Симуляция заводнения от ИИ
«Газпром нефть» создала первый в российской нефтегазовой отрасли цифровой симулятор специально для оптимизации заводнения. До сих пор эта процедура в добывающей сфере несет в себе элемент риска из-за особенностей горных пород.
Заводнение – распространённый метод: в пласт закачивают жидкость, вытесняющую нефть к скважинам и поддерживающую давление. Побочный эффект такой практики – непредсказуемое появление техногенных трещин. В этом случае вода быстрее идёт в добывающие скважины, растёт обводнённость, и часть нефти остаётся в пласте. Новый симулятор позволяет избежать непредсказуемости, опираясь на данные о геологическом строении залежи.
Инструмент моделирует физические процессы в пласте, прогнозирует вероятность появления трещин. А также помогает подобрать оптимальные параметры – такие, как режим закачки жидкости, уровень давления на устье и в пласте, схему размещения нагнетательных и добывающих скважин. По оценке компании, внедрение решения повысит эффективность добычи примерно на 7% на месторождениях, где применяется заводнение. Симулятор также позволяет увеличить коэффициент извлечения нефти и сократить потенциальные потери углеводородов.
Прорыв в моделировании
Долгое время считалось, что точно описать поведение техногенных трещин при заводнении практически невозможно. И всё же команда «Газпром нефти» построила физико-математическую модель их роста, проверила её на реальных данных, и получила работающий инструмент.
Симулятор уже прошёл опытно-промышленную проверку. Его тестировали на объектах в ХМАО-Югре. В частности, на ачимовских объектах Карамовского месторождения, где удалось управлять развитием трещин, и на Ямале. Разработка уже тиражируется: она применяется для расчёта оптимальных режимов работы более, чем для 20 нагнетательных скважин. В планах компании – дальнейшее внедрение инструмента на своих активах.
Сегодня значительная часть добычи «Газпром нефти» приходится на зрелые месторождения, а развитие собственных цифровых решений помогает выбирать оптимальные подходы и продлевать жизненный цикл таких активов.
Опыт других компаний
Собственные разработки есть и у других компаний. «Роснефть» закрепляет за собой статус лидера в создании собственных цифровых решений для нефтегазовой отрасли. В целом продукты компании не просто конкурируют с зарубежными аналогами, а по техническим характеристикам их превосходят – и при этом стоят дешевле.
В начале 2023 года АО «Сибнефтегаз», входящее в газодобывающий комплекс «Роснефти», создало и внедрило аналитический цифровой двойник всех месторождений предприятия. В него заложена информация о работе более чем 150 скважин. Система автоматически загружает данные промысловых сводок, визуализирует динамику параметров на графиках и уточняет данные телеметрии – это заметно упрощает мониторинг.
Решение прогнозирует уровни добычи природного газа на короткие и средние сроки – от месяца до года. При этом при изменении параметров работы промысла программа оперативно рассчитывает оптимальный уровень добычи и даёт прирост до 600 тысяч кубометров газа в месяц. Впечатляет скорость работы системы: прогноз по всем скважинам месторождения рассчитывается за одну минуту. Данный проект был представлен молодыми специалистами‑геологами в финале Научно‑технической конференции НК «Роснефть» и получил рекомендацию к дальнейшему внедрению по всей компании.
«МУЗА»недродобычи
Ещё одно решение «Роснефти» для управления заводнением – ПО «МУЗА» («Модуль Управления Закачиваемым Агентом»). Программа анализирует показатели пластового давления, объёмы закачиваемой и добываемой жидкости, находит проблемные участки, расставляет приоритеты по рекомендациям и подсказывает, где и что нужно скорректировать.
Помимо повышения нефтеотдачи заметна экономия: снижаются затраты на водоподготовку и электроэнергию. Особенно показателен кейс с уникальным Приразломным месторождением, крупнейшим в Западной Сибири. Сегодня на нём эксплуатируется более тысячи нагнетательных скважин, а объём закачки достигает 25 млн кубометров воды в год. «МУЗА» перенаправила значительные объемы закачиваемой воды, что существенно расширило потенциал геолого‑технических мероприятий. ПО интегрируется в общую линейку ИТ‑продуктов компании в рамках полного цикла цифрового моделирования.
На этом фоне опыт «Газпром нефти» интересен именно подходом к проблеме – созданием цифрового проводника. Так глубокая аналитика и математическое моделирование помогают решать прикладные задачи в сложной среде недр.
