Ученые Пермского Политеха разработали технологию воспроизведения фильтрационно-емкостных свойств керна с точностью не менее 95%. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе университета.
Керн — цилиндрический образец породы, поднятый со дна скважины, — является главным источником данных о пористости, проницаемости и поведении пласта. Из скважины глубиной в несколько километров, как правило, извлекают лишь десятки метров керна, а каждый серьезный эксперимент — прокачка кислоты, горячей воды или газа под давлением — безвозвратно изменяет или разрушает образец. Сегодня задачу решают либо компьютерным моделированием, которое лишь приблизительно описывает сложные химические реакции, либо 3D-печатью, однако все известные технологии давали погрешность до 200%.
«В мире решению данной задачи уделяется большое внимание. За последние несколько лет нами были исследованы возможности нескольких методов 3D-печати. Один из них — FDM/FFF-печать — был наименее изучен и обладал наибольшими перспективами. Синтез ряда известных подходов с нашими наработками позволил достичь желаемых результатов», — рассказал Александр Кочнев, кандидат технических наук, доцент кафедры «Геология нефти и газа» ПНИПУ.
Технология включает три этапа. Сначала на основе компьютерной томографии создаётся цифровая 3D-модель образца, из которой удаляются изолированные поры, мешающие воспроизведению проточного порового пространства. Затем с учётом специальных траекторий и технологических параметров выполняется печать.
«Важную роль играет не только формирование специфических траекторий, но и учёт влияния различных параметров печати на итоговые свойства копии. Именно выявление таких зависимостей позволяет достигать высокой точности для коллекторов разных типов», — объяснил Александр Осколков, кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории методов создания и проектирования систем «материал-технология-конструкция» ПНИПУ.
В ходе разработки было изготовлено более 250 копий образцов. Результатом стало установление зависимостей свойств копий от технологических параметров: наибольшее влияние оказывают объёмный расход материала и процент перекрытия между его валиками.
«Наша технология позволяет добиться погрешности по пористости менее 5%, по проницаемости — менее 10%. Это означает, что напечатанный образец почти неотличим по этим свойствам от природного керна, добытого с многокилометровой глубины», — подчеркнул Сергей Кривощеков, кандидат технических наук, доцент кафедры «Геология нефти и газа» ПНИПУ.
Технология позволит нефтяным компаниям проводить неограниченное число экспериментов на идентичных образцах, не расходуя уникальный природный материал, и сократить затраты на бурение дополнительных скважин для отбора керна.
Ранее в России разработали технологию улучшения нефти с помощью ультразвука.