Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг»: Разработка цифровых моделей месторождений углеводородов (этап 2022 г.).

В настоящее время углеводороды играют одну из ключевых ролей в энергетике. Одним из вызовов для нефтегазодобывающей промышленности является ухудшение коллекторских свойств пласта, приводящее к повышению стоимости добычи. В частности, уже сейчас две трети запасов на территории Российской Федерации приходится на трудноизвлекаемую нефть. По оценкам агентства энергетической информации США наибольшие объемы мировой трудноизвлекаемой нефти (22%) также находятся на территории России. Согласно ожиданиям Министерства энергетики РФ, через 15 лет до 17% российской нефтедобычи будет приходиться на трудноизвлекаемые запасы. В последние годы в разработку вводится всё больше объектов с низкими фильтрационно-емкостными свойствами с применением методов и технологий, требующих повышенных затрат. Особый интерес представляет Баженовская свита, содержащая более 100 миллиардов тонн трудноизвлекаемой нефти. Эти объемы превышает потребности отрасли на ближайшие 200 лет при сохранении существующих темпов добычи. Разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами требует постоянного совершенствования цифровых и горнодобывающих технологий. В частности, при разбуривании таких месторождений преимущественно используют горизонтальные скважины с проведением гидроразрыва пласта (ГРП). Технология многостадийного ГРП, в рамках которой на одной скважине инициируется несколько трещин ГРП, является одним из наиболее эффективных методов стимуляции пласта и интенсификации нефтедобычи. Данная технология постоянно совершенствуется: увеличивается количество студий гидроразрыва, разрабатываются новые жидкости ГРП, новые проппанты (расклинивающие агенты, используемые для недопущения смыкания трещины), оптимизируются режимы закачки. Технологии хранения углеводородов также постоянно усложняются. В частности, одним из перспективных направлений является создание подземных хранилищ газа, позволяющих создавать стратегические запасы и обеспечивать бесперебойное снабжение газом. Развитие данных технологий приводит к появлению большого количества новых задач механики и физики. Проект посвящен разработке математических, компьютерных и цифровых моделей процессов, возникающих при добыче и хранении трудноизвлекаемых запасов углеводородов. При этом будут использоваться как традиционные подходы механики деформируемого твердого тела, так и перспективные подходы, основанные на использовании искусственного интеллекта и машинного обучения. Результаты проекта: 1. Гидродинамические модели для определенного месторождения углеводородов месторождений, разрабатываемых ПАО «Газпром нефть» 2. Модели пластовой флюидальной системы; 3. Автоматизированные процессы подготовки и работы с геофизическими, геологическими и промысловыми данными с месторождений углеводородов 4. Алгоритмы по поиску скважин-кандидатов и их оптимизация 5. Результаты оптимизации проектных скважин на месторождениях углеводородов перед их бурением 6. Результаты оптимизации системы разработки, объемов закачки, соотношения добывающих и нагнетательных скважин месторождений углеводородов