Zolotuhin_A.B._Ocenka_nerazvedannogo_uglevodorodnogo_potenciala_regiona_i_mira
.pdfгде |
у= |
o::=;t<oo |
(25) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
для опис1ния нечетких чисел произnольной формы, опреде
ляемых значением параметра t и поюванных на рис. 11.
Как следует из рисунка, 1начение t=O соотnетстnует ел~чаю чt:ткого числа (т.е. обычного ччс1.а, с которым мы nce хорошо зна комы). Значение t=O соотnетстnует рассмотренному nыше треу
голыюму нечеткому числу, а t --7 ооинтерnальному числу. Та
ким образом, использоnание соотношений (24)-(25) позnсАлет проnодить преобразоnания одних нечетких чисел n другие, что
мож:ет оказаться полезным при анализенеопределенности резуль
т,Jта, rюрожденного неполнотой и неопределенностью исходных
данных.
llA ~ |
t=() |
J.lA |
|
O<t<l |
|
J.L,. |
t=l |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
-8_. |
~IlQ2 :х |
0.0 |
|
al |
а2 aJ |
0.0 |
|||
1.0 |
|
:t |
al aJ aJ :х |
|||||
|
|
|
|
|
1.0 |
|
||
|
JlA |
|
|
|
|
J.LAt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Pl |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
1.0 |
|
|
|
|
1.0 |
|
|
Рис. 11. Примеры нечетких и интервальных
чисел (Хургин, 1995)
20
Теперь, вооружившись необходимыми знаниями из теории
нечетких множеств и методами фракталыiого анали:>а, можно
перейти к рассмотрению задачи оченки нер:введанноrо УВ IЮ
тенчиала бассейна, нефтегазоносной провИiщии, челого ]К'rиона
и даже мира!3
Оценка неразnеданного углеnодородного
потенциала
На протяжении вотуже нескольких десятилетий :>адача очен
ки неразведанного углеводородного IЮТеi·Щиала 11риплекает 1ке
больший интерес исследователей. Это сю1зано с тем, что на•1иная
с 1987 г. темп потребления нефти превысил темн нрироста ее :~а
пасоп, 1<:1к показано на рис. 12. Начиная с этого момента •Iелове честпо, образно говоря, начинает <<проедать>) спои ]ХНведанные
запасы. Совершенно естественно возникает вопрос о том, н:~сколi.
ко велики те запасы, которые еще не открыты, и более общий вопрос, волнующий все человечество: насколько еще хватит не
фти и газа и как долго продлится век углеводородов?
Д.Ля оченки неразведанного потенциала региона, нефтегазо
носной ПрОВИНЧИИ И государства был разработан челыЙ j)JIД !ЮД ХОДОВ, основанных на современном фрактальнам анали3е, У'Iиты
вающем такую информачию, как прирост разведанных занасов в
зависимости от числа пробуреиных разведо•шых скважин, общий объем углеводородов (УВ), разведанных на стадии поисково-р<l3- ведочных работ, размер открытых месторо.ж.дений и т.п. Н<1нося на график размер (запасы) открытых месторождений в зависимо сти от их ринга (т.е. места в списке, составленном в порядке убьша ния запассв), приходящиеся на определенные даты поискоiю-раз
ведочных ::;перачий, в логарифмической шкале, мож:но полу•1ить
серии кривых, приближающихся к своему нределу (предельному
распределению), которое, в соответствии с гипотезой, представ ляет распределение УВ - ресурсов в регионе, IIJIOnИIILJИИ, бассейне.
., Размер рассматриваемой области (бассейн, регион и т.н.) должен улов,н:творять
следующему требованию: соiJокупность открытых в р;ксматринас.v.ой обл:1сти месторо:жденvt й доюкш1 облалать статисТИ'IССЮ1.МИ своЙСТIJ,;J,IЛИ, т.е. быть достато<пю большой.
