Российские учёные нашли способ удешевить добычу сланцевой нефти
Программные комплексы, необходимые для расчётов гидроразрыва пласта на сланцевом месторождении, до сих пор оставались "ноу-хау" западных нефтяных компаний. Однако после запрета на поставку таких решений в Россию отечественные учёные сумели создать собственные аналоги данных программ. Использованные при этом методы и алгоритмы во многом опережают лучшие мировые образцы. Об этом сообщает пресс-служба Московского физико-технического института.
Одним из ключевых методов, которые применяются при добыче нефти из горючих сланцев, является множественный гидроразрыв пласта (ГРП). При этом в горизонтальную скважину под большим давлением закачивается жидкость, чаще всего — вода, с примесью песка или гранулообразного материала — пропанта. Вода создаёт трещины, по которым нефть может стекать в скважину, а частицы песка или пропанта не позволяют им закрыться.
При ГРП важно заранее понимать, как и где будут появляться трещины: их непродуманное распространение может привести к непредсказуемому разрушению пласта, загрязнению или истощению скважин. Оценка формы, размеров и геометрии трещин при ГРП требует использования сложных компьютерных моделей и расчётов с учётом детальных знаний о геологии месторождения, поведении различных пород под нагрузкой и механике их разрушения. Однако до сих пор не создано всесторонней теории, которая описывала бы процессы разрушения материалов, что делает расчёты сложными и ресурсоёмкими.
До недавнего времени российские нефтяники пользовались для этой цели решениями и технологиями, которые предоставлялись партнёрами западных стран. Однако после санкций, наложенных на ряд предприятий отрасли в 2014 году, поставки специализированных программ были запрещены. Отечественных аналогов им не существовало, в связи с чем многие эксперты ожидали скорую потерю рентабельности разработки всех сланцевых месторождений в стране. Однако учёным из МФТИ удалось решить проблему.
Иван и Наталья Завьяловы, а также их коллеги разработали собственный программный пакет для компьютерного моделирования развития трещин при проведении ГРП на любом месторождении. По словам авторов, многие использованные при этом решения не имеют аналогов в мире и уже прошли официальную регистрацию в патентных органах.
"Наш комплекс программ позволяет с высокой точностью спрогнозировать взаимное влияние трещин друг на друга, проектируя траекторию их распространения и определяя новые физические свойства, приобретаемые породой. При применении ГРП важно, чтобы образование нового разрыва не повлекло за собой сжатие предыдущих — это позволяет обеспечить максимальный размер области нефтеотдачи"
В МФТИ уверены, что новая технология позволит российскому нефтяному бизнесу обеспечить максимальную рентабельность разработки трудноизвлекаемых запасов, минимизировать возможные экологические риски и, возможно, даже выйти в лидеры по добыче сланцевых ресурсов.