В Тюмени работает первый в России роботизированный центр по изучению недр «Геосфера». В 2025 году здесь запустили 16 лабораторий, оснащенных передовым отечественным оборудованием, на исследование поступили образцы геологических пород с месторождений Восточной и Западной Сибири. Работа центра «Газпром нефти» будет способствовать решению стратегических задач всей отрасли, в том числе поиску новых подходов к добыче трудноизвлекаемых запасов.
Разработка любого месторождения начинается с изучения недр. «От точности данных о свойствах пластов зависит эффективность и рентабельность масштабных добычных проектов, — рассказывает начальник департамента добычи «Газпром нефти» Сергей Доктор. — «Геосфера» позволит вывести изучение керна и флюидов на новый уровень. Передовые инструменты изучения недр помогут в открытии новых месторождений и выборе оптимальных решений для добычи трудноизвлекаемых запасов».
Доля «трудной» нефти в ресурсной базе страны на данный момент превышает 65%. Именно поэтому создание технологий для ее добычи — один из главных вызовов, стоящих перед российским топливно-энергетическим комплексом. «Мы знаем, где эти запасы, — говорит заместитель начальника департамента по технологическому развитию разведки и добычи «Газпром нефти» Алексей Вашкевич. — Задача в том, чтобы найти способ извлечь их рентабельно».
Инновационные методы исследований проводятся на российском оборудовании
В центре работают лаборатории для первичной обработки керна, геомеханики, фильтрационных, микрофлюидных и других исследований. Оборудование для них — порядка 200 единиц техники — преимущественно российского производства. «Большая часть оборудования имеет серийный номер «один», то есть мы являемся первым заказчиком таких установок в России», — говорит Вашкевич.
К примеру, здесь используется пока единственный в стране прибор по роботизированной маркировке керна. Другие лаборатории осуществляют учет образцов путем нанесения надписей специальной тушью. «В эру цифровизации писать геологические номера от руки не выглядит современным, — говорит директор центра Ленар Шакирзянов. — В данном случае мы выступили заказчиком на несуществующее решение. И нам изготовили эту установку в Новосибирске».
Еще один прибор — макротомограф — был создан Томским политехническим институтом. Установка позволяет просканировать пришедший с буровой образец породы и детально воспроизвести его строение. От количества пустотных пространств внутри керна зависит, сколько нефти может в нем находиться. «Таким образом, томограф позволяет нам уже на первом этапе исследований предположить, какой объем нефти может вмещать данная порода», — поясняет Ленар Шакирзянов.
Первое в отрасли роботизированное кернохранилище
В команду тюменского центра входит более 100 сотрудников, в числе которых геомеханики, геохимики, математики, петрофизики, геофизики, литологи, седиментологи и инженеры. Чтобы лаборанты не занимались рутинными процессами, деятельность центра максимально роботизирована. Весь комплекс по хранению кернового материала и его доставке для проведения исследований выполняется в автономном режиме без участия человека. «В классических лабораториях персонал тратит до 30% своего времени на то, чтобы найти образец керна, который нужно изучить, принести его из хранилища, собрать все необходимые материалы для работы, — рассказывает Алексей Вашкевич. — Здесь это делается по клику. Причем, сотрудник может с вечера заказать все необходимое, а утром образцы и материалы будут лежать на его столе. И это будет доставлено в лабораторию полностью роботизированным методом». Помимо экономии времени автоматизация смежных процессов позволяет исключить потерю образцов керна и ошибок в их хранении.
Создание цифровых копий керна
Все физические процессы дублируются в виртуальной среде. Для поступающего керна создаются цифровые копии на этапе сканирования образцов. Дальнейший учет всего кернового материала ведется уже параллельно в физической, и цифровой форме. Создание компьютерной модели позволяет и многократно ускорить цикл исследований, и проводить опыты неограниченное число раз без разрушения физического образца.
Благодаря реализуемому проекту «Цифровой керн» здесь удалось осуществить технологию по изучению геологических пород, которая больше не представлена ни в одной научной лаборатории. Это проведение исследований на чипах — микрофлюидика.
Суть методики заключается в том, что после получения цифровой копии образца, данные наносятся на специальный чип и полностью повторяют внутреннее строение и пористость керна. Дальнейшие исследования проводятся уже на чипе. Причем, если изучение низкопроницаемых пород классическим методом может длиться до 6 месяцев, данный метод позволяет достичь результатов за 3-4 недели. Кроме того, исследование на чипах дает возможность проводить опыты любое количество раз. Это особенно важно при подборе полимерного состава для вытеснения нефти из геологической породы.
«Микрофлюидика открывает нам огромные возможности, особенно с точки зрения химических методов увеличения нефтеотдачи, что является стратегической задачей для всей отрасли, — уверен Вашкевич. — Сейчас данная технология находится на этапе прохождения первого промышленного апробирования. У нее есть большой потенциал и наша задача — раскрыть все ее преимущества».
Новые технологии и исследования в тюменском центре помогут не только в решении задач «Газпром нефти», но и в поиске ответа на вызовы для всей российской энергетики.
