Многие важные решения в нефтегазовой отрасли принимаются на основании подробных сведений о многофазном потоке – многокомпонентной смеси из воды, солей, газа, нефти и механических примесей – в пористых породах пласта. Это касается и нефтяных месторождений, оценки их продуктивности, разработки и организации.

На сегодня физические лабораторные испытания одного образца горной породы занимают несколько месяцев и требуют больших расходов. В связи с этим ученые Пермского Политеха создали виртуальную лабораторию для цифрового физического моделирования, которая позволяет сократить время и затраты на исследование. Увеличение числа и скорости экспериментов позволит получать больше качественных данных для принятия ключевых решений в проектировании, регулировании разработки и подборе методов повышения нефтеотдачи.

Результаты работы политехников опубликованы в журнале «Advances in Geo-Energy Research». В исследовании также приняли участие ученые из Китайского нефтяного университета (Восточный Китай). Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».

Методы увеличения нефтеотдачи для зрелых месторождений требуют высоких затрат и могут быть связаны с большими рисками неудачного внедрения технологий. Успех при этом в значительной степени зависит от способности выбранного метода добывать и транспортировать нефть из пор различного размера.

– Хрупкие, легкоразрушаемые образцы, длительное время анализа, неопределенные результаты – все это ставит повышение производительности, эффективное использование ресурсов и реализацию потенциала активов под угрозу, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазовых технологий Дмитрий Мартюшев.

В основе виртуальной лаборатории Пермского Политеха лежат данные рентгеновской компьютерной томографии реальных горных пород и серии сгенерированных цифровых кернов различной степени разрушения. С помощью создания и анализа цифровых двойников лаборатория позволяет устранить перечисленные недостатки, а также получить более качественные данные с использованием образцов меньшего размера. Кроме этого, сократятся затраты и время на исследования, а инженеры смогут принимать более взвешенные решения благодаря большему объему данных. Также появится возможность повторного использования цифровых образцов для моделирования всевозможных сценариев и условий. Так, если керн реальной горной пароды можно использовать только один раз, то работа с его цифровым двойником может быть многократной. Все это сможет повысить потенциал методов увеличения нефтеотдачи.

Поддержать редакцию