Создание и развитие Научного центра мирового уровня «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов» ЭТАП 3 (заключительный)

Решение поставленных задач выполнено путем анализа геолого-промысловых данных, их систематизации и обобщения. Построение геолого-гидродинамических моделей продуктивных пластов выполнено в специализированных программных комплексах с использованием разработанных локальных программных модулей. Обработка массивов геолого-промысловых данных и изучение параметров неоднородности выполнены методами математического моделирования и методами математической статистики. Основой для изучения влияния геологических факторов на формирование зон остаточных запасов нефти являлись методы фациального анализа по электрометрическим моделям с привязкой по керну. Кроме того, задачи, сформулированные посредством анализа и обобщения накопленного опыта работ на месторождениях Западной Сибири и других регионов, решались комплексом теоретических и экспериментальных лабораторных исследований, физическим моделированием физико-химических процессов взаимодействия разработанных водоизолирующих реагентов с породой и пластовыми флюидами в условиях, максимально приближенных к пластовым, а также прямыми экспериментами на скважинах. Полученные результаты подтверждены современными промыслово-геофизическими методами исследований скважин, применением методов математической статистики. 1. По направлению Мероприятия 2.1. Разработка методов, алгоритмов и технологий оцифровки и переобработки имеющихся данных на «старых» месторождениях и месторождениях-гигантах с использованием элементов сквозных технологий (большие данные, нейротехнологии и искусственный интеллект); создания детальных геологических моделей месторождений на основе фациальных и секвенс-стратиграфических построений с использованием данных изучения керна, ГИС и сейсмических данных; развитие технологии «псевдокерна»; технологии цифрового керна; инновационные технологии изучения керна; создание технологий исследований свойств флюидов и керна, на основе микрофлюидных исследований, в том числе внутрискважинных устройств: Проведено изучение распределения нейтронного поля надтепловых и тепловых нейтронов в карбонатных и терригенных породах. Выделены перспективные длины зондов нейтрон-нейтронных методов по тепловым и надтепловым нейтронам для оценки минерального состава горных пород. Разработан комплексный подход детализации представлений о геологическом строении месторождений, а также оценки выработки запасов жидких углеводородов. На основе данных кернового материала, ГИС и сейсморазведочных работ уточнены структурные, разломные, а также литолого-фациальные модели месторождений Сформирована оценка выработки запасов на основе статистических методов и данных распределения фильтрационно-емкостных свойств отложений. Для перспективных участков зон нефтегазонакопления в осадочных комплексах палеозоя в пределах юга Республики Башкортостан установлена иерархия природных геологических объектов. На основе данных об особенностях литологического состава и истории развития исследуемой территории проведено выделение геологических объектов согласно литолого-генетической и нефтегазовой ветви иерархии. С целью детального выделения в разрезе литолого-фациальных тел предложен подход применения алгоритма машинного обучения, позволяющего автоматически обрабатывать данные геофизических исследований скважин. Разработан новый способ выделения различных групп коллекторов при построении трехмерной геолого-гидродинамической модели. Проведена апробация данного способа для геолого-промысловых условий залегания байосского и батского ярусов месторождения Каламкас Республики Казахстан. Разработана новая методика построения куба нефтенасыщенности в условиях высокой литолого-фациальной изменчивости пород для геолого-промысловых условий месторождения Каламкас Республики Казахстан. 