Федеральных журналистов и экспертов ознакомили с инновационной инфраструктурой центра «Газпром нефти». Ключевые лаборатории, цифровые центры и современное роботизированное кернохранилище посетила редакция Наука Mail.
Что такое «Геосфера»
«Геосфера» — первый в стране роботизированный комплекс, который специализируется на анализе геологических образцов, включая флюиды и керн. Керн — фрагмент горной породы цилиндрической формы, поднятый с глубин недр при бурении скважин — представляет собой ценный источник информации для определения характеристик месторождений, объема и качества нефти в пласте. Исследования керна способствуют подбору и оптимизации методов поиска и разработки новых залежей, а также выбору подходов для повышения эффективности добычи на уже существующих месторождениях.
Разработка любого месторождения начинается с изучения недр. От точности данных о свойствах пластов зависит эффективность и рентабельность масштабных добычных проектов. Центр геологических исследований «Геосфера» позволит вывести изучение керна и флюидов на принципиально новый уровень. Передовые инструменты изучения недр помогут в открытии новых месторождений и выборе оптимальных решений для добычи трудноизвлекаемых запасов
Комплекс площадью 12 000 м² включает в себя 16 лабораторий, первое в России роботизированное хранилище керна и образовательное пространство. Лаборатории центра позволяют проводить всесторонние исследования геологических материалов: от общей оценки и томографического анализа керна до высокоточного микроструктурного анализа и создания цифровых моделей горных пород.
Ключевые процессы «Геосферы» роботизированы: прием и маркировку образцов, их перемещение, регистрацию и хранение делают «умные помощники». Внедрение роботизированных систем в процесс изучения керна позволит значительно сократить время и затраты на проведение исследований, а также повысить их точность и надежность. Роботы уже выполняют рутинные операции, освобождая время ученых для более нестандартной и аналитической работы.
Помимо роботов, в исследовательском центре активно используют цифровые решения — например, каждому образцу керна создают цифрового двойника. Это позволяет онлайн воспроизводить геологические явления, происходящие в земной коре при бурении, проводить исследования сразу в цифре и бесконечно проводить опыты, сохраняя сам образец породы, который при физических экспериментах неизбежно разрушается. Так специалисты могут заглядывать в недра за считанные минуты и выбирать наилучшие методы для разработки определенных залежей углеводородов.
Если говорить про уникальность данного центра, то физическое исполнение «Геосферы» построено по принципу сосуществования цифровой экосистемы, которая развивается в «Газпром нефти» уже более семи лет. Этот проект называется «Цифровой керн» и настроен на то, чтобы создать, по сути, цифрового двойника процесса исследования керна, тем самым открывая не только новые возможности по видам и типам исследуемых пород, но еще и разительно ускоряя данные операции. Это критически важно, особенно когда касается первых этапов. Нам очень важно быстро получать информацию и быстро принимать решения, и вот здесь цифровой керн позволяет ускорять эти процессы на порядок. Если по низкопроницаемым корректорам в классическом центре полный комплекс исследования занимает от 3 до 6 месяцев, то в цифровом пространстве мы можем этот же цикл провести за 1-2 месяца.
Потенциал «Геосферы»
Знаковым событием стало прибытие первого керна, извлеченного из трудноизвлекаемых залежей (ТрИЗ) месторождений «Газпром нефти» в Восточной и Западной Сибири. Эти образцы послужат началом масштабных исследований, направленных на разработку эффективных технологий для освоения нетрадиционных запасов.
Поиск и внедрение технологических решений для извлечения «трудной» нефти является важнейшим вызовом для российского топливно-энергетического комплекса (ТЭК). В настоящее время доля таких запасов составляет более 65%. Создание «Геосферы» ответит не только на вызовы самой «Газпром нефти», но и поможет всей энергетике России. Без эффективных — в первую очередь технических и цифровых — решений в области ТЭК ресурсная база страны может оказаться ограниченной.
Технологический парк центра сейчас включает около 200 единиц инновационного российского оборудования. В том числе для первичной обработки керна, геомеханики, фильтрационных, микрофлюидных, физико-гидродинамических, литологических и минералогических исследований.
В исследовательском центре «Геосфера» проводится полный цикл исследований как на керне, так и на флюидах. Есть стандартный цикл исследований, есть специальные исследования, есть расширенные. У нас есть также исследования, которые не представлены ни в одном исследовательском центре – это проведение исследований на чипах – микрофлюидика. Мы делаем компьютерную томографию образца керна, получаем 3D-снимок, далее этот снимок переносим на чип с помощью 2D-печати, и на этом маленьком чипе – размера сантиметра четыре на один сантиметр – воспроизводим всю структуру горного пространства. Кстати, на этих чипах можно проводить бесконечное количество исследований быстрее, дешевле, получая достаточно достоверные данные. Сейчас эта разработка на стадии внедрения, у нее есть большой потенциал, и наша задача – раскрыть этот потенциал в нашем исследовательском центре
В команду специалистов тюменского центра входит более 100 сотрудников — геомеханики, геохимики, математики, петрофизики, геофизики, литологи, седиментологи и инженеры. И за таким симбиозом узкопрофильных ученых и новых технологий в одном месте стоит будущее российской добычи нефти и газа.
«Геосфера» стала первым в России центром, где на стыке роботизации и цифровых двойников создают технологии для изучения недр, которые помогут в добыче «трудной» нефти. Новый подход к исследованию пластов поможет и в разработке зрелых месторождений, в которых остаются значительные запасы углеводородов. Чтобы их добывать, надо уметь видеть недра насквозь. И новый центр «Газпром нефти» призван решать эту задачу — как для реализации проектов самих нефтяников, так и для преодоления общеотраслевых вызовов.