Ученые СПбГУ разработали метод, увеличивающий эффективность добычи углеводородов

В рамках международного проекта, выполненного коллективом Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского государственного университета совместно с Пекинским институтом нефти (Китай), был разработан метод анализа геофизических данных, который позволяет определять направление микротрещин в горных породах, расположенных глубоко под поверхностью Земли.

Таким образом можно проводить бурение скважин для добычи углеводородов вдоль этих трещин, что существенно повышает эффективность добычи.

Результаты исследования опубликованы в сборнике материалов Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2023.

Сейсморазведка — это единственный на сегодняшний день метод, позволяющий без бурения заглянуть внутрь Земли на большую глубину (до 15 км и больше) и получить детальные трехмерные изображения геологических пластов. Для этого ученые генерируют на поверхности Земли сейсмические волны с помощью специального оборудования. Эти волны проникают вглубь геологической среды, отражаются от геологических тел, в том числе пластов, в которых находятся газовые скопления, и регистрируются на поверхности Земли специальными датчиками (сейсмоприемниками). После обработки собранной информации получаются трехмерные изображения, на которых видны потенциальные области скопления газа.

Большая часть крупных газовых месторождений в России уже открыта и изучена. Поэтому компании вынуждены осваивать более мелкие и трудноизвлекаемые газовые месторождения. В таких случаях, а также когда месторождение уже истощается, применяется гидроразрыв пласта (ГРП), чтобы увеличить газоотдачу. Гидроразрыв предполагает, что в породу через микротрещины под высоким давлением нагнетается вода, смешанная с различными химическими веществами. Эта смесь выдавливает искомые ресурсы наружу. Важно знать направление этих трещин, так как выкачивать углеводороды вдоль трещин гораздо эффективнее, чем поперек.

Мы предложили и обосновали специальный метод анализа данных сейсморазведки для определения азимута натуральных (естественных) трещин. Если все сильно упростить, то это работает так: направленное образование трещин в горных породах вызывает так называемую азимутальную анизотропию: сейсмическая волна распространяется вдоль трещин быстрее, чем в поперечном направлении. Анализируя специальным образом скорости прихода сейсмических волн под разными направлениями, мы можем определить ориентацию трещин, — сказал руководитель проекта, директор Передовой инженерной школы СПбГУ Вячеслав Половков.

Ученые привели математическое обоснование предлагаемого подхода и проверили его с помощью серии экспериментов на уникальном оборудовании, разработанном аспирантом кафедры геофизики СПбГУ Дмитрием Поповым. Для проверки предложенной технологии были созданы физические модели, имитирующие геологические слои с упорядоченным образованием трещин. Кроме этого, были использованы данные, полученные специалистами Пекинского института нефти под руководством профессора Пинбо Динг на моделях с заранее известной ориентацией трещин. Математическое обоснование предлагаемого подхода получила геофизик Мексиканского нефтяного института Татьяна Чичинина.

14.05.2024, 122 просмотра.



Поиск на сайте

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Исследователи используют кантианскую модель рациональности для оценки этичности решений ИИ