Пермские политехники повысили точность 3D-моделирования нефтяных скважин

⚡️ Новый подход к моделированию нефтяных залежей способен на 10% повысить достоверность данных и качественно оценить реальные фильтрационные потоки, по которым жидкость продвигается к скважине.

🛢 Как объясняют в пресс-службе Пермского политеха, горные породы имеют в своем строении маленькие пустоты и трещины, по которым протекает нефть или газ и, как через фильтр, попадает в скважину для дальнейшего извлечения. Продуктивность разработки месторождений зависит в том числе от понимания, сколько ресурсов залегает в пласте и какими именно путями они продвигаются внутри горной породы. 3D-модель месторождения, которую строят на основе геофизических и гидродинамических исследований скважин, содержит необходимую информацию о пористости, проницаемости и структуре пласта, а также о давлении, температуре и движении жидкостей внутри него.

⚛️ Улучшить качество моделирования можно с помощью проведения дополнительных специальных исследований – в частности, ученые Пермского политеха предложили использовать метод трассирования горных каналов, который заключается в добавлении в жидкость (воду, нефть или газ) специального индикатора. Меченую жидкость закачивают в скважину или пласт и с помощью датчиков следят за тем, где и как быстро вещество появляется в других скважинах.

👩‍🔬 Испытания провели на сложнопостроенной залежи нефти, которая отличается неоднородностью пустотного пространства и высокой вязкостью. Ученые сначала построили гидродинамическую модель без учета трассерных исследований, после чего в 5 нагнетательных скважин закачали индикатор и отследили его появление в 17 добывающих скважинах. Результаты подтвердили сложное строение коллектора, выраженное в разветвленной структуре реальных фильтрационных потоков. Новые данные позволили донастроить существующую модель и не менее чем на 10% улучшить сходимость расчетных и фактических показателей добычи.

👍 Результаты, полученные пермскими учеными, говорят о том, что новый метод позволит улучшить качество прогноза поведения полезных ископаемых и оптимизировать процессы их добычи.

#наука #нефтедобыча

Добычу высоковязкой нефти облегчит новый катализатор, разработанный в России

👨‍👩‍👧‍👦 Для добычи высоковязкой нефти в настоящее время применяют тепловые методы: в пласт закачивают перегретый пар, который разогревает нефть, снижая вязкость и улучшая текучесть. Подобные методы требуют значительных энергозатрат, кроме того, они подходят не ко всем типам нефтяных пластов. Новый катализатор, который разработан учеными Казанского (Приволжского) федерального университета в сотрудничестве со специалистами промышленных предприятий, может быть применен при каталитическом акватермолизе – методе, который с помощью катализаторов не только позволяет разрушать сложные и тяжелые молекулы нефти и превращать их в более легкие, но и улучшает ее состав, делая более пригодной для дальнейшей переработки.

👨‍👩‍👧‍👦 Как сообщает пресс-служба Российского научного фонда, исследователи протестировали в лабораторных условиях ряд химических соединений на основе железа, никеля, кобальта, хрома и меди. Эксперимент, при котором был имитирован каталитический акватермолиз тяжелой нефти, показал, что катализатор на основе таллата меди – соединения меди и талловой кислоты или ее производных – снижает вязкость нефти в 2,6 раза по сравнению с исходными образцами. Кроме того, катализатор на основе смеси железа и никеля позволил уменьшить содержание высокомолекулярных соединений, особенно смол, на 8%. Таллат железа увеличил содержание легких углеводородов на 17%.

👨‍👩‍👧‍👦 Продолжая испытания, ученые определили оптимальный состав катализатора – смесь железа и никеля в соотношении 85:15. Его протестировали в полевых условиях для добычи нефти из скважины одного из месторождений. В результате было установлено, что за 4 месяца добычи с использованием катализатора обводненность нефти снизилась с 99 до 30%, объемы добытой нефти увеличились.

👨‍👩‍👧‍👦 В планах исследователей – продолжение научных изысканий с тем, чтобы улучшить состав катализатора и расширить область его применения.

