В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развиваются софтверные технологии, которые позволят добыть нефть из самых дальних уголков месторождений. О своей работе в рамках гранта Президента РФ рассказал Александр Сергеевич Сердюков – старший научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики ИНГГ СО РАН, кандидат физико-математических наук.
Незамеченная нефть
Идея новой технологии возникла у Александра Сердюкова, когда он анализировал методику добычи нефти.
Чтобы вытеснить «черное золото» на поверхность, в скважины закачивается вода. При этом внутри месторождения всегда есть зоны, не охваченные потоками жидкости. Соответственно, в этих участках остается нефть, и ее количество может быть довольно большим.
В процессе разработки изменяется состояние пород, выделяется сейсмическая энергия. Чтобы контролировать происходящее в недрах, ученые ИНГГ СО РАН предлагают устанавливать на поверхности сейсмические датчики и фиксировать все возникающие микросейсмические колебания.
– В тех зонах, куда не доходят фильтрационные потоки жидкости, не бывает микросейсмического излучения, – отмечает Александр Сердюков. – Мониторинг поможет найти эти участки, чтобы затем получить из них дополнительную нефть.
В перспективе, этот метод поможет добыть ресурсы даже из скважин, которые считались выработанными уже много десятилетий назад.
В чем ноу-хау метода?
Непрерывный микросейсмический мониторинг в процессе разработки месторождения – это новое направление в геофизике, которое можно развивать в нескольких аспектах. Александр Сердюков занимается созданием инновационных алгоритмов обработки данных.
– После того, как система датчиков записала сейсмические колебания, эту информацию необходимо обработать с помощью специальных компьютерных программ, – поясняет специалист. – Необходимо установить, где находится сейсмический источник, определить, в каких направлениях от него расходятся волны, и оценить, какие последствия может иметь этот процесс.
Подобный анализ необходим, чтобы понять механизмы, по которым в конкретном месте возникают трещины и сдвиги внутри пород. Кроме того, новые алгоритмы позволят решить важную проблему, возникающую при записи и анализе сигналов.
Сейсмические данные с помехами и после фильтрации
Фильтруя помехи
Дело в том, что микросейсмический мониторинг серьезно осложняется условиями работы датчиков. Помимо сейсмических сигналов приборы регистрируют помехи, которые создает транспорт и оборудование, работающее на скважине. Например, нефтяные насосы генерируют упругие колебания земли, мешающие распознать то, что в момент добычи происходит в недрах.
Алгоритмы, которые разрабатывает Александр Сердюков, позволят отделить нужные сигналы от помех. Подобные методы обработки уже задействуются в радиолокации, но никогда ранее не использовались в геофизике. Специалист ИНГГ СО РАН сейчас работает над тем, чтобы усовершенствовать эту технологию и адаптировать ее для сейсморазведки.
Инновационные алгоритмы предполагается использовать в компьютерных программах для микросейсмического мониторинга – как в уже существующих, так и в новых, которые планируется создать специально для решения этой узкой задачи.
Что же касается оборудования, то, по словам Александра Сердюкова, современные сейсмодатчики вполне подходят для сбора информации в нужном объеме. Они подключаются к сейсмостанциям по беспроводному каналу и могут быть размещены на местности в любом необходимом порядке. Приборы можно расставить как на значительной площади вокруг скважины – например, в квадрате 10х10 км, так и на небольшом расстоянии друг от друга. Для максимально эффективного сбора данных специалист планирует протестировать новые варианты расстановки датчиков.
Все эти работы будут выполнены в рамках гранта Президента РФ для молодых кандидатов наук, рассчитанного на два года. Ежегодно Александр Сердюков и его команда будут получать от государства по 600 000 рублей.
Пресс-секретарь ИНГГ СО РАН
Павел Красин
[Фото и иллюстрации: А. С. Сердюков]
