Последние годы в России эксперты и федеральные чиновники – в том числе глава Роснедр и министр природных ресурсов – неоднократно говорили о том, что разведанные рентабельные запасы нефти в стране сокращаются и их может хватить лишь на 20-30 лет. Это существенная проблема для всего российского ТЭК, которую можно решать двумя путями. Первый путь, экстенсивный – разведка новых запасов, и второй, интенсивный – повышение эффективности добычи на уже открытых месторождениях за счет использования новых технологий. Именно интенсивного подхода придерживается Татьяна Николаева, ведущий инженер одной из крупнейших российских ВИНК и автор многочисленных исследований в области разработки трудноизвлекаемых запасов нефти, чьи работы получили несколько наград на международных конкурсах работ по новым технологиям в добывающих отраслях. Она уверена, что будущее за креативным подходом и современными технологиями, которые могут вдохнуть новую жизнь в традиционную нефтедобычу. Что это за технологии и над чем работала 10 лет один из самых больших специалистов России по ТрИЗ – в нашем материале.
– Татьяна, для начала – что такое ТрИЗ и в чем их значение для нефтяной промышленности?
– ТрИЗ – трудноизвлекаемые запасы нефти. Трудноизвлекаемыми считаются запасы, разработка которых с использованием существующих технологий в условиях действующей налоговой системы экономически неэффективна. Также критериями отнесения к ТрИЗ могут быть такие факторы, как неблагоприятные геологические условия залегания нефти, ее физические свойства (низкопроницаемый коллектор, высокая вязкость), удаленность месторождений от основных объектов инфраструктуры и суровые климатические условия. В нашей стране почти 60% всех запасов нефти приходится на ТрИЗ, поэтому сложно переоценить важность методов и технологий, которые позволят подобраться к этому "нефтяному океану". Найти правильный подход к работе с ТрИЗ для нефтяной промышленности все равно что обрести второе дыхание, прожить еще одну жизнь.
– Вы уже очень давно занимаетесь темой ТрИЗов – вы заслуженный член сообщества SPE, лауреат нескольких международных научных разработок, в том числе Конкурса ТЭК, то есть погружены в тему как никто другой. На чем именно сконцентрированы ваши исследования?
– Я изучаю верхнеюрские отложения, которые являются основными нефтематеринскими породами. Особенность этих отложений – наличие большого объема органического вещества в скелете пород, керогена. Преобразование керогена через нагрев прямо в пласте – это называется пиролиз керогена – приводит к образованию синтетической нефти. Это перспективная технология для увеличения добычи углеводородов. И моя работа направлена на то, чтобы найти или же создать самую оптимальную технологию вовлечения в разработку керогенсодержащих низкопроницаемых пород. Для этого мною и моими коллегами проведено огромное количество лабораторных исследований, при которых использован мой собственный уникальный подход к гидродинамическому моделированию. И я благодарна всему работавшему со мной коллективу за такой колоссальный труд. Это большой шаг вперед по изучению ТрИЗ. У нас появились новые знания о разработке верхнеюрских отложений, что даст возможность добыть больше нефти с меньшим ущербом для окружающей среды.
– Вы много писали о своей разработке в отраслевых научных журналах, в том числе из списка Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки РФ, и получили положительные рецензии. В чем особенность созданного вами метода моделирования верхнеюрских отложений?
– Начнем с того, что мы провели инновационные исследования, реализовали промысловые эксперименты, которые до нас никто не ставил. Сперва я много времени уделила гидродинамическому моделированию трудноизвлекаемых запасов, помню, тогда этим мало кто занимался, негде было добыть информацию, хотя геолого-гидродинамическое моделирование является неотъемлемой частью при анализе и проектировании разработки месторождений нефти. Сразу объясню – большинство инженеров-нефтяников занимаются традиционными коллекторами (терригенные, карбонатные породы и другие), но моделирование верхнеюрских формаций сильно отличается от обычных коллекторов. До этого я сталкивалась с разными подходами к разработке этих пород, но они не подходили к конкретной ситуации, были неконкурентными, устаревшими и направленными только на скорость исполнения. Увы, одна из проблем гидродинамического моделирования – слишком сложные модели, на расчет которых уходят недели. А время ценный ресурс, тем более на начальном этапе разработки.
Но именно фундаментальный подход к моделированию, определение всех важных критериев вовлечения керогенсодержащих низкопроницаемых пород в разработку через десятки экспериментов на керне, перенос полученных результатов в геолого-гидродинамическую модель и создание новых моделей в итоге позволили найти наилучшие методы для увеличения нефтеотдачи через тепловое воздействие на породу. И теперь у нас на руках есть все нужные расчеты для высокоэффективного бурения. Таким образом, геолого-гидродинамическое моделирование - это экономично и экологично. Хотя на то, чтобы прийти к этому результату, у меня и ушло 10 лет! Но зато теперь другие инженеры смогут пойти по проторенной тропе и внести свой вклад в развитие нефтедобычи на построенном нами фундаменте.
– Некоторые коллеги ссылаются на ваши исследования, а как вам помогает общение с другими специалистами в области нефтяной промышленности?
– Главное, что я получила от общения с другими профессионалами – обратную связь после своих докладов на тему разных видов воздействия на нефтесодержащую породу, мне нравится делиться полученными результатами исследований. Плюс я сама ознакомилась с новым опытом от других исследователей, работающих с гидродинамическим симулятором CMG STARS – это очень популярный инструмент в нашем сообществе и всегда можно узнать какие-то новые фишки от других разработчиков.
– Ваши работу по вовлечению ТрИЗ отмечали на Международном конкурсе научных, научно-технических и инновационных разработок в добывающих отраслях . В каком направлении вы сейчас двигаетесь?
– В общем, основная цель современной разработки месторождений углеводородов направлена на наиболее полное извлечение из извлекаемых запасов при максимальной экономической рентабельности. Для достижения наиболее полного коэффициента охвата и коэффициента извлечения нефти вовсю используются передовые технологии. И одним из ключевых направлений по праву является компьютерное моделирование. Адаптация истории разработки и ее прогноз позволяют оптимально и с наименьшими затратами разрабатывать месторождения углеводородов. И это подходит для любых месторождений с любой нефтью в любой точке мира. То есть мои исследования по верхнеюрским отложениям и методы гидродинамического моделирования могут пригодиться инженерам и на другом конце света.
– А в чем особенность моделирования верхнеюрских отложений?
– Если коротко, то при нагреве породы у нас происходят различные процессы, такие как: изменение фильтрационно-емкостных свойств породы, образование углеводородов из изначально твердого вещества и далее, после чего образуется керогеновая, то есть новая синтетическая нефть. Технически это не добытая нефть, а вновь образованный продукт. Все это подробно описано в моих статьях, которые можно найти в открытых источниках. И при моделировании необходимо учесть все происходящие в породе процессы в мельчайших деталях, чтобы получить технологию рентабельной добычи.
– И это применимо к другим месторождениям?
– Для каждого месторождения нужна своя корректировка модели и технологии, так как это очень точный процесс, не допускающий небрежности. Но могу сказать, что к нашим разработкам уже сейчас многие проявляют интерес. И, конечно, мою методику можно адаптировать и под другие условия. А применение моих методических рекомендаций по созданию гидродинамической модели позволяет оценить и разработать технологию и повысить общую эффективность добычи на целые проценты за счет более полного вовлечения трудноизвлекаемой нефти. К настоящему времени уже все в нефтедобывающей отрасли поняли, что время легкой нефти проходит и придется браться за ТрИЗ. Это неизбежный путь.