МОСКВА, 13 дек — РИА Новости. Методики изучения образцов горной породы, основанные на математическом моделировании, предложили ученые НГУ. Разработки получили экспериментальное подтверждение на Курчатовском источнике синхротронного излучения и в дальнейшем могут применяться на СКИФе, сообщили РИА Новости в пресс-службе вуза.
Нефтегазовые компании, которые ведут разведку и добычу трудноизвлекаемых запасов углеводородов, занимаются лабораторным изучением образцов породы ("кернов"), взятых из низкопроницаемых коллекторов. Это сложная задача, которая требует больших временных и финансовых затрат, отметил научный сотрудник НОЦ "Газпромнефть-НГУ" Михаил Фокин.
«
"Цифровой керн — это трехмерная цифровая копия такого образца. Он точно воспроизводит внутреннюю структуру горной породы, созданной при помощи метода рентгеновской томографии. С помощью математического моделирования на цифровой копии можно проводить эксперименты, аналогичные лабораторным, значительно быстрее и дешевле. При этом ученые могут контролировать параметры эксперимента и проводить специализированные вычисления, что повышает информативность исследований," — сообщил он.
Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) поставили перед собой задачу создать цифровые копии образцов керна методами неразрушающего сканирования, а также разработать методы их упорядоченного хранения и дальнейшей компьютерной обработки.
"Накопленная информация может быть использована для проведения цифровых экспериментов и последующего анализа, в том числе методами машинного обучения. Результаты этой работы найдут применение при решении разных прикладных задач как в геологии, так и при разработке месторождений углеводородов", — пояснил Фокин.
На сегодняшний день цифровой керн уже нашел применение в нефтегазовой отрасли. Для его создания образец керна просвечивают рентгеновским излучением со всех сторон. Но у этого метода есть определенные ограничения, считает исследователь.
"Для таких экспериментов используются обычные лабораторные промышленные томографы, но источники рентгена в них довольно слабые. Они не могут просвечивать крупные образцы при необходимом разрешении и разделять на изображениях близкие по плотности материалы, такие как нефть и вода. Мы предлагаем использовать для цифрового анализа керна синхротронное излучение. Оно обладает высокой интенсивностью, что позволяет просвечивать крупные образцы. Появляется возможность отследить процессы в динамике", — рассказал он.
Кроме того, по его словам, синхротронное излучение обладает широким энергетическим спектром, достаточным для просвечивания тяжелых материалов, и позволяет проводить исследования в модельных пластовых условиях. Также синхротронное излучение позволяет увеличивать контраст тех материалов, которые в обычном рентгене неразличимы.
Ученые НГУ провели серию экспериментов, направленных на различение воды и нефти при сканировании образцов, на Курчатовском источнике синхротронного излучения и протестировали алгоритмы обработки данных фазово-контрастной томографии.
"Результаты экспериментов подтвердили потенциал синхротронного излучения для исследования цифрового керна в нефтегазовой области. Начатая серия будет продолжена в следующем году. Также мы протестировали созданные учеными алгоритмы обработки полученных данных. В дальнейшем мы планируем использовать их в Сибирском кольцевом источнике фотонов (СКИФ). Кроме этого, мы планируем провести эксперименты по распознаванию воды и нефти в песке", — перечислил ученый.
Исследование проводится в рамках стратегического проекта НГУ "Научный инжиниринг" программы "Приоритет 2030".