Важнейшие результаты по теме госзадания ИПНГ РАН " Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности (фундаментальные, поисковые и прикладные исследования)
1. На основе анализа геологических данных выделены основные нефтегазовые комплексы в Арктической зоне Сибирской платформы, на шельфе и побережье моря Лаптевых и восточной части Карского моря (Енисей-Хатангская и Анабаро-Ленская краевые зоны).Проведена количественная оценка ресурсов углеводородов выделенных нефтегазовых комплексов. Показано, что из-за недостатка фактического материала оценка ресурсного потенциала имеет пессимистичный характер. Показано, что территория Арктической зоны Сибирской платформы, на шельфе и побережье моря Лаптевых, а также восточной части Карского моря является высокоперспективной для дальнейшей постановки работы на поиск перспективных структур и уточнение геологической модели. Отмечено, что оценка ресурсного потенциала может значительно возрасти, в связи с более высокой точностью структурных построений и возможного обнаружения дополнительных структур.
Разработаны рекомендации по эффективной реализации созданных цифровых технологий нефтяной и газовой промышленности. Показано, что эффективность применения принципов «цифрового» месторождения, обеспечивает увеличение извлекаемых запасов углеводородов на 10%, уменьшение времени простоев скважин до 40 % от текущего уровня и сокращение операционных затрат не менее, чем на 10-25 %.
Разработаны инновационные проекты по созданию и комплексному применению распределённых волоконно-оптических скважинных систем мониторинга температуры и вибраций (DTS – DVS) с созданием экспериментальных прототипов датчиков и программного обеспечения.
Для оценки технико-экономической эффективности разработки газоконденсатных месторождений созданы программные приложения ИЛС «ГРАФ». На основе оценки технико-экономической эффективности разработки месторождения Рурд Нусс (Алжир) при различных налоговых режимах показано, что при использовании действующего в России налогового режима с применением НДПИ достигаются наилучшие показатели.
На основе анализа новых внешних и внутренних условий, вызовов и ограничений, влияющих на инновационное развитие НГК и энергетическую безопасность России, получены следующие результаты:
· выявлена тенденция политизации энергетических рынков с целью их использования как инструмента геополитики;
· для нейтрализации негативных факторов и нарастающих угроз энергетической безопасности страны необходимы федеральная целевая программа повышения энергоэффективности ТЭК России, а также совершенствование государственного регулирования нефтегазового комплекса;
· показано, что пандемия Covid-19 является одним из основных факторов неопределенности будущего развития, которая открывает широкий диапазон сценариев будущего развития энергетики;
· показано, что реализация концепции энергетического перехода к середине текущего столетия является маловероятной в силу социально-экономических, технико-технологических, и геополитических условий.
Обосновано применение технологии 3Д проектирования и 3Д-печати для создания цифровых и физических моделей пород коллекторов нефти и газа. Представлен тестовый пример применения технологии 3Д - проектирования цифрового керна с применением технологии послойного наплавления полимера.
На основе применения рН-чувствительной полимерно-гелевой дисперсной системы разработана технология ограничения водопритоков в газовых скважинах с аномально низким пластовым давлением.
2. Предложен новый способ дистанционной оценки продуктивности коллектора на территории месторождения углеводородов с применением термодинамического индикатора (TI) и записей сейсмического фона. Природный массив пород рассматривается как сложная открытая нелинейная динамическая система, а термодинамический индикатор является количественной мерой степени неравновесности состояния пород и активности протекающих в них геофизических процессов. Работа сделана по материалам геофизических исследований на месторождении углеводородов Синий Сокол (Blue Falcon) в Арабских Эмиратах, которые были предоставлены нам Marmot Passive Monitoring Technologies SA, Швейцария. Термодинамический индикатор можно использовать для построения карт эффективных нефтенасыщенных толщин пласта, оценки границ распространения коллектора, выявления наиболее продуктивных зон, оценки запасов месторождения и определения точек заложения буровых скважин. Расчет значений термодинамического индикатора по площади месторождения через определенные интервалы времени позволит отследить изменение распределения потенциала продуктивности в процессе разработки. На рисунке (а) показана линейная зависимость TI(NPZ) при почти одновременной регистрации данных. При полевых наблюдениях спустя 5 и 19 месяцев на рисунке (б) значения TI существенно отклоняются от регрессионной кривой. Это отражает чувствительность метода к реальному уменьшению углеводородного потенциала среды вследствие разработки месторождения.
Рисунок. Экспериментальная зависимость термодинамического индикатора (TI) от суммарной толщины продуктивных интервалов (NPZ): (а) - при почти одновременной регистрации с разницей не более 2 недель (точки 1–6) и (б) - при регистрации спустя 5 и 19 месяцев (точки 7 и 8).
Публикация по результату научной работы:
Ya. Chebotareva, E. D. Rode, A. N. Dmitrievskiy. Thermodynamic indicator for remote estimation of the productivity of a hydrocarbon collector // Doklady Earth Sciences, 2021, Vol. 500, Part 2, pp. 857–860. (WOS, Q4)