаются коллекторские свойства. Для каждого диапазона значений (глубины залегания) устанавливалась своя шкала вероятности.
Вероятность существования замкнутого контура (P2a) определялась на основе сейсморазведочных данных. Для построения карты рисков применялся следующий подход: строилась карта плотности сейсмических профилей 2D по шагу сетки 5 000×5 000 м (при этом использовались сейсмические профили 2D и зона съемки 3D); площади съемки 3D приняты со значением вероятности 0,9; зоны отсутствия сейсмического материала (восточная и юго-западная территории) приняты с риском 0,5 (50 %), что соответствует вероятности либо наличия, либо отсутствия замкнутого контура). Зоны с плотностью менее 1 пог. км/км² приняты со значением вероятности 0,6. Данный подход применялся только для построения карты риска существования замкнутого контура (необходима для итоговой карты), в расчете ресурсов использовалась методика, учитывающая амплитуду и погрешность структурных построений.
Вероятность существования флюидоупора (P2b) оценена на основе схем качества флюидоупоров, которые были построены на основании данных толщины покрышки, значения Альфа ПС покрышки (характеризует литологию (глинистость) коллектора: в чистых глинистых пластах, параметр Альфа ПС равен нулю, а в чистом песчанике — единице). По качеству региональных покрышек ранжировались риски.
Для оценки вероятности миграции (P3a), наличия и зрелости НГМТ (P3b) создана концептуальная модель, реализация которой оценена с помощью бассейнового моделирования. Полученная модель позволяет оценить риски по зрелости нефтегазоматеринских пород и миграции углеводородов. Оценку вероятности миграции проводили на основании расстояния от очага генерации УВ исследуемых объектов и времени формирования ловушки. В модели учтены: сейсмогеологический каркас, тектоника, геохимические исследования (пиролиз, изотопный анализ, хроматомасспектрометрия), температурные данные (отражательная способность витринита, термометрия по скважинам, эрозионные процессы), палеографические обстановки [14, 15].
При оценке вероятности сохранности залежи (P4) ориентировались на данные по разломной тектонике. Предполагается, что в районах нахождения разломов вероятность разрушения объекта больше, чем в зонах, где разломы отсутствуют. Карты вероятности сохранности залежи строились по принятым критериям: нет тектонической активности и есть тектоническая активность.
Для итоговой карты вероятности геологической успешности по каждому перспективному комплексу были перемножены гриды (карты вероятности событий) всех семи компонентов (рис. 2).

Полученные общие карты вероятности геологической успешности рассматриваемых комплексов представлены на рисунке 3. Нижняя, средняя юра имеет низкую изученность (на картах преобладает красный цвет), в связи с этим перспективы имеют очень высокие геологические риски. На картах риска мы видим: все выделенные перспективные объекты в восточной части участка (кроме севера) имеют низкую вероятность геологической успешности.

После построения карт геологической успешности каждого комплекса полученные гриды были суммированы друг с другом (как условный параметр) с целью получения общей карты ранжирования территории по перспективности. Полученная карта явилась условным показателем перспективности участка. На рисунке 4 красный/оранжевый цвет указывает на область низкой перспективности, где вероятность открытия залежей минимальна; желтый/светло-зеленый цвет — область средней перспективности; зеленый — область высокой перспективности участка, где вероятно открытие максимального числа залежей. Наибольшие перспективы связаны с центральной и западной частью территории.

Для оценки вероятности открытия хотя бы одной залежи использовалась формула 2 [9] расчета вероятности наступления хотя бы одного из событий:

где Pg (объекта) — вероятность геологического успеха перспективного объекта; Pg _n — карта (грид) вероятности геологического успеха по перспективному комплексу.
Полученная карта позволяет оценить ожидаемую успешность ГРР (рис. 5). Красный/оранжевый цвет (0,3–0,5) указывает на область низкой перспективности обнаружения объекта; желтый/светло-зеленый цвет (0,6–0,8) — область средней перспективности; зеленый (от 0,9 до 1) — область высокой перспективности обнаружения объекта.

Полученные карты геологической успешности по каждому комплексу использовались для вероятностной оценки ресурсов. На основе результатов вероятностной оценки выполнено ранжирование перспективных объектов, выделены наиболее приоритетные.