"Роснефть" внедрила цифровые технологии для расчета запасов и интенсификации добычи

ТЮМЕНЬ, 1 августа. /ТАСС/. Специалисты Тюменского нефтяного научного центра (ТННЦ, входит в научно-проектный блок "Роснефти") разработали и внедрили комплекс компьютерных программ, позволяющих точнее и оперативнее определять содержание углеводородов в пласте, подбирать наиболее эффективные способы добычи, интенсифицировать работу скважин и продлять жизнь месторождениям. Об этом сообщил журналистам в понедельник генеральный директор центра Андрей Аржиловский.

"Тренд ТННЦ в последние два года - автоматизация и цифровизация. Сейчас мы набрали большое количество прототипов, то есть программных решений, чтобы быстрее, сильнее, мощнее стартовать в последующие годы. Мы занимаемся сейсмикой, геологией, геофизикой, управлением разработки месторождений", - сказал он.

По словам Аржиловского, благодаря развитию цифровых технологий в центре значительно увеличилась скорость вычислений и массив используемых данных, а в разработанных программах есть первые элементы искусственного интеллекта и нейронных сетей. Все это в комплексе позволяет ученым подобрать для буровых и добывающих предприятий "Роснефти" наиболее эффективные инженерные технологии, а также заглянуть в будущее разработки месторождений, предложив оптимальный вариант их освоения для увеличения объема извлекаемых запасов, уточнил руководитель ТННЦ.

Цифровизация во всех областях деятельности - один из ключевых элементов стратегии "Роснефть-2030", отмечают в компании. Акцент на внедрении цифровых технологий позволяет повысить прозрачность, управляемость и скорость принятия решений по всей производственной цепочке.

Цифровой керн

Одно из подразделений ТННЦ - современный лабораторный центр исследований керна и пластовых флюидов. Его специалисты, изучая полученные из скважины при бурении образцы горной породы (керн), выдают всю возможную информацию о залежах нефти и газа даже на очень больших глубинах. За 15 лет работы центра здесь накопилось около 1 млн образцов керна, полученных с различных месторождений от Волги и Урала до Сахалина, а их общая длина составляет более 175 км.

Образцы горной породы в центре изучают от визуального до наноуровня, начиная от описания его внешнего вида до компьютерной томографии, рентгена и помещения под микроскоп полученных из керна порошков. Отдельный блок исследований посвящен изучению способности породы "отдавать" нефть при различных внешних воздействиях, и такие эксперименты с физическими образцами могут длится до полутора лет, отмечают специалисты центра.

Обработка такого значительного массива получаемых из каждого образца данных ведется в едином информационном пространстве, аналитические алгоритмы которого используют нейросеть и искусственный интеллект. Но ученые ТННЦ пошли дальше и совместно с компанией "Иннопрактика" разработали и внедрили программный комплекс "РН - цифровой керн", создающий цифровой двойник или виртуальную модель керна, способный проводить с ней эксперименты. При этом скорость виртуальных опытов, как уточняют специалисты, в десятки и сотни раз больше, то есть многие исследования возможно провести за несколько дней или даже часов вместо недель и месяцев.

В качестве еще одного преимущества называется возможность многократных и разнонаправленных исследований одного и того же образца. В экспериментах на реальном керне однократное воздействие приводит к изменению его свойств. "То есть, имея цифровые модели, мы можем заглянуть в будущее, апробировать на них без физического эксперимента вытеснение нефти разными агентами - водой, газом, оксидом углерода и так далее", - объяснил Аржиловский.

Как уточнили в научном институте Роснефти, в основе программного комплекса "РН - цифровой керн" заложены уникальные алгоритмы и методы, ранее не применявшиеся в коммерческом программном обеспечении. В настоящее время разработка используется как дополнительный инструмент лабораторных исследований и применяется для изучения традиционных высокопроницаемых горных пород. Также Аржиловский назвал цифровой керн ключом "к некоторым видам трудно извлекаемых запасов".

"В перспективе самый чистый эксперимент для меня как для ученого заключается в том, чтобы извлечь часть остаточной нефти из образца породы с помощью углеродного газа. Если нам удастся снизить остаточную нефть хотя бы на 5%, мы фактически прирастим все наши запасы на эти же 5%. А это сотни миллионов тонн нефти. У этих технологий и исследований есть будущее", - считает руководитель ТННЦ.

Практическое применение разработок

Еще одна разработка специалистов ТННЦ - единая 4D фильтрационно-геомеханическая модель трех газовых пластов Харампурского нефтегазоконденсатного месторождения, которая учитывает реакцию пород на процессы добычи газа во времени. Это позволило составить детальную программу разработки месторождения, чтобы исключить негативные сценарии и риски бурения, увеличить экономическую эффективность добычи, а также предотвратить возможные проблемы для инфраструктуры из-за просадки породы при долговременной добычи недр.

"Уникальность разработки в том, что в мире еще никто не делал 4D-модель трех разных по свойствам пластов с учетом результатов уникальных геомеханических тестов, проведенных Центром исследований керна, демонстрирующим, как прочность породы изменяется от насыщения того флюида, который содержится внутри пласта", - рассказал начальник отдела разработки проектов геомеханики ТННЦ Валерий Павлов.

Как отмечает Аржиловский, специалисты центра занимаются практической наукой, поэтому все исследования ТННЦ являются инвестиционными проектами, детально просчитывается экономика каждого проекта. Один из примеров - разработка технологии повышения эффективности добычи на зрелых месторождениях, которую применили в компании "Самотлорнефтегаз" (входит в добывающий комплекс "Роснефти") и получили дополнительно 3 млн тонн нефти. Достичь этого удалось благодаря применению третичного метода - нагнетанию воды с составами, регулирующими профиль притока в коллекторе.

"Так, например, на эксплуатационных объектах Самотлорского месторождения, где обводненность (содержание воды в продукции скважины - прим. ТАСС) составляет уже 96%, мы внедряем силикатные осадкообразующие и дисперсные составы, которые закачиваются в нагнетательные скважины. Тем самым мы меняем потоки в пласте и извлекаем дополнительную нефть", - рассказала начальник управления инжиниринга добычи ТННЦ Татьяна Синицина.

В компании уточнили, что применение третичных методов продлевает срок рентабельной разработки на зрелых месторождениях, а также позволяют добывать нефть на тех участках, где не эффективны классические способы поддержания пластового давления. Стоимость таких работ на 82% дешевле более сложных стандартных геолого-технических мероприятий.

Научное сопровождение нефтедобычи

ООО "Тюменский нефтяной научный центр" - один из крупнейших региональных центров в области геологии и разработки нефтяных, газоконденсатных и газовых месторождений. Основными направлениями деятельности центра являются исследования керна и пластовых флюидов, обработка и интерпретация данных сейсморазведки, петрофизическое и геологическое моделирование, управление запасами, проектирование и мониторинг разработки месторождений, сопровождение бурения скважин, выполнение инновационных проектов, выполнение проектно-изыскательских и инжиниринговых работ.