Технология для удешевления добычи сланцевой нефти

Исследователи Московского физико-технического института (МФТИ) разработали математические модели и программное обеспечение, позволяющие российским производителям сланцевой нефти снизить затраты на разработку. Основной метод добычи — множественный гидроразрыв пласта (ГРП), который заключается в закачке под высоким давлением жидкости (обычно воды с песком или специальными добавками — проппантами) в горизонтальную скважину. Это ускоряет приток нефти и увеличивает дебит скважины. Однако технология полностью зависит от предварительных расчётов, игнорирование которых может привести к огромным финансовым потерям.

Прогнозирование распространения трещин и разрушения породы — сложная задача из области теории разрушения материалов. Ошибки в расчётах могут привести к обводнению скважины или нарушению газового пласта, что многократно увеличивает затраты. После введения в 2014 году западных санкций, запрещающих экспорт специализированного ПО в Россию, на рынке не осталось альтернатив, что ставило под угрозу рентабельность любых сланцевых проектов в стране.

Учёные МФТИ в сотрудничестве с Научно-техническим центром «Газпром нефти» создали собственное программное обеспечение. Как поясняют исследователи кафедры прикладной механики МФТИ Иван и Наталья Завьяловы, их программный комплекс на основе математических расчётов предсказывает, как трещины будут взаимодействовать друг с другом и по каким траекториям распространяться, а также новые физические свойства разрушенного пласта. Это позволяет гарантировать, что формирование новой трещины не приведёт к смыканию ранее созданной, что максимизирует нефтеотдачу.

Используя данные симулятора МФТИ, инженеры могут моделировать решения по множественному ГРП для любого месторождения. Эта технология обеспечит максимальную рентабельность работы с трудноизвлекаемыми запасами в России при минимизации сопутствующих экологических рисков.