01
Февраль
2016

Представляем вашему вниманию текст материала, опубликованного в журнале SkReview 01/2016.

 

ПРОЕКТ «ЦИФРОВОЙ КЕРН»:

РАЗГЛЯДЕТЬ БОЛЬШОЕ, НАБЛЮДАЯ ЗА МАЛЫМ

Аккредитованный при Технопарке «Сколково» Центр коллективного пользования (ЦКП) «Микроанализ» занят уникальным для России проектом «Цифровой керн». Он, как надеются разработчики, заинтересует крупные нефтяные компании, которым для поддержания добычи на сегодняшнем уровне требуются новые технологии.

 

Структурно ЦКП «Микроанализ» входит в компанию «Системы для микроскопии и анализа» (СМА). SkReview не раз рассказывал о широкой сфере компетенций (от научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ до анализа причин отказов; основные направления деятельности лаборатории связаны с микроскопией и анализом полученных данных) и разносторонних интересах (так, сотрудничество с археологами пролило свет на интригующие загадки истории) команды этого ЦКП. Недавно список услуг, которые компания готова оказывать заказчикам, пополнился новым и перспективным направлением исследований пород-коллекторов (тех, которые содержат нефть и газ) — цифровым моделированием керна. Оно позволяет изучить свойства различных типов пород, смоделировать течение жидкости в образце, изучить электрические и механические характеристики породы, получить данные о минеральном составе керна и пористости в микронном и субмикронном масштабе.

«Мы находимся в постоянном поиске новых возможностей для применения методов 3D-микроскопии и недавно решили использовать накопленный опыт, знания и технологии для решения задач, стоящих перед нефтегазовыми компаниями. Результатом стал аппаратно-методический комплекс по исследованию образцов пород с использованием технологии «Цифровой керн», — пояснил в беседе с SkReview Владимир Шкловер, директор компании «Системы для микроскопии и анализа».

Моделирование керна – востребованное направление для решения многих задач при разведке и добыче трудноизвлекаемых запасов нефти, применимое, в том числе, при работе со сланцевой нефтью и баженовской свитой. Их специфика состоит в том, что поры и трещины, в которых потенциально могут находиться полезные ископаемые, имеют очень малые размеры, существенно меньше микрона, а их внутренняя структура чрезвычайно сложна. При этом по запасам низкопроницаемой (поры, в которых находятся углеводороды, чрезвычайно малы: от 10 до 100 нанометров) баженовской свиты Россия прочно занимает первое место.

Моделирование керна — востребованное направление для решения многих задач при разведке и добыче трудноизвлекаемых запасов нефти, применимое, в том числе, при работе со сланцевой нефтью и баженовской свитой

 

«В лаборатории мы можем подготовить образец, визуализировать, охарактеризовать его (мы сделали первые эксперименты по трехмерной минералогии — описанию минерального состава не на срезах или шлифах, а в объеме исследуемого образца) и описать его. В итоге заказчик получает огромный массив цифровых данных и возможность в дальнейшем работать не с физическим образцом, который может разрушиться или оказаться поврежденным, а с цифровой информацией», — продолжает Владимир Шкловер.

Рисунок7


А) Модель керна терригенного коллектора; В) 3D-модель отдельных зерен песчаника; С) поперечные сечения модели песчаника на этапе разделения на отдельные зерна. Иллюстрация: СМА


Цифровое моделирование керна позволяет не только спрогнозировать количество углеводородов, которое может быть извлечено из месторождения, но и спланировать методы его разработки. Построив максимально реалистичную трехмерную модель с помощью методов мультимасштабной объемной микроскопии, можно получить точные и интерактивные данные об интересующем пласте месторождения в целом.

Представители СМА уверяют: технология «Цифровой керн» во многих случаях оказывается точнее традиционных методов исследований (изучение шлифов и получение физических свойств породы в лабораторных условиях), иногда она становится единственным способом оценки внутреннего строения и свойств породы. Например, в случае с образцами баженовской свиты применение этого метода является единственно возможным методом оценки нанопористости, что позволяет уточнить количество нефти в данном типе пород.

Существуют также проблемные типы коллекторов, для исследования которых оптимально подходит цифровое моделирование керна. К такому типу пород относятся породы с хрупкой структурой, в случае с которыми невозможно проведение лабораторных исследований и хранение образцов. «Цифровой керн» позволяет проводить исследования на обломках образцов, шламе и прочих нестандартных образцах. Это существенно облегчает задачу оценки свойств пород-коллекторов там, где количество и качество образцов ограничено (горизонтальное бурение, образцы из боковых грунтоносов и так далее). Данная проблема остро стоит на арктических шельфовых месторождениях.

Подход, при котором электронные микроскопы, рентгеновские томографы и прочее оборудование, предназначенное для наблюдения за микромиром, применяется для анализа кубокилометров керна, представляется парадоксальным. Но, тем не менее, он хорошо себя зарекомендовал: за границей компании, работающие в этом направлении, демонстрируют впечатляющие успехи (например, американские Ingrain и Lithicon и китайская iRockTechnologies).

По словам Владимира Шкловера, «в мире это относительно новый метод исследования, в России он так и вовсе находится на начальной стадии развития». «При этом технология замечательно подходит для решения некоторых задач, стоящих перед российскими нефтяными компаниями, — уверяет собеседник SkReview. — Используя данный подход, мы делаем первые шаги в популяризации и развитии технологии «Цифровой керн» в России и странах СНГ. Был выполнен пилотный проект совместно с Тюменским научным нефтяным центром по заказу «Роснефти». Также мы провели несколько проектов по исследованиям образцов баженовской и ачимовской свит, в том числе в рамках крупных многолетних федеральных проектов».

В разработке проекта «Цифровой керн» специалисты СМА сотрудничают и с учеными из Российского госуниверситета нефти и газа имени И. М. Губкина, Института проблем нефти и газа РАН. «Приятно констатировать, что это направление развивается. Нашей разработкой интересуются, нам все чаще задают вопросы, связанные с «Цифровым керном», мы делаем пилотные проекты, мы участвуем в крупных отраслевых конференциях», — делится успехами Владимир Шкловер.

На летней конференции Startup Village в Сколково представители СМА презентовали наработки в области цифрового моделирования керна в рамках конкурса проектов. В развитии технологии Владимир Шкловер видит очевидные точки пересечения работы СМА с деятельностью энергоэффективного кластера Фонда «Сколково» и Центром добычи углеводородов Сколтеха.

При этом руководитель «Систем для микроскопии и анализа» оговаривается: «Мы очень четко позиционируем это направление нашей деятельности — мы не беремся оценивать перспективность месторождения, подсчитывать запасы углеводородов и так далее. Мы предоставляем данные по визуализации, интерпретации и характеризации, которые позволяют уточнить или дополнить расчеты, уменьшить вероятность ошибки. По нашим оценкам, эти данные могут улучшить точность определения

пористости и ряда других параметров, необходимых для качественной интерпретации геолого-геофизической информации».

kern

 Кросс-секция образца трещиноватого карбонатного коллектора. Иллюстрация: СМА


полной версией статьи вы можете ознакомиться в pdf версии журнала 

SKReview