​О том, как преодолеть проблемы добычи вязкой нефти и обводненности скважин рассказывает инженер ТюмГУ Александр Гильманов

Продолжаем цикл интервью с учеными ТюмГУ – победителями конкурса лучших проектов фундаментальных научных исследований. Конкурс совместно проводили Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) и Правительство Тюменской области. Сегодня наш гость – инженер кафедры моделирования физических процессов и систем Физико-технического института ТюмГУ Александр Гильманов. Тема гранта группы ученых, которую он возглавляет – «Прогноз и оптимизация методов увеличения нефтеотдачи для месторождений Тюменской области с помощью интегральных моделей».

Gilmanov.jpg

– Александр Янович, наверное, целесообразно сначала вкратце описать ситуацию, в которой на сегодня находится нефтедобывающая отрасль?

– Известно, что у нас в Западной Сибири месторождения начали разрабатываться ещё в 60-70-е годы прошлого века. Когда начали добычу, то качали, выкачивали всё, что можно было выкачать. И порой просто не задумывались о том, откуда впоследствии будем брать нефть, где-то разработка велась нерационально. Сегодня некогда самые крупные месторождения, такие, как Самотлор, стали уже достаточно обводненными, то есть в извлекаемом из недр потоке большая доля воды, либо просто мало осталось нефти – большая доля нефти уже извлечена. Поэтому приходится разрабатывать другие запасы. В тюменском регионе из трудно извлекаемых запасов самый известный пример – Русское месторождение. Это месторождение с высоковязкой нефтью. Сложность добычи такой нефти в том, что, поскольку вязкость характеризует способность к текучести, притекать к скважине нефть будет крайне медленно и в малых количествах. Высоковязкая нефть выглядит как очень густой мед или смола. Её много в Канаде – там есть так называемые битумы (смесь густой нефти, воды и песка), залегающие вблизи поверхности, это выглядит, как нефтяные камни. Если мы начинаем нефть нагревать, то её вязкость снижается, консистенция становится более текучей, и её легче добыть из пласта. Для этого нужны тепловые методы увеличения нефтеотдачи. И вот эти две проблемы – вязкость и обводненность – мы решаем в рамках нашего гранта.

– Расскажите о предыстории проекта.

– Мы ещё в 2017 году начали заниматься тепловыми методами увеличения нефтеотдачи, это актуальная тема в том числе для нашего тюменского региона – для того, чтобы поддерживать темпы добычи нефти. Как правило, технологии достаточно дорогостоящие, поэтому мы занимаемся моделированием этих технологий для прогноза их применения. Уже существующие на сегодняшний день модели позволяют рассчитать ряд технологических параметров, но не приводят к простым однозначным алгоритмам оптимизации этих методов, которые позволили бы получить в том числе и экономическую выгоду. И поэтому мы стали разрабатывать более совершенные модели для методов увеличения нефтеотдачи. С 2017-го года у нас есть ряд публикаций как в «Вестнике ТюмГУ», так и в рецензируемых журналах, находящихся в международных базах, таких как, например, научный журнал «Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа».

– Как модели осуществляют прогноз методов увеличения неефтеотдачи?

– Модель рассчитывает параметры, которые уже при взаимодействии с нефтяными компаниями можно использовать на реальном месторождении. Компании могут для своей скважины подобрать параметры закачки, расхода пара. Либо, если технология касается, например, полимер-дисперсного заводнения, то они могут подобрать параметры этого полимера, чтобы более эффективно выровнять фронт вытеснения. Такой фронт – это когда в пласте нефть вытесняется с помощью воды. Поясню, в чём заключается технология полимер-дисперсного заводнения. Если есть более проницаемые пропластки, то там, соответственно, вода в добывающую скважину будет прорываться раньше, и мы получим на выходе вместо нефти смесь нефти и воды с большой долей воды – это невыгодно. И для того, чтобы выравнивать показатели, чтобы вода шла везде одинаково, закачивается полимер. Необходимый объём закачки полимера как раз можно рассчитать с помощью наших моделей. Оптимизация процесса заключается в том, что нужно подобрать такой объём закачки, который бы, с одной стороны, максимально выровнял фронт вытеснения, с другой – не слишком сильно забил пористую среду и не слишком снизил скорость притока нефти к скважине.

– В рамках гранта что-то сделано? Несколько месяцев ведь прошло с момента начала работы над ним…

– Да, мы уже отправили на публикацию статью в «Инженерно-физический журнал», скоро она выйдет в свет. У нас будет участие в конференциях. Так, один участник гранта поедет на конференцию в Красноярск. Ну и планируем выступить (рефераты уже подали) в октябре на «Российской нефтегазовой технической конференции (SPE)». Ждем результатов отбора.

– Кто входит в рабочую группу гранта?

– У нас небольшой состав: я, как руководитель, и инженер нашей кафедры Татьяна Николаевна Ковальчук. Я занимаюсь тепловыми методами увеличения нефтеотдачи. А она – полимер-дисперсным заводнением. Помимо этого, конечно, у нас есть сопровождение, ученые, которые не включены в грант, но мы тесно взаимодействуем: это профессор нашей кафедры Александр Павлович Шевелев и научный руководитель Физико-технического института Константин Михайлович Федоров.

– Вы всё это делаете в непосредственном взаимодействии с нефтяниками-практиками…

– Да, Константин Михайлович взаимодействует непосредственно с Тюменским нефтяным научным центром. Мы надеемся, что это нам позволит получить хорошие данные и посчитать по нашей модели что-нибудь для них. Тепловые методы активно развиваются ещё и в Татарстане, поэтому наши модели должны заинтересовать нефтяников республики, особенно если мы выступим на «Российской нефтегазовой технической конференции (SPE)». Это выступление позволит нам узнать мнение нефтяников не только Татарстана, но и всей России.

«Лукойл» занимается разработкой Ярегского месторождения в Республике Коми. Там они рассматривают возможность добычи нефти с помощью тепловых методов. Мы с ними контактировали однажды на одной из прошлых конференций SPE, частичный интерес у них наши разработки вызывали, но дальнейших контактов налажено не было. Сейчас, когда мы разработаем окончательную модель, она их, надеемся, заинтересует. Одним из тепловых методов, который рассматривается для применения на этом месторождении, является парогравитационный дренаж, когда с помощью горизонтальных скважин закачивается пар, идёт вверх в пласте в силу своей меньшей плотности, попутно нагревая нефть, конденсируется. Затем нагретая нефть - уже меньшей вязкости, и вода стекает к добывающей скважине.

– Студенты включаются в работу?

– Да, какую-то часть задач в рамках дипломных и курсовых работ они вполне могут выполнять.

– Ваши магистранты уже работают на месторождениях в нефтяных компаниях, их научные работы нефтяные компании берут на заметку, реализуют их…

– И наш грант – не исключение. Татьяна Ковальчук как раз магистрант, а я – аспирант ТюмГУ.


​​Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

​​

Источники

Ученые ТюмГУ совершенствуют модели для увеличения нефтеотдачи
Тюменский государственный университет (utmn.ru), 26/04/2021

Похожие новости

  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    1176
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    2204
  • 19/04/2021

    Учёный ОмГПУ Андрей Репин: «Лаборатория диэлькометрии и петрофизики успешно решает сложные научные задачи»

    2021 год в России объявлен Годом науки и технологий, в связи с этим, состоялась бесед с заведующим кафедрой физики и методики обучения физике Омского государственного педагогического университета, доцентом, кандидатом физико-математических наук Андреем Владимировичем Репиным.
    159
  • 06/11/2019

    В СФУ стартовал Большой Лекторий Енисейской лиги

    ​В Сибирском федеральном университете прошли мероприятия, приуроченные к торжественному открытию Большого Лектория Енисейской лиги. Знаковым событием, выступившим точкой отсчёта для цикла научно-популярных лекций, организуемых на площадке университета для школьников, студентов, учёных и научных работников Красноярского края, Хакасии и Тувы, стало выступление российского химика и кристаллографа, доктора физико-математических наук, профессора Сколковского института науки и технологий, профессора РАН, члена Европейской академии наук Артёма Оганова.
    1029
  • 10/02/2020

    Для стойкости режущих. Качество обрабатывающих инструментов повысит плазма

    ​Почти в любом производстве хоть что-то, да нужно резать. Для особо прочных материалов или металлов требуются ножи с уникальными свойствами. И требования к таким инструментам с каждым годом повышаются.
    857
  • 25/06/2020

    И предупрежден, и вооружен: в вузах Проекта 5-100 разрабатывают методы мониторинга и очистки окружающей среды

    Вузы – участники Проекта 5-100 наряду с другими российскими университетами сегодня активно работают над устранением последствий разлива дизельного топлива в Норильске. Так, экологи Сибирского федерального университета (СФУ) ​совместно с представителями региональных властей оценили масштаб загрязнения воды и почвы.
    655
  • 29/12/2020

    Измерять добычу нефти и газа будут новым эталоном

    ​​Метрологический комплекс «Эталон второго разряда» осуществляет поверку замерных установок скважинной продукции без остановки добычи, что снижает затраты на извлечение из недр углеводородного сырья. Это совместная разработка Тюменского госуниверситета и компании «ГМС Нефтемаш», осуществленная в межрегиональном Западно-Сибирском НОЦ, который создан в рамках реализации нацпроекта "Наука".
    1066
  • 09/12/2020

    Консорциум российских вузов и научных организаций одобрил проекты трех наноспутников

    ​Участники Консорциума российских вузов и научных организаций одобрили проекты первых трех наноспутников будущей орбитальной группировки, создаваемой в рамках консорциума. Спутники помогут в изучении ионосферы, освоении Арктики и Антарктики, идентификации морских судов, сообщили во вторник в пресс-службе Самарского национального исследовательского университета имени академика С.
    598
  • 10/02/2020

    Научные направления ТГАСУ – в мировом тренде

    ​ТГАСУ – один из лучших архитектурно-строительных университетов в России и сильнейший проектный, научно-исследовательский и экспертный центр с уникальными интеллектуальными и техническими ресурсами. Вуз готовит не только качественных специалистов-практиков, но и выдающиеся научные кадры.
    819
  • 02/03/2021

    Лесная наука: интервью проректора по научной и международной деятельности Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова

    ​​О науке в старейшем ​​лесном университете, научных школах, традиционных и новейших направлениях рассказывает Дмитрий Леонидович Мусолин, доктор биологических наук, проректор по научной и международной деятельности Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им.
    278