21
т.е. теперь вели'Iина запасов V представлена в виде зависимости N
от ранга месторождения. Нетрудно заметить, что справедлиnы следующие формулы перехода от соотношения (26) к (10) и об
ратно: а= I/[3; С=Ва.
Такая зависимость, будучи представленной графически n ло гарифмических координатах, показывает линейное соотношение
меж.ду размером запасов месторождения и его рангом. Осуще ствляя подобное построение для местора>кдений, открытых на
нескольких стадиях поиска и разведки, мы получаем серию кри
вых, приближающихся к конечному (паретовскому) распределе нию запасов в рассматриваемой области (линейному фракталу).
Идентифичировав этот предел, мы получаем возможность оце
нить неразведанный еще запас, или, другими словами, неразве
данный углеводородный потенциал рассматриnаемой области.
,Аля нахождения искомого конечного распределения rюсту
пим следующим образом. Проведем серию прямых линий чере:~ постосиный график, соответствующих определенному размеру
запасов местоорождений, и рассмотрим последовательность то чек, образованных этими линиями уровня запасов с последова
тельностью ранее построенных кривых, соответствующих о!!ре
деленным ранее стадиям разведанности р:ксматриваемой облас ти. Далее, предположим, что каждый из обр:1Зованных таким об разом наборов точек представляет собой некую стремящуюся к определенному пределу последовательность, которая может быть описананекоей популяционной моделью, например моделыо Вер хульста [14]:
р |
н+1,i |
= jJ . + r n |
( 1-р / N) |
(27) |
||
|
11,1 |
,гн.l |
11,1 |
i' |
|
где р . равно числу открытых месторождений на п-й стадии
разведки, 'N,- число месторождений в рассматриваемой области,
соответствующее i -му уровню, и r, - некоторая константа.
Используя полученный р:шее н:~бор ТО'Iек р , 11 =1, 2 и т.д. в
качестве исходных данных и решая систему ура'~'нений (27) для
каждого из уровней запасов i, ма>кно определить величины ri и N,, последняя из которых и является предельной точкой последова
тельности разведанных запасов уровня i (рис. 13 ).
Как следует из рисунка, предельные точки, соответствующие
23
1оооо
1000
100
10
1
lGOOO
1000
100
10
1
Pi,1--,--------,--------,-------~
____.,.____
... |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
--... |
;:~..._ |
|
|
|
Предепь |
|
ое |
1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
1 |
...... , |
... |
|
|
расnреде |
|
пение |
|
i |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
... |
|
|
|
... |
-.., |
|
... |
--........ {j |
|
|
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
-..... |
|
|
' |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
... |
.._ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1"'...... |
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
10 |
|
|
100 |
|
10GC |
lCOOC |
Rank
Рис. 13. ПроlJедура построения линейного фрактала (предельного распределения) (Золотухин, 1999)
различным по уровню запасам (на рис. соответственно 1 млрд, 100
млн и 10 млн барр.), лежат практически на одной прямой и обра зуют, таким образом, л.ин.ейный фраюпал., или паретобское рас предел.еиие.
Вычитая из предельного распределения известное в настоя
щее время распределение запасов по размерам, можно получить
информачию о распределении по размерамнеразведанных запа сов в рассматриваемом бассейне, провинчии или регионе. Резуль таты подобной оченки для наземной части Тимано-Печорского бассейна и шельфа Печорского моря получены в работе [16] и при ведены в табл. 1.
