«НОВАТЭК НТЦ»: наука на службе прогресса
Заместитель председателя правления ПАО «НОВАТЭК» Владимир Кудрин, выступая на пленарном заседании проходившей в Тюмени Технологической недели TNF, отметил, что деятельность Научно-технического центра является важным фактором успеха компании «НОВАТЭК». Как именно научные исследования и разработки помогают повысить объём и эффективность добычи, участники форума смогли узнать во время экскурсии по лабораторно-исследовательскому центру компании. Подробности читайте в нашем репортаже.
Новые решения для ГРП
Экскурсию в рамках II Всероссийского саммита по ГРП для гостей проводил директор лабораторно-исследовательского центра «НОВАТЭК НТЦ» Александр Нестеренко. Первой остановкой стал участок испытаний буровых и тампонажных материалов.
«Эксплуатационная скважина должна быть герметичной и безопасной в течение 50 лет. Поэтому тестированию цементирующих составов уделяется большое внимание. Кроме того, здесь мы подбираем рецептуры изолирующих материалов для ремонтных работ, чтобы исключить приток нежелательного флюида в скважине. Исследования проводятся как при атмосферных условиях, так и при пластовых давлениях до 70 МПа и температуре +150 ℃. Лабораторный центр постоянно расширяет свой функционал, и в этом году мы намерены начать новые работы по тестированию растворимости шаров и муфт для ГРП. Оборудование прошло пусконаладочные работы, и планируются первые эксперименты. Сейчас устройства не всегда корректно срабатывают, а на скважине процессы не всегда можно контролировать», — рассказал Александр Нестеренко.
Тема ГРП получила своё развитие при посещении следующей лаборатории, где тестируются жидкости и реагенты для гидроразрыва пласта, а также проппанты. Вообще, эта технология имеет большое значение для «НОВАТЭКа». Как отметил Владимир Кудрин, сегодня доля трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) в общей структуре запасов компании достигает 70%, поэтому без многостадийного ГРП не обойтись. Неслучайно именно на площадке «НОВАТЭК НТЦ» прошла большая часть мероприятий Технологической недели, в том числе саммит по гидроразрыву пласта.
«Если раньше ГРП был методом восстановления работоспособности бездействующих скважин, то сейчас это основное мероприятие при строительстве новых эксплуатационных скважин. Запасы и называются трудноизвлекаемыми, потому что неохотно отдают нефть и газ, а скважина должна быть высокопроизводительной! Поэтому многостадийный ГРП в горизонтальном стволе — обязательная операция при строительстве скважин в “НОВАТЭКе“», — продолжил Александр Нестеренко.
Проппанты в лаборатории исследуются на прочность, сферичность, проводятся также фильтрационные эксперименты по определению проводимости проппантной пачки.
«Это очень востребованная информация, которая нужна для проверки дизайна ГРП, и мы планируем модернизацию установки с доукомплектованием её ещё одной исследовательской ячейкой», — объяснил директор лабораторно-исследовательского центра.
Перед центром ставят и нестандартные задачи. Например, дать заключение, подходит или не подходит песок с близлежащих карьеров для проведения ГРП. Результаты неоднозначные.
«Для объектов с гидростатическим давлением эти материалы можно рекомендовать в качестве расклинивающего агента, но для условий аномально высокого пластового давления они, к сожалению, не подходят. Поэтому наша ближайшая цель — разработать собственную рецептуру сверхпрочного проппанта, тем самым снизить себестоимость добычи», — прокомментировал Нестеренко.
Свойства флюидов: как их изучают и почему это важно
Далее экскурсионная группа переместилась в лабораторию термодинамических исследований флюидов. Как отметил Александр Нестеренко, она является самой большой по площади и самой «упакованной» высокотехнологичным оборудованием во всём центре. Внимание гостей привлекла установка исследования смесимости (slim