#нефтедобыча #наука

Российские ученые предложили способ защитить стальное оборудование от разрушения в агрессивных средах

⚙️ Стальные изделия в нефтедобывающей, химической, металлургической и других отраслях зачастую работают в агрессивных средах и могут выходить из строя из-за коррозии, вызванной сероводородом. Особенно разрушению подвержены детали, которые подвергаются нагрузке постоянно, такие как штанговые глубинные насосы для добычи нефти. Ученые Пермского политеха разработали для них режим термической обработки, который позволит значительно повысить стойкость материала из стали 14Х17Н2 к разрушению.

👨‍💻 Как сообщает пресс-служба вуза, ранее считалось, что для коррозионной защиты материала в сероводородной среде достаточно контролировать его твердость в процессе изготовления. Однако практика показала, что даже при соблюдении этого требования сталь проявляет склонность к растрескиванию. Для повышения устойчивости к сульфидной коррозии ее подвергают специальной термообработке, режимы которой изначально зависят от цели. Так, процесс закалки подразумевает сильный нагрев и быстрое охлаждение в масле, что делает сталь очень твердой, но хрупкой. Отпуск – это повторный, но не такой сильный нагрев и такое же быстрое охлаждение в масле. Он смягчает структуру материала после закалки.

🛡 Проведя серию экспериментов с разными режимами термической обработки образцов стали 14Х17Н2, исследователи изучили, как меняется ее структура, механические свойства и стойкость к разрушению. Тестирование показало, что для защиты стали от сульфидной коррозии важно не просто соблюдать требования по уровню твердости, а осторожно подбирать режимы термообработки, чтобы добиться оптимальной структуры с крупными частицами. Такая сталь выдерживает даже предельно агрессивные среды, что критически важно в нефтяной, химической и металлургической отраслях.

🔔 Новый метод термообработки готов к внедрению в серийное производство насосов и другого оборудования для работы в сложных условиях. В перспективе его применение поможет увеличить срок службы деталей, снизить аварийность.

#наука #нефтедобыча

В Южно-Китайском море открыли крупное нефтяное месторождение

⚡ Доказанные геологические запасы месторождения Хуэйчжоу 19-6, которое находится в восточной части моря, превышают 100 млн т, сообщает информационное агентство «Синьхуа» со ссылкой на Китайскую национальную оффшорную нефтяную корпорацию (CNOOC). Особо подчеркивается, что это первое в Китае крупномасштабное комплексное нефтяное месторождение с обломочными горными породами, открытое в глубоких и сверхглубоких слоях.

🆗 При бурении в тестовом режиме среднесуточный объем добычи нефти и газа из скважины составил 413 баррелей сырой нефти и 68 тыс. куб. м природного газа. Однако разведка на шельфе в глубоких и сверхглубоких пластах сталкивается с множеством проблем, включая высокие температуры, высокое давление и сложные флюиды.

📝 По словам главного геолога Шэньчжэньского филиала CNOOC Пэна Гуанжуна, порядка 60% открытых в последние годы мировых запасов нефти и газа находятся в глубоких слоях, которые, учитывая обилие ресурсов и низкую степень разведанности, будут способствовать росту запасов и добычи нефти и газа. Для Китая важнейшее значение имеет разведка в восточной части Южно-Китайского моря: по данным CNOOC, в течение 2 лет подряд здесь обнаруживаются нефтяные месторождения по 100 млн т запасов.

#Китай #нефтедобыча

Новую модель для точного прогнозирования добычи нефти в трещинных коллекторах разработали российские политехники

🛢 В горной породе нефть движется по порам и трещинам; в таких месторождениях сосредоточено от 30 до 50% общемировых запасов углеводородов. Падение пластового давления может приводить к тому, что трещины смыкаются, что означает и падение добычи нефти. Ученые Пермского политеха предложили новый подход к созданию гидродинамической модели, который позволяет учитывать влияние давления на свойства пласта. Как отмечает пресс-служба вуза, стандартные модели не способны полноценно учитывать влияние пластового давления на проницаемость трещин, что может привести к неточным прогнозам и ошибкам в проектировании разработки месторождений.

⚡️ Пермские политехники при создании новой модели сделали возможным учет эффекта смыкания трещин, что делает прогнозы более надежными и приближенными к реальной ситуации. Исследователи использовали методы машинного обучения для анализа трехмерных сейсмических данных. Этот подход позволяет получить более точную картину того, как пласт будет вести себя в будущем.

