В тюменском Центре исследований керна изучен миллионный образец породы

В тюменском Центре исследований керна изучен миллионный образец породы. Совершенствовать исследования «Роснефти» помогают собственные разработки.

В июле 2022 года Центр исследований керна, который входит в состав Тюменского нефтяного научного центра (ТННЦ, «Роснефть»), отпраздновал 15-летие. Так совпало, что в это же время специалистами был изучен миллионный по счету образец керна.

Керн – образец породы цилиндрической формы, полученный из скважины при бурении. Он является источником информации о геологическом строении недр и залежах нефти и газа. В ТННЦ хранится керн, отобранный с глубин до 5,5 километров. Образцы керна в ЦИК хранятся в специальном хранилище и представляют собой настоящую «каменную библиотеку».

За время работы в кернохранилище накоплено более 175 километров уже изученного материала, привезенного со всех уголков России, от Волги до Сахалина. Каждый год хранилище пополняется на 10 километров пород.

– После первичного изучения материал отправляется на хранение, оставаясь пригодным для дальнейших исследований. Анализ горной породы представляет огромную ценность для нефтяников – мы изучаем, сколько порода может содержать в себе нефти, газа, газоконденсата. Благодаря этому анализу наши специалисты разрабатывают методы для увеличения нефтеотдачи с месторождения, – рассказал директор по лабораторным исследованиям ЦИК Максим Серкин.

В рабочем процессе задействовано множество высокотехнологичного оборудования. Из керна изготавливают образцы, пробы перемалывают в порошок и облучают рентгеном, что позволяет точно определить состав породы и долю каждого представленного в ней компонента. Применяют ученые и ультрафиолет, он показывает нефтенасыщение прослоев горной породы, а цвет свечения зависит от состава нефти. Чтобы выяснить пористость породы, ее необходимо полностью очистить от нефти и солей. Для этого используется щадящий метод в специальном приборе.

– В лаборатории порода полностью очищается, после чего попадает в индивидуальный пластовый капилляриметр, который позволяет понять сколько углеводородов она в себя вмещает. Процесс может занимать до полугода, – поделился эксперт Центра Олег Морозюк.

Фото: пресс-служба ПАО «НК «Роснефть»

Недавно ТННЦ совместно с компанией Иннопрактика начал разработку программного комплекса под названием «РН-Цифровой керн», предназначенного для цифровых исследований керна. Такой инновационный подход существенно расширяет возможности для изучения свойств горной породы, поскольку при физических экспериментах керн теряет свои первоначальные характеристики, а его цифровая модель позволяет проводить многократные исследования в различных условиях.

С учетом этого цифровое моделирование керна позволяет не только более точно прогнозировать содержание углеводородов в пласте, но и подобрать наиболее эффективные методы разработки месторождений.

– Технология «Цифровой керн» – это технология, которая требует значительных вычислительных ресурсов. Так, например, определение проницаемости горной породы на так называемой воксельной модели (модели, состоящей из микронных «кирпичиков», представляющих пустотное пространство и зерна породы) миллиметрового кубика может длиться несколько дней, поэтому у нас возникла необходимость внедрения новых методов моделирования, которые позволили бы сократить расчеты до нескольких часов и даже минут. Тем не менее, мы не исключаем использование воксельных моделей, поскольку только оно позволяет изучать сложные процессы, например, многофазное течение при различных химических реакциях или при изменении температуры. Поэтому в нашем программном комплексе предусмотрено несколько вариантов моделирования, в т.ч. с использованием методов, не имеющих мировых аналогов, – отметил старший эксперт ТННЦ Сергей Степанов.

Проект развивается поступательно, разработчики идут от простого к сложному. Сегодня программный комплекс «РН-Цифровой керн» состоит из восьми модулей и позволяет работать с высокопроницаемыми горными породами применительно к системе «нефть–вода». На очереди низкопроницаемые породы, возможность работы с газом и т.д.

Еще одним значимым достижением текущего года для специалистов Тюменского нефтяного научного центра стала разработка уникальной 4D-модели газовых пластов месторождения, которая наглядно демонстрирует, как разработка пластов влияет на процессы интенсификации добычи. Работа такого масштаба проведена в нашей стране впервые. Цифровая модель позволяет составлять детальную программу мониторинга и изучения газовых пластов, а также увеличить экономическую эффективность добычи за счет исключения негативных сценариев бурения и своевременной корректировки операций.

Следите за нами в социальных сетях: «ВКонтакте», «Одноклассники». Подписывайтесь на Telegram-канал и TikTok.