В СПбГУ разработали метод, увеличивающий эффективность добычи углеводородов
Метод анализа геофизических данных, позволяющий определять направление микротрещин в горных породах, которые располагаются глубоко под поверхностью Земли, разработал научный коллектив Передовой инженерной школы Санкт Петербургского государственного университета (СПбГУ) совместно с Пекинским институтом нефти (Китай), 14 мая сообщает пресс-служба СПбГУ.
Разработанный в рамках международного проекта метод предполагает проведение бурения скважин для добычи углеводородов вдоль выявленных трещин, что существенно повысит эффективность добычи.
В настоящее время, чтобы без бурения заглянуть внутрь Земли на глубину от 15 км и больше и получить 3D изображения геологических пластов, необходимо провести сейсморазведку. Для использования этого метода необходимо специальное оборудование, генерирующие на поверхности Земли сейсмические волны.
Проникая вглубь Земли, эти волны отражаются от геологических тел, в том числе пластов с газовыми скоплениями, и регистрируются на поверхности специальными датчиками — сейсмоприемниками. Обработка данных, полученных со сейсмоприемников, позволяет построить трехмерные изображения, на которых видны потенциальные области скопления газа.
Поскольку большая часть крупных газовых месторождений в России уже открыта, изучена и освоена, компании вынуждены разрабатывать более мелкие месторождения с трудноизвлекаемым газом. В таких случаях, а также когда месторождение уже истощается, для увеличения газоотдачи применяют гидроразрыв пласта.
Для этого в породу через микротрещины под высоким давлением нагнетают воду, смешанную с некоторыми химическими веществами, которая выдавливает газ наружу. При этом важно знать направление этих трещин, так как выкачивать углеводороды вдоль трещин намного эффективнее.
Руководитель проекта, директор Передовой инженерной школы СПбГУ Вячеслав Половков пояснил:
«Мы предложили и обосновали специальный метод анализа данных сейсморазведки для определения азимута натуральных (естественных) трещин. Если всё сильно упростить, то это работает так: направленное образование трещин в горных породах вызывает так называемую азимутальную анизотропию: сейсмическая волна распространяется вдоль трещин быстрее, чем в поперечном направлении. Анализируя специальным образом скорости прихода сейсмических волн под разными направлениями, мы можем определить ориентацию трещин».
Предложенный подход был математически обоснован и проверен экспериментально на уникальном оборудовании, разработанном аспирантом кафедры геофизики СПбГУ Дмитрием Поповым.
Проверка предложенной технологии была выполнена на физических моделях, имитирующих геологические слои с упорядоченным образованием трещин. Также были использованы данные, полученные специалистами Пекинского института нефти под руководством профессора Пинбо Динг на моделях с заранее известной ориентацией трещин. Математическое обоснование предлагаемого подхода было выполнено геофизиком Мексиканского нефтяного института Татьяной Чичининой.
Результаты исследования авторы представили в статье «Определение характеристик сейсмических трещин методом анализа QVOA с использованием сейсмических данных, смоделированных с помощью физического моделирования», опубликованной в сборнике материалов Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2023.