⚛️ По словам авторов исследования, процесс построения модели по новой методике включает несколько этапов, в том числе анализ данных по изменению добычи нефти и давления в пласте, что позволяет выявить зоны с наибольшей изменчивостью проницаемости. Второй этап – создание компьютерной геомеханической модели, которая визуально показывает структуру пласта, распределение пород и зоны разломов. С ее помощью рассчитываются напряжения и их влияние на состояние трещин. На третьем определяется проницаемость – для этого используются методы машинного обучения, 3D-сейсмика и результаты геомеханического моделирования, что позволяет учитывать вклад в общую проницаемость разнонаправленных систем трещин. Четвертый этап включает создание гидродинамической модели, которая учитывает динамические изменения свойств пласта.

☑️ Новая модель была реализована в специализированном гидродинамическом симуляторе tNavigator на данных одного из крупных карбонатных месторождений. Традиционные модели предсказывали здесь восстановление давления в скважинах, чего в реальности, однако, не происходило, поскольку в окрестностях данной скважины трещины сомкнулись и это привело к снижению добычи при неизменном пониженном пластовом давлении. Разработанная модель корректно учла этот эффект. Как подчеркивают политехники, она обеспечивает более точное соответствие прогнозных расчетов реальным данным, что позволяет оптимизировать разработку месторождений, грамотно планировать мероприятия по поддержанию пластового давления и учитывать динамику изменения трещинных коллекторов.

#наука #нефтедобыча

Новый состав для увеличения добычи остаточной нефти представили ученые из Архангельска

🧑‍🎓 Разработкой занимались сотрудники Северного (Арктического) федерального университета (САФУ), результатом стал состав для повышения добычи нефти на поздних стадиях разработки месторождений, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.

🦾 Для добычи «трудной» нефти на месторождении используют добывающие и нагнетательные скважины, через которые закачивается жидкость, вытесняющая нефть в сторону добывающих скважин. Однако часть углеводородов остается в пласте – в породах, которые имеют пустоты; как объясняют ученые, это и есть остаточная нефть. Ее вытеснение происходит по высокопроницаемым зонам пласта, а низкопроницаемые области могут быть не охвачены данным процессом. Для вовлечения ее в разработку в закачиваемую воду добавляют различные вещества, которые снижают поверхностное натяжение на границе нефти с водой и перераспределяют потоки жидкости в пласте.

✅ Состав, разработанный в САФУ, эффективно справляется с этими задачами благодаря использованию технического лигносульфоната и хлорида натрия. Как отмечают разработчики, технический лигносульфонат – побочный продукт переработки древесины, отличающийся дешевизной и доступностью в больших количествах. Соединение, созданное на его основе, обладает поверхностно-активными и полимерными свойствами, что позволяет оказывать комплексное воздействие на пласт.

➡️ Первые испытания вытесняющей способности состава были проведены в Инновационно-технологическом центре арктических нефтегазовых лабораторных исследований САФУ. В результате было установлено, что его применение позволит существенно увеличить коэффициент вытеснения нефти из высокопроницаемых пластов, соответственно, увеличить общий объем добываемой нефти.

#нефтедобыча #наука

Надежность нефтедобывающего оборудования повысится благодаря разработке пермских ученых

⚛️ В Пермском политехе создали новую конструкцию канатной насосной штанги, используемой при добыче нефти с помощью наклонно направленных скважин и скважин с боковыми стволами.

⚙️ Как объяснили в пресс-службе вуза, такие штанги представляют собой канат закрытой конструкции, скрученный из стальных проволок, который закрепляется на установке с помощью специальных заделок. В нижней части они соединяются с плунжером насоса (элемент, создающий давление при перекачке нефти), а в верхней – со станком-качалкой на поверхности скважины. При перекачке нефти происходят возвратно-поступательные движения и штанга ходит вверх и вниз, за счет чего она растягивается и, в некоторых случаях, сжимается. При применении штанги такой конструкции возникают проблемы, поскольку она плохо устойчива к нагрузкам, что приводит к многократному изгибу элемента и возникновению дефектов: между проволоками появляются зазоры и нарушается структурная целостность вблизи заделки. В таких условиях штанга быстро переходит в неисправное состояние и требует остановки работы насоса и выполнения замены со всеми сопутствующими этому затратами.

