Ухудшение структуры углеводородных запасов – общемировая тенденция. Для России общая тенденция развития нефтегазового комплекса состоит в следующем – ухудшение горно-геологических и природно-климатических условий разведки и разработки месторождений, рост их удаленности от центров переработки и сбыта. В традиционных районах добычи (Западная Сибирь, Северный Кавказ, Урало-Поволжье, Тимано-Печора) наблюдается увеличение глубины залегания продуктивных пластов, снижение объема запаса, усложнение геологического строения, уменьшение пластовых давлений, ухудшение коллекторов и не менее важная тенденция – это увеличение доли добычи трудноизвлекаемых нефтей с аномальными физическими свойствами (высокие плотность и вязкость) [1].
Ежегодно в мире добывается около 4 млрд т нефти, а объем добычи вязких (ВН) и тяжелых (ТН) нефтей составляет примерно 500 млн т, т.е. 1/8 общемировой добычи. В соответствии с прогнозами, при сохранении темпов приращения добычи на существующем уровне производство трудноизвлекаемой нефти увеличится к 2030 г. в 4 раза. Значительными запасами вязких и тяжелых нефтей обладает Россия – около 7 млрд т. Интерес к такой нефти увеличивается по мере роста цен на нефть и в связи с начавшимся периодом истощения многих крупных и мелких российских нефтяных месторождений [1-3].
Огромный объем информации, необходимой для исследования распределения трудноизвлекаемой нефти по физико-химическим свойствам, привел к необходимости создания в Музее нефтей ИХН СО РАН информационно-вычислительного комплекса по нефтехимической геологии и проведения анализа данных о свойствах нефтей. Музей нефтей обладает уникальным информационным ресурсом – глобальная база данных (БД) о свойствах нефтей и газа нефтедобывающих территорий всех континентов. БД создана с целью обобщения, систематизации и анализа данных о составе и свойствах нефтей и их компонентов, географических, пространственно-временных, тектонических и литологических закономерностях размещения нефтей и изменений их состава и свойств, [4, 5]. В БД представлены более 19200 описаний образцов, что является результатом более чем пятнадцатилетнего кропотливого труда сотрудников Музея. В БД содержится географическая, картографическая и геологическая информация о более 5000 месторождении 180 нефтегазоносных бассейнов, расположенных на территории 88 стран Азии, Африки, Европы, Северной и Южной Америки. База данных зарегистрирована в Государственном регистре баз данных (Регистрационное свидетельство № 6624) и в Роспатенте (свидетельство № 2001620067, г. Москва, 16,05.2001 г., рис. 11). В настоящее время набор данных включает в себя практически все свойства и характеристики нефтей, которые определялись в лабораториях мира (более 200 показателей).
База данных по физико-химическим свойствам нефти и информационно-вычислительная система позволяют выявлять новые закономерности в изменении состава и физико-химических свойств нефтей в зависимости от местоположения, возраста пород, глубины залегания и др.
Как было отмечено выше, в мире запасы тяжелой и вязкой нефти примерно в 5 раз превышают объем извлекаемых запасов нефти малой и средней вязкости и трудноизвлекаемая нефть рассматривается в качестве основного резерва мировой добычи нефти. В связи с этим объектами исследования стали ТН и ВН. В настоящее время мировая база данных по физико-химическим свойствам нефтей включает описания более 19220 образцов нефти, в которой содержится 4137 описаний образцов тяжелой и 1958 вязкой нефти.
Таким образом, необходимость изыскания новых путей поиска, разведки и разработки месторождений углеводородов в связи с ростом нефтепотребления и увеличения запасов трудноизвлекаемой нефти определяет актуальность изучения физико-химических свойств и состава нефтей. В Музее нефтей для выполнения указанных исследований постоянно развивается база данных по физико-химическим свойствам нефти в составе информационно-вычислительной системы по нефтехимической геологии. Проведение комплексный анализ пространственных и количественных изменений физико-химических свойств нефти основывается на применении методов статистического и пространственного анализа данных. Целью комплексного анализа свойств трудноизвлекаемой нефти является установление географических закономерностей распределения этой нефти, зависимости изменения ее физико-химических свойств от глубины залегания, возраста нефтевмещающих пород и термобарических условий ее залегания. Пространственный анализ свойств нефтей осуществляется на основе использования средств геоинформационных систем (ГИС) и ГИС-технологий. Результаты исследований позволяют провести сравнительны анализ пространственных изменений физико-химических свойств вязкой и тяжелой нефти континентов, стран и нефтегазоносных бассейнов. Выявленные географические закономерности распределения нефтей могут быть использованы при определении оптимальных схем и условий транспортировки нефтей, в совершенствовании геохимических методов поиска месторождений.