ТаблиlJа 1. 01Jенка неразведанных запасов континентальной части Тимано-Печорского бассейна и шельфа Печорского моря
Уроn~нь зan~con: |
|
|
|
Неразnеданные запасы, |
||
изnл~касмые з:шасы |
|
|
|
млн. барр. |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
зале)!-\И н~ НИ)Ке, |
|
|
|
|
|
|
млн. б;tрр. |
на суше |
|
на шельфе |
|||
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
2200 |
|
2400 |
||
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
2900 |
|
2900 |
||
|
|
|
|
|
|
|
24
Отметим, что линейный фра1пал для извлекаемых з:шасов Тимано-Печорского бассейна, определенный с номощью orJИC!II
нoгo подхода, имеет следующие параметры:
В=5198, |
р =1,034. |
Неопределенностъ данных при оценке неразвед:1нных запа
сов или ресурсов может быть учтена с помощ,,ю исiiОлi,:ювания методов интервального анализа и нечеткой математики. В дан
ном случае это можно сделать, следуя работе [17], путем замены
обычных четких чисел Х их нечеткиманалогом Х= ( Х, ох) где Х и
ох являются наиболее вероятным значением и интервалом нео пределенности нечеткого числа [9].
Нечетк:1.я форма П;:tретовского распределения в логарифми
ческих координатах может быту, записана следующим обра:юм
[16]:
ln V=ln В- ln N ·~ , |
(28) |
:1. неизвестные параметры В и jJ могут быть о11ределены с
помощью так называемой линейной реzрессиоююй модели 6о3-
.люжности [9]:
. |
1 " |
(29) |
mш ](ох,о~)=О х + пL.On N)БР. |
i=l
X-lnN,·P+Бx+lnN;·OI32:ln (30)
Х-ln N.Л- Бх -ln N. ·оР <V.lnV.,iE[l, п], |
||
1 )J |
1 |
1 1 |
где Х= ln В и n -общее число полученных выше предельных
точек.
Реш;:tя системууравнений (28)-(30)для условий Тимано-Пе
чорской провинции, получим следующий результат:
В=(8761, 0,281); |
|
13=(1,0817) 4 . |
(31) |
|
Это решение соответствует трем предельным паретовским |
||||
распределениям извлекаемых запасов: |
|
|
||
Минимальное: |
V(N) = |
4817 · N -10817 |
|
|
Наиболее вероятное: |
V(N) = |
6380 |
· N -шш |
(32) |
Максимальное: |
V(N) = |
8451 |
· N -I.OHI 7 |
|
4 0rмеТИМ,'ГГ0ВД:1ННОМСЛУЧ:Jе О а={)и,СЛСДОВаТеЛЬНО, Q ЯВЛЯетСЯО6ЫЧНЬLV1(Т.С.
четким) числом.
25
И соответственно трем различным оqенкам нера.зведанных
извлекаемых запасов, приведеиным в табл. 2.
Таблица 2. Нечеткал оценка пераэведанных запасов континентальной части Тимано-Печорского бассейна
и шельфа Печорского моря (млн барр.)
Vponc1rr. J<llt:l.con: И:inлека~мые |
|
|
н~рС1зведанные Jaiiacы |
||
:1:111асы эалежи не ниже |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н<1 ш~лмре |
|
|
|
на суше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мцн. |
о |
|
Мцн. |
1500 |
100 |
нв~ |
1600 |
|
нв |
2100 |
|
М:1КС. |
5200 |
|
Макс. |
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
М11н. |
о |
|
Мцн. |
1900 |
70 |
НВ |
2300 |
|
нв |
2650 |
|
Макс. |
6600 |
|
М:1К(. |
3800 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Отметим, что в р;1ссмотренном примере фрактальпая
размерность паретовекого распределения D =За= зjр =
=3/Р =3/1,0817 =2, 77 а сами распределения, записанные в фор
ме соотношения (10), имеют вид |
|
|
|
Минимальное: |
N(V) = |
2539 · у-0э2447 |
|
НВ: |
N(V) = 3292 · V·0 ·92447 |
(33) |
|
Максимальное: |
N(V) = |
4269 · V-{).9 2+!7 |
|
Оценка мировых запасов нефти
Всех нас чрезвычайно волнует вопрос о том, насколько вели ки запасы еще не открытых месторождений и когда наступит ко неq «нефтяной эры)>.
Добыча нефти промышленными способами ведется уже око
ло 150 лет. За этот срок накоплен огромный статистический ма
териал по разведанным запасам.
Вполне естественно предположить, что мировые запасы
5 НВнаиболее вероятное значение.
26
Таблица 3. Сводная таблица мировых извлеJ<аемых запасоп нефги при средневзвешенной нефтеотдаче в 34,8% млрд барр.
(Duпсап ct. al, Золотухин, 2003)
|
|
|
з~пасы, |
Pa.:tпt'ЛitHIIЫ~ и |
|
IIL'ra:шL'- |
|
|
|
Ct\tMiol\0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Аобытьtй |
|
|
|
ОGщиt· |
|
|
|
|||
|
Оценка |
II<IXOAJt щиt.х:я |
ttt:ra:ira6aты- |
|
данный |
|
|
мo:.t~L·r |
|
|
||
|
объем |
|
,'' |
|
:t;tn;н.:ы |
61.1"Гiо |
|
|
||||
|
|
одобычt: |
паемые :aanaa..t |
|
П<УГt"IIЦИаЛ |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ло6ытu |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ми~tималыt;Jл |
881 |
820 |
188 |
|
590 |
|
|
2479 |
1'').~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
crc.:дliЯJI |
881 |
SlU |
188 |
|
Н 55 |
|
|
2.744 |
1i;(,; |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Mat.;:cим;.tлыtaJt |
881 |
820 |
188 |
|
1120 |
|
|
3<XI9 |
2.1l:) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
достигнуть 50-60%-го уровня, можно получить следующую OLJCH-
кy объемов, которые могут быть добьггы в будущем (табА 4).
Используя полученные д;шные, можно построип, JХ1зличные
сценарии добычи жидких углеводородов, основанные на ре:Jулl,
татах, приведенных в таблице. Результаты такого щюгноз:t добы чи изобр:tжены на рис. 16. Прогноз основан H;t пред1юло;.ке11Ии, что максимальный миропой уровень добы•1и жидких углеводо родов составит 80, 90 и 100 МАН барр. в сутки (минималr,ная, наи
более вероятная и максимальная оценки соответственно).
Просуммируем кратко полученные результаты.
• Применение МУН может повысить нефтеотда•rу до 5060%, что эквивалентно приросту извлекаемых запасов в объеме
1080-1315 млрд барр.
·Это превышает юн< объем неразвед:tнных заrr:ков нефти, так и объем нефти, добытой за всю историю р;вработки, что но зволит сохранить устойчивый уровенr, добычи нефти на долгие
десятилетия.
Таблица 4. Сводная таблица миропых извлекаемых запасоп
нефти при средневзвешенной нсфтеотдаче n 50-60% млрд барр.
|
0ЦLIIK;J |
|
Добытый |
|
ДollO,\IIIITt.'.\lolllol~ :iiiГI;I\."bl :ы \."'lt."'Г |
|
OliЩIIL':i;HI;I(I..ol |
|
Ci<O,\\oiШ .\.\1);.1\:L.,- |
||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
о6ъ~.v. |
|
|
rlrll.\o\I."II~IIШI МУН |
|
|
6J,JTI, ,\t)\)J,!ТO |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3562 |
|
l!,к 1 |
|
MI11111.\·\(L\ЫJ;JJJ |
|
881 |
|
|
|
Ю~3 |
|
|
||
|
С~~ШОI |
|
881 |
|
|
1198 |
|
3942 |
|
:)11() 1 |
|
|
М<IЮ.:И.\11:1ЛЫ1;1JI |
|
881 |
|
|
|
\3Н |
|
4]2:1 |
|
:;~~L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1' Нер:ввсданный потенчиал оуснен IJ предполо;.кении, что будуr разрабатьш:пi,СJI
ме.:торож:дсния .: извлекаемыми запасам11 не менее 1О млн барр. ( 1,5 ,\ot,\11 т).
29