Российские учёные нашли способ удешевить добычу сланцевой нефти
После введения антироссийских санкций отечественные нефтяники лишились многих важнейших технологий, в том числе специальных компьютерных алгоритмов, необходимых для добычи сланцевой нефти. Учёным из МФТИ удалось создать собственную систему компьютерного моделирования, способную заменить критически необходимые аналогичные программы из США.
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» — говорят Иван и Наталья Завьяловы.
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.