☑️ Добавив к нижней заделке штанги металлический фиксатор-спираль, пермские политехники тем самым усовершенствовали конструкцию. Такой способ предотвращает изгиб каната и сохраняет его целостность в месте концентрации напряжений и накопления дефектов, при этом не усложняя и не удорожая изделие. По словам заведующего кафедрой горной электромеханики Геннадия Трифанова, фиксатор – это металлическая спираль из коррозионностойкой стали, которая увеличивает жесткость детали на участке вблизи нижней заделки, тем самым предотвращая его отказ. Благодаря тому, что фиксатор имеет противоположное направление свивки по сравнению с канатом, нагрузка на штангу распределяется равномерно.

🛢 Решение, предложенное учеными, позволит повысить срок службы канатных насосных штанг в наклонно направленных скважинах, сокращая затраты на обслуживание и повышая рентабельность добычи.

#наука #нефтедобыча

В России запускают первое подземное хранилище нефти

🗺 Подземное хранилище нефти, построенное в Красноярском крае, готовится к опытной эксплуатации, сообщает «Интерфакс» со ссылкой на управление геологии нефти и газа, подземных вод и сооружений Роснедр.

🌐 Как отметила начальник управления Нина Ерофеева, необходимость создания нефтехранилищ стала очевидной в связи с разработкой месторождений в Арктической зоне, где отсутствует соответствующая инфраструктура для транспортировки добытых углеводородов.

✅ Проект первого подземного хранилища нефти был одобрен Центральной комиссией Роснедр в сентябре 2023 года: особо подчеркивалось, что оно предназначено не для стратегического, а для операционного хранения.

#нефтедобыча

Новую технологию регулирования давления в скважинах внедрили на объектах «Роснефти»

🔧 Отечественная инновационная установка локального регулирования давления в нагнетательных скважинах была успешно внедрена специалистами предприятия «РН-Пурнефтегаз», входящего в нефтегазодобывающий комплекс «Роснефти».

📌 Система позволяет управлять объемами закачки воды для поддержания пластового давления и значительно упрощает эксплуатацию скважин. Установка разработана на базе стандартного оборудования для добычи нефти, располагается на поверхности кустовой площадки и может соединяться с несколькими скважинами.

💡 Как отмечают специалисты предприятия, ранее использовалось погружное оборудование, для его установки и обслуживания требовалось проводить дорогостоящие и трудозатратные капитальные ремонты. Также применение инновационной установки позволит достигнуть экономии на электроэнергии: ее потребление снизится на 1200 тыс. кВт·ч в год на одной скважине. Кроме того, станет возможным проведение гидродинамических исследований без остановки процесса закачки.

📍 Технологию планируют тиражировать на другие месторождения «Роснефти».

#Роснефть #нефтедобыча

Первая в России безлюдная установка предварительной подготовки нефти запущена в Татарстане

➡️ Полностью автономная установка предварительной подготовки нефти (УППН) действует на объекте НГДУ «Прикамнефть» («Татнефть»), сообщает телеграм-канал компании. Все процессы, от контроля доступа до уборки территории, не требуют участия специалистов. На УППН используется ряд умных инструментов, высокочувствительные противопожарные датчики, анализирующие ИК- и УФ-диапазоны, всепогодные видеокамеры высокого разрешения, способные автоматически фокусироваться на нужной зоне, и др.

➡️ Технический процесс автоматизирован: установленная на объекте система самостоятельно регулирует параметры подготовки нефти и воды. Все процессы, включая те, которые традиционно выполнялись вручную, например, дренаж конденсата и откачка канализационных емкостей, контролируются диспетчерами дистанционно.

➡️ Планируется, что эксперимент по внедрению безлюдных установок будет продолжен: в пресс-службе компании отмечают, что технология готова к масштабированию.

#нефтедобыча #инновации

На объектах «Роснефти» применена новая технология по оптимизации строительства скважин

⚡️ Отечественную инновацию внедрили специалисты «Оренбургнефти». Технология позволила сократить длину дорогостоящей обсадной колонны за счет использования крупногабаритной цементируемой подвески хвостовика. Снижение металлоемкости конструкции скважины позволило уменьшить затраты на обсадную колонну в среднем на 24% и почти на 10 часов сократить сроки буровых работ.

➡️ Как сообщает пресс-служба компании, повышение производственной эффективности является одним из ключевых элементов стратегии «Роснефть-2030: надежная энергия и глобальный энергетический переход», в рамках которой проводится масштабная работа, направленная на сокращение эксплуатационных затрат, в том числе за счет внедрения передовых технологических решений.

🛤 Новый подход и опыт, полученный на объектах «Оренбургнефти», планируется тиражировать на другие проекты «Роснефти».

#Роснефть #нефтедобыча

Совместная разработка российских и китайских ученых позволит повысить качество добычи нефти и газа из труднодоступных месторождений

🛢 Метод усиленного безводного гидроразрыва пласта с помощью сверхкритического диоксида углерода, разработанный пермскими политехниками в сотрудничестве с коллегами из Китайского университета нефти и Китайской академии наук, помогает эффективнее производить гидроразрыв пласта на нетрадиционных месторождениях нефти и газа. Его применение позволяет значительно снизить давление в пласте и увеличить длину трещин по сравнению со стандартной методикой.

☑️ Сверхкритический диоксид углерода является углекислым газом, который находится в состоянии выше своих критических температуры и давления, что наделяет его уникальными физическими и химическими свойствами. Как отмечают ученые, по сравнению со стандартным методом гидроразрыв с применением сверхкритического диоксида углерода обладает более высокой смешиваемостью с углеводородами и уменьшает закупорку нефти и газа; устраняет проблемы набухания глины и загрязнения пласта; способствует образованию большой сети трещин; а также обладает потенциалом крупномасштабного хранения углекислого газа, что соответствует политике двойного использования углерода.

👩‍🔬 Исследователи изучили, как сверхкритический диоксид углерода влияет на морфологию, длину, ширину и давление образовываемой трещины. В результате была представлена технология усиленного гидроразрыва пласта, который позволяет снизить нагрузку на окружающую среду и повысить эффективность добычи ресурсов. Методика состоит из трех этапов: сначала с помощью ScCO2 образуются микротрещины вокруг ствола скважины (при этом порода не разрушается); затем насос, закачивающий газ, останавливается, и при поддерживающем давлении скважина насыщается CO2, который, вступая в реакцию с минералами, ослабляет структуру горной породы, уменьшает ее прочность и плотность; и только в конце для создания трещин, увеличения их ширины и сложности используется гидравлический разрыв пласта — подача жидкости под высокой скоростью.

⚡️ В результате испытаний было выявлено, что по сравнению с жидкостью на водной основе усиленный гидроразрыв пласта с диоксидом углерода снижает давление на 43%, а общая длина трещин получается больше примерно в 3,48 раза и с множеством ответвлений. Разработанная методика открывает новые возможности в разработке сланцевых месторождений. Способ эффективен для увеличения сложности трещин в пласте, расширения их ширины и снижения давления.

#наука #нефтедобыча

Новый робот-манипулятор позволит упростить диагностику труднодоступных узлов нефтеоборудования

🤖 Изобретение ученых Северного Арктического федерального университета (САФУ) в Архангельске поможет нефтяникам выявлять дефекты в станках-качалках.

🧮 Об актуальности разработки говорит тот факт, что сегодня, по данным пресс-службы САФУ, примерный фонд станков-качалок оценивается в 20 тыс. ед. Выход из строя части станка – например, цепного привода – влечет за собой полную остановку агрегата и демонтаж рамы, что, в свою очередь, приводит к простою оборудования и экономическим потерям. Внедрение роботизированного диагностического комплекса же позволит заблаговременно выявлять дефекты и существенно оптимизировать эксплуатационные расходы.

🔎 По словам разработчиков, станки-качалки получают периодическое обслуживание, однако основные узлы находятся внутри и труднодоступны. Проверять состояние механизмов позволит небольшой робот-манипулятор. Высокую проходимость ему обеспечат гусеницы. Камера, которой он снабжен, может перемещаться шарнирно-осевым манипулятором, что позволит увеличить обзор. Изображение с нее передается на пульт оператора, на котором авторы разработки планируют применить технологию компьютерного зрения для автоматизации поиска дефектов и неисправностей. Таким образом, применение робота позволит облегчить техническое обслуживание, тем самым снизив простои оборудования на месторождениях.

