Для изучения горных пород «Тюменский нефтяной научный центр» (входит в научно-проектный блок «Роснефти») применяет оборудование и современные методы исследований – от самых простых – измерения электрического сопротивления, акустического прозвучивания, до сложнейших методов ядерно-магнитного резонанса, рентгеновской томографии и дифрактометрии.
«Одной из важнейших задач нашего Центра исследований керна является точное определение фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов - пористости и проницаемости. Чтобы корректно рассчитать запасы углеводородов, необходимо смоделировать процесс формирования месторождения, который в реальных условиях длится миллионы лет. Распределение воды, нефти и газа в залежи происходит в основном под действием капиллярных сил и зависит от различных свойств горной породы. Индивидуальный пластовый капилляриметр - это технологичный приборно-измерительный комплекс отечественного производства, который позволяет проводить эксперименты по определению капиллярных свойств горных пород при высоких температурах и давлениях, моделируя условия реальной нефтяной залежи», - рассказал эксперт Лаборатории анализа результатов исследований керна и пластовых флюидов Олег Морозюк.
По его словам, для выбора эффективного метода добычи нефти и газа необходимо экспериментально исследовать процессы добычи. Для этого используется керн, который имитирует модель реального пласта, насыщенного углеводородами. Данные исследования позволяют воспроизвести процесс извлечения углеводородов из «модельного» (уменьшенного) пласта, при этом создаются условия (горное и пластовое давление, температура), максимально приближенные к условиям реального пласта.
Как рассказала начальник отдела минералогических и петрографических исследований Наталья Аржиловская, керн – это образец горной породы, отобранный с помощью специальных технологий при бурении скважин. Изучая керн, специалисты получают всю информацию о залежах нефти и газа даже на очень больших глубинах. Кернохранилище ТННЦ можно назвать «библиотекой каменного материала», где хранятся образцы керна со всех уголков России, от Волго-Урала до Сахалина. В этой «библиотеке» собрано, изучено и сохранено для последующих научных исследований более 175 километров керна.
С "цифрой" по жизни
ТННЦ разработал и внедрил информационную систему «РН-Лаб». Это уникальная цифровая эко-среда, состоящая из нескольких функциональных блоков, с помощью которых осуществляется управление бизнес-процессами лабораторного центра – от создания планов по исследованиям керна и пластовых флюидов до анализа данных и выгрузки отчётов по результатам работ. При разработке этого отечественного программного продукта реализованы инновационные идеи команды разработчиков ТННЦ – искусственный интеллект, 3D-модель кернохранилища, голосовой помощник при голосовом наборе текстов.
Внедряя «РН-Лаб», сотрудники повышают производительность лабораторных центров и качество результатов, сокращают число и продолжительность рутинных операций лаборанта, позволяя сфокусировать усилия на аналитической работе с результатами исследований.
Цифровая среда РН-Лаб установлена в 8 лабораторных центрах Роснефти. Благодаря использованию программной разработки производительность лабораторных исследований на некоторых наукоемких участках увеличилась на 15-20%. Компания готова делиться своими идеями и передавать наработки, например, для создания Единой системы хранения первичной геологической информации в России.
В рамках Стратегии «Роснефть-2030» специалисты ТННЦ совместно с компанией «Иннопрактика» также создают программный комплекс «РН-Цифровой керн». Цифровое моделирование керна позволит более точно оценивать содержание нефти и газа в пласте и подобрать наиболее эффективные методы их добычи.
Как рассказал старший эксперт Центра Сергей Степанов, программный комплекс состоит из нескольких модулей, которые позволяют проводить математическое моделирование, начиная от обработки томографических изображений горной породы (создание цифрового двойника керна) и заканчивая определением ее свойств, в т.ч. свойств, характеризующих эффективность вытеснения нефти различными флюидами. Преимущество вычислительных экспериментов на цифровом керне в отличие от физических экспериментов на реальном керне – возможность многократных исследований одного и того же образца при различных условиях.
Сегодня программный комплекс позволяет работать с традиционными высокопроницаемыми горными породами. Следующие версии «РН-Цифровой керн» ориентированы на изучение нетрадиционных пород и на создание наукоемких и прорывных решений в области повышения нефтегазоотдачи.
Отметим, что «Роснефть» первой в России создала 4D-модель газовых пластов. Как рассказал начальник отдела разработки проектов геомеханики Управления научно-технического развития ТННЦ Валерий Павлов, модель учитывает геомеханические свойства горных пород, то есть реакцию пород на процессы добычи. Благодаря разработанной 4D модели специалисты ТННЦ составили детальную программу мониторинга и изучения газовых пластов Харампурского нефтегазоконденсатного месторождения. Модель охватывает залежи березовской, кузнецовской и покурской свит, учитывает геолого-физические параметры, механические свойства, реакцию горных пород на воздействия при разработке месторождения. И в итоге позволит увеличить экономическую эффективность добычи за счет исключения негативных сценариев бурения и своевременной корректировки операций.
Повышая нефтеотдачу
Начальник управления инжиниринга добычи ТННЦ Татьяна Синицына добавила, что «Роснефть» осуществляет разработку, подбор и сопровождение технологий для увеличения нефтеотдачи пласта. Так, компания «Самотлорнефтегаз», которая входит в добывающий комплекс «Роснефти», благодаря применению третичных методов увеличения нефтеотдачи получила дополнительно 3 млн тонн нефти. Технологии для повышения эффективности добычи подобрали и внедрили специалисты корпоративного института «Тюменский нефтяной научный центр» (ТННЦ). Речь идет о применении специальных осадкообразующих, силикатных и дисперсных составов на эксплуатационных объектах Самотлорского месторождения и его спутниках. Данные составы закачиваются через нагнетательные скважины в пласт, благодаря чему повышается нефтеотдача пласта. С начала реализации проекта в 2014 году произведено более 2000 обработок. К 2027 году планируется увеличить количество обработок до 850 в год (с 545 в 2022 году).
Применение третичных методов продлевает срок рентабельной разработки на зрелых месторождениях, а также позволяют добывать нефть на тех участках, где классические способы поддержания пластового давления неэффективны. Стоимость таких работ на 82% дешевле более сложных стандартных геолого-технических мероприятий.
В заключение отметим, что коллектив ТННЦ насчитывает более 1800 сотрудников, в их числе 89 докторов и кандидатов наук, которые вносит весомый вклад в укрепление российского технологического суверенитета.
