Ученые ТюмГУ: ИИ-помощник сможет улучшить эффективность нефтедобычи
Разработку интеллектуального ИИ-помощника горного инженера и бурового мастера, задача которого повысить эффективность добычи нефти и сократить негативное воздействие на окружающую среду, совместно ведут Тюменский государственный университет (ТюмГУ) и компания «Недра-С», 11 октября сообщает пресс-служба университета.
Как поясняют ученые, такие результаты обеспечит в случае добычи так называемых трудноизвлекаемых запасов нефти применение технологии накопительного волнового акустического воздействия.
В настоящее время, когда нефтедобывающие компании сталкиваются с ухудшением качества ресурсной базы и кризисом традиционных методов добычи из-за исчерпания запасов легко извлекаемой нефти, задача увеличения дебета скважин с тяжелой нефтью становится важнейшим вопросом устойчивого развития нефтегазовой отрасли.
Сейчас для этих целей используются специальные технологии. Традиционным является гидроразрыв пласта, когда в скважину нагнется под давлением специальная жидкость. Это приводит к образованию в пласте трещин, что увеличивает количество добываемой нефти.
Метод эффективен, но обладает рядом недостатков, в том числе связанных с экологическими последствиями. Так, при гидроразрыве пласта некоторые образующиеся отходы вредны для окружающей среды и их необходимо правильно утилизировать. Возможна также утечка используемых химических веществ и загрязнение подземных вод.
Кроме того, эмиссия летучих органических соединений там, где применяется технология гидроразрыва, ухудшает качество воздуха. Еще одной опасностью для близко расположенных жилых зданий и инфраструктуры является повышение сейсмической активности, что приводит к мелким землетрясениям.
Тюменские ученые вместе с индустриальным партнером предлагают в качестве альтернативы этой технологии метод накопительного волнового акустического воздействия, который не требует применения химических веществ.
Такое воздействие осуществляется с помощью генератора силовых волн, который устанавливают на устье скважины. Генерируемые им акустические волны проходят через волновод, заполненный технологической жидкостью, разворачиваются отражателем и, проникая в пласт, изменяют в нем поровое давление, что способствует порообразованию.
Акустические волны разрушают на перфорационных интервалах кольматант, используемый для закупоривания внутри породы пор, возникающих на внутренних поверхностях скважин, а также удаляют накопленные соли и асфальто-смоло-парафиновые образования.
При этом происходит раскрытие природных трещин и образование новых. Также для ускорения очистки скважины используют растворители органических остатков вместе с нефтью.
Ко всему прочему, данный метод уменьшает межфазное натяжение и капиллярные силы, увеличивая подвижность защитных жидкостей в пористых структурах. Это приводит к достижению критического насыщения и подвижности в капиллярной части коллектора и в итоге повышает коэффициент извлечения нефти.
Руководитель Центра трансфера технологий ТюмГУ Андрей Ермаков подытожил: «Метод сочетает в себе эффективность и минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. Он исключает использование вредных веществ и выбросов в атмосферу, снижает объем отходов и благодаря направленному воздействию позволяет избежать разломов, мелких землетрясений и техногенных последствий».
Сама технология была разработана в СССР, но широкое распространение получила в 2000-х годах. Однако она требует доработки для цифровизации и автоматизации применения метода. Именно этим с помощью искусственного интеллекта занимаются ученые ТюмГУ с партнером.
Интеллектуальный ИИ-помощник бурового мастера, который они разрабатывают, может быть использован также для ликвидации межколонного давления, уплотнения цементного раствора, при строительстве высотных зданий и эстакад для уплотнения трубобетона.