2. По направлению Мероприятия 2.4. Разработка экологичных и экономичных технологий бурения вертикальных и горизонтальных скважин; развитие технологий геонавигации с измерением свойств пласта перед долотом; развитие технологий геомеханического моделирования, разработки дизайнов ГРП, создания сети трещин и стимулированного объема, в том числе – на безводной основе с использованием инструментов сквозных технологий; инновационные конструкции скважин и скважинное оборудование для эффективной разработки залежей нефти: Изготовлен корпус и электронная часть наддолотного модуля, входящие в состав системы геонавигации при бурении скважин. Проведены стендовые экспериментальные исследования работы породоразрушающих инструментов при прямом бурении блоков породы с цифровой регистрацией силовых параметров и расчетов параметров и показателей их работы для дальнейшей оценки эффективности конструкции и качества изготовления долот. Проведены гидростатические и гидродинамические испытания опытных образцов с целью проверки герметичности их основных узлов и проверки режимов открытия-закрытия боковых промывочных каналов переводника. Разработаны чертежи специального переводника для реализации непрерывной промывки скважины (ПНП), являющийся основным элементом технологии непрерывной циркуляции бурового раствора CCS и технологическая схема реализации данной инновации. Опубликована научная статья «Повышение эффективности очистки наклонно направленных скважин с использованием самооткрывающегося циркуляционного переводника» в 11-ом номере «Горного журнала», входящем в систему цитирования SCOPUS, Q3 (DOI 10.17580/gzh.2024.11.03). По направлению повышения эффективности и безаварийности эксплуатации скважинного оборудования и инструмента продолжена разработка и совершенствование технологии по формированию в объеме деформируемой заготовки (модели бурильной трубы) ультрамелкозернистой структуры в 2 этапа: 3D модель установки Tsenev-LST и 3D модели установки LADP-Machine. Получены результаты моделирования процесса раскатки трубной заготовки по схеме «ролик-труба». Исследованы механизмы распределения напряжений в металле элементов компоновки низа бурильной колонны (КНБК) и степени их деформации. Проведены стендовые испытания по деформированию заготовок металлов (из которых изготавливаются составные элементы КНБК) осадкой – раздачей при физическом моделировании с фиксацией появления трещин в буровой среде. Разработаны две схемы стенда для испытаний изготовленного в единственном экземпляре запатентованного устройства контроля притока (УКП) для проведения исследований при физическом моделировании циркуляции различных по составу смесей нефти и воды, сравнения полученных результатов с цифровой моделью работы УКП в интеллектуальном хвостовике. 3. По направлению Мероприятия 3.2. Разработка базовых механизмов вытеснения нефти для терригенных и гидрофобных карбонатных коллекторов в осложненных условиях (высокая минерализация пластовых вод, высокая температура пласта) и создание на их основе эффективных методов увеличения нефтеотдачи с применением иономодифицированной воды, ПАВ, кислотных композиций, полимерных, гелевых и микробиологических систем, а также математических алгоритмов предсказания их эффективности с использованием технологии «цифрового керна» и микрофильтрационного моделирования: Проведены лабораторные экспериментальные исследования реакционных и гидродинамических процессов для полимерных композиций. Исследованы композиции как с сшивающими реагентами, так без них. Для технологий изоляции водопритоков рекомендуются композиции без сшивателя, для полимерного заводнения — возможны варианты со сшивателем. Выполнено моделирование процессов вытеснения нефти на объекте-полигоне. Выбор объекта полигона базируется на подобии свойств и характеристик пластовой системы полигона большому числу эксплуатационных объектов крупной геотектонической структуры. Разработана методика оптимизации состава и объемной характеристики реагентов для снижения обводненности добываемой жидкости в условиях наклонно-направленных скважин. Проведены численные эксперименты позволившие определить необходимую величину удельного объёма полимерных композиций при реализации воздействия в аналогичных условиям объекта-полигона. Выполнены стендовые испытания технологии электрогидроразрыва пласта. В лабораторных условий получены положительные предварительные результаты. Ведется подготовка к моделированию процессов воздействия на реальных эксплуатационных объектах. Испытан опытный образец индукционного скважинного парогенератора. Полученные результаты позволят выполнить математическое моделирование для реальных скважин эксплуатирующих объекты с высоковязкой нефтью. Продолжаются совместные исследования с университетом Китая (Северо-Восточный нефтяной университет) в области эффективного освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов.