Новая технология для нефтегазовых исследований. Синхротронное излучение и кернодержатель

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) совместно с Новосибирским государственным университетом (НГУ) разработали и испытывают рентгенопрозрачный кернодержатель для использования на станции ЦКП «СКИФ». Эта установка повысит эффективность исследований в нефтегазовой отрасли.

Кернодержатель, спроектированный в рамках деятельности консорциума «Синхротронное излучение для нефтегазовых технологий» и программы «Приоритет 2030», предназначен для изучения физических свойств кернов горных пород. Он позволяет моделировать процессы фильтрации жидкостей и газов через породу, а также изучать распространение упругих волн и трещинообразование.

«Благодаря таким исследованиям мы, во-первых, можем изучать в динамике, что будет с керном в реальном процессе нефтедобычи. Более того, полученные томографические изображения могут быть использованы для математического моделирования процессов в керне.»

• Алексей Новосёлов, младший научный сотрудник Лаборатории моделирования гетерофазных материалов ИГиЛ СО РАН

Установка будет использоваться на станции «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» ЦКП «СКИФ». Образец керна помещается в рентгенопрозрачную камеру, где воссоздаются условия, приближенные к реальным пластовым. Это позволяет определять фильтрационно-емкостные свойства керна, проводить имитацию процессов нефтедобычи и исследовать механическое разрушение образца.

Ключевая характеристика кернодержателя – возможность совмещения стандартных измерений физических свойств с непрерывным контролем состояния образца методом рентгеновской томографии. В отличие от лабораторной томографии, синхротронное излучение (СИ) позволяет значительно увеличить контрастность сканов и получать данные в динамике.

Использование СИ дает значительное преимущество, позволяя делать томографию образца за минуты, а не часы. Это открывает новые возможности для динамической 3D-визуализации многофазной фильтрации и наблюдения процесса вытеснения одного флюида другим в реальном времени.

«Сейчас тесты проходят без томографии, потому что для начала нужно понимать, насколько корректно измеряются физические свойства образцов в сравнении с известным оборудованием, известными исследованиями.»

• Алексей Новосёлов, младший научный сотрудник Лаборатории моделирования гетерофазных материалов ИГиЛ СО РАН

На данный момент специалисты проводят испытания установки и отладку методик. Ожидается, что успешное применение кернодержателя на станции ЦКП «СКИФ» значительно улучшит процессы моделирования и исследования в нефтегазовой отрасли, снижая затраты на лабораторные исследования и повышая точность результатов.