Ученые Пермского Политеха обнаружили серьезную проблему при добыче нефти горизонтальными скважинами

В настоящее время в нефтедобывающей промышленности наблюдается медленное истощение запасов и все большая их часть приходится на месторождения,  представленные горными породами сложного строения. Рентабельная добыча нефти из них возможна только в том случае, если она будет осуществляться горизонтальными скважинами. В мировой практике нефтедобычи их доля с каждым годом увеличивается, в среднем, на 10%, но существующие проблемы их использования остаются нерешенными. В частности, на сегодняшний день не существует оптимального способа исследования горизонтальных скважин, из-за чего в нефтедобывающей промышленности такие скважины изучаются по тем же методам, что и вертикальные. Ученые Пермского Политеха выявили, что данные о параметрах нефтяного пласта в данном случае получаются недостоверными, погрешность составляет до 80%. В качестве решения политехники разработали модель специально для исследования горизонтальных скважин.

Статья с результатами опубликована в  журнале   «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов», 2023. Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках реализации программы деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «Рациональное недропользование».

Горизонтальная скважина является одной из наиболее эффективных технологий добычи нефти и газа. Она представляет собой скважину, которая бурится вертикально на глубину до нескольких километров, а затем поворачивается на 90 градусов и продолжает бурение горизонтально. Это позволяет добывать нефть и газ с большей эффективностью, чем обычные вертикальные скважины.

Однако в настоящий момент обработка данных, получаемых при проведении исследований горизонтальных скважин, в программных продуктах производится точно так же как обработка вертикальных скважин. Ученые ПНИПУ выяснили, что такой метод интерпретации исследований в корне неверный. Результаты в таком случае получаются недостоверными, что впоследствии негативно сказывается на эффективности добычи нефти, приводит к большим финансовым затратам, нерациональном использовании технологических и человеческих ресурсов в сфере нефтедобывающей промышленности.

— Мы провели сопоставление показателей таких важных параметров пласта как проницаемость, скин-фактор и выявили сильное расхождение между способами обработки в 50-80%. Поэтому нельзя обрабатывать материалы исследований горизонтальных скважин по модели «вертикальная скважина», будет определена лишь минимальная часть важных характеристик,  — объясняет кандидат технических наук, доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» Пермского Политеха Дмитрий Мартюшев .

Для решения проблемы ученые в существующую модель «вертикальной скважины» внесли свои поправки, то есть в программном продукте создали авторский алгоритм, который теперь позволяет использовать усовершенствованную модель для горизонтальных скважин без ущерба для получаемых данных.

Разработанная модель ученых позволит получать достоверные характеристики пласта, которые в дальнейшем используются для регулировки и оптимизации добычи нефти.

— Все необходимые параметры, определяемые с использованием нашей модели для горизонтальных скважин, оказывают существенно большее влияние на объемы добычи нефти, что свидетельствует о предпочтительности данного подхода, —  рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» Пермского Политеха Инна Пономарева .

В дальнейшем ученые планируют запатентовать разработку. Практическая реализация предложенного способа позволит эффективно контролировать и регулировать добычу нефти из горизонтальных скважин.