#инновации #нефтедобыча

«Газпром нефть» открыла в Югре вахтовый комплекс нового поколения 

🏗️ Нефтяники создали первый в России многофункциональный вахтовый комплекс. Здание площадью 12,5 тыс. кв. м располагается на автономном месторождении им. Александра Жагрина в ХМАО. Уровень комфорта в комплексе – как в современном мегаполисе. Есть не только жилая и офисная части, но и двухэтажный спортзал, кинотеатр, спа-зона, VR-центр, круглосуточные кафе и магазин. 

🏠Жить вахтовики будут в индивидуальных жилых модулях с климат-контролем и биодинамическим освещением – они оснащены системой «умный дом». Еще в комплексе есть переговорные, конференц-залы, атриум с высотой потолков 12 м – открытое пространство для общения и отдыха. 

💡Само здание построено максимально экологично по каркасной технологии. Здесь все сделано с учетом длинных сибирских зим и короткого светового дня – к примеру, система фасадного освещения из 650 светодиодных ламп и частично обогреваемая кровля. 

#регионы #нефтедобыча

Строительство скважин на месторождениях «Роснефти» ведется с помощью геомеханического моделирования

⛽️ Новую технологию разработали и внедрили сотрудники «Оренбургнефти» совместно со специалистами научного института «Роснефти». Срок строительства скважины на Биктовском месторождении в Оренбургской области благодаря его трехмерной геомеханической модели сократился в среднем на двое суток, сообщает пресс-служба компании.

👨‍👩‍👧‍👦 Уникальная модель содержит геологическую и сейсмическую информацию, а также параметры бурения. При ее создании были учтены данные, полученные на уже существующих скважинах, а также проведенные математические расчеты. Новация позволит оценить риски, спрогнозировать возможные геологические осложнения и выстроить оптимальную траекторию при бурении.

👨‍👩‍👧‍👦 Ранее проект трехмерной геомеханической модели прошел испытания в условиях сложных геологических разрезов скважин. Предполагается, что он будет тиражирован на других предприятиях «Роснефти», благодаря чему будет оптимизировано время на разработку моделей месторождений в разных регионах страны. На Биктовском месторождении планируется создание геомеханической модели, которая позволит прогнозировать изменения в поведении горных пород с течением времени и будет способствовать поддержанию уровня нефтедобычи.

#нефтедобыча #инновации

Способ сокращения потребления электроэнергии при добыче нефти предложили пермские ученые

👨‍👩‍👧‍👦 В условиях роста обводнения породы и истощения месторождений штанговые насосные установки, эксплуатирующиеся на них, затрачивают большое количество электроэнергии для эффективной выкачки ресурсов. Снизить его возможно за счет оптимизации работы и изменения алгоритмов управления электроприводом станка-качалки – ключевого элемента нефтяного насоса. Исследователи Пермского политеха предложили инновационный способ балансировки станка-качалки, который позволит снизить энергопотребление и нагрузку на двигатель, что значительно сократит эксплуатационные затраты и продлит срок службы оборудования.

👨‍👩‍👧‍👦 Как объясняет пресс-служба вуза, алгоритм оптимального уравновешивания станка-качалки при помощи цифровой модели и технологических переменных установки рассчитывает оптимальный вес противовеса, установка которого позволит снизить удельное энергопотребление. Особо отмечается, что данная разработка не нуждается в дополнительной модернизации конструкции: алгоритм работает на основе уже доступных параметров работы насоса – углового положения механизмов и электромагнитного момента привода.

👨‍👩‍👧‍👦 Для проверки эффективности метода ученые создали испытательный стенд, который имитирует работу реального скважинного насоса. Он включает в себя двигатели, частотные преобразователи и главный контроллер, проводящий расчет оптимального уравновешивания максимального момента противовеса. В результате экспериментов было установлено, что алгоритм на 7% снижает потребление электроэнергии, а также на 10% снижает среднеквадратичную нагрузку на двигатель за цикл качания.

#наука #нефтедобыча