В ИНГГ СО РАН создают виртуальные двойники месторождений нефти, чтобы увеличить уровень добычи

Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН работают над созданием цифровых моделей месторождений нефти. Эти компьютерные реконструкции помогают проанализировать структуру сложных коллекторов, увидеть те источники углеводородов, которые были бы незаметны при других методах исследования, и, в конечном итоге, повысить уровень добычи.

О результатах работ и перспективах рассказывает Владимир Альбертович Чеверда – заведующий лабораторией многоволновых сейсмических исследований ИНГГ СО РАН, доктор физико-математических наук.

Применение суперкомпьютеров

По словам Владимира Чеверды, построение виртуальных моделей месторождений – один из главных трендов мировой геофизики. Этой темой сотрудники ИНГГ СО РАН занимаются совместно со специалистами Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН – для расчетов используется суперкомпьютер.

– Цифровая модель отображает наиболее важные элементы реального месторождения, – отмечает Владимир Альбертович. – С помощью такого виртуального двойника мы можем проверить различные сценарии разведки и разработки, и затем воплотить в жизнь самый удачный из них.

При создании моделей используется особая методика, разработанная в ИНГГ СО РАН – построение изображения в рассеянных волнах. Благодаря ей, структура виртуального месторождения получается максимально точной. Как утверждает Владимир Чеверда, аналогов данной технологии в мире нет.

Название изображения

Название изображения

Сравнение модели (слева) и полно азимутального изображения в дифрагированных/рассеянных волнах.

Работы в Красноярском крае

Специалисты ИНГГ СО РАН уже работают над созданием цифровых моделей крупных залежей нефти – в частности, Юрубчено-Тохомского и Куюмбинского месторождений, расположенных в Красноярском крае. Эти коллекторы отличаются большим количеством каверн и трещин, по которым и идут потоки «черного золота». Такая структура значительно осложняет добычу и бурение скважин, поэтому качественные цифровые модели здесь крайне необходимы.

В проекте активно участвуют сотрудники дочернего предприятия «Роснефти» «РН-КрасноярскНИПИнефть». На первом этапе работы, завершенном в 2017 году, ученые ИНГГ создали алгоритм для локализации каверн и трещин, а также метод, который позволяет определять зоны повышенной кавернозности и трещиноватости. Сейчас ученые развивают эти технологии, чтобы с максимальной точностью описывать строение разлома.

– Разработанные нами методы помогают установить, являются разломы проницаемыми или нет, – утверждает Владимир Чеверда. – Мы ожидаем, что с их использованием  сможем прогнозировать, являются такие структуры проводниками или барьерами при разработке месторождения.

В процессе работы над данным проектом ученые ИНГГ СО РАН решили еще одну важную задачу. Новые методы позволяют ученым смоделировать, как именно формировался конкретный разлом в процессе движения земной коры. Это помогает оценить проницаемость тектонической брекчии, заполняющей приразломную зону дробления горной породы брекчии, что также необходимо при определении оптимальной стратегии нефтедобычи. Как утверждает Владимир Чеверда, данные методы также вызвали интерес у производственников.

Название изображения

Название изображения

Структурные поверхности, используемые для построения цифровой модели

В 2019 году ученые вместе с коллегами из «РН-КрасноярскНИПИнефть» планируют продолжить тестирование нового программного обеспечения на реальных объектах – разломах и месторождениях Красноярского края, чтобы получить более подробную информацию об их строении.

Изучение баженовской свиты

Еще один перспективный проект в области численного моделирования ИНГГ СО РАН ведет с компанией «Газпромнефть». Ученым предстоит проверить, подходят ли их методы для того, чтобы определить строение баженовской свиты. Эта группа горных пород содержит сотни миллиардов баррелей нефти, большая часть которых принадлежит к трудноизвлекаемым запасам.

– Мы будем работать с данными по некоторым месторождениям в Ханты-Мансийском автономном округе, являющимися частью баженовской свиты, – отмечает Владимир Альбертович. – Если наши разработки помогут понять строение баженовской свиты и точно установить ее запасы, это станет настоящим прорывом, ведь мы используем только собственные наработки и технологии.

Пока что ученые ведут предварительные работы – ожидается, что основные изыскания в рамках проекта начнутся в этом году и продлятся до 2022 года.

Пресс-секретарь ИНГГ СО РАН

Павел Красин​​

Иллюстрации предоставлены В.А. Чевердой

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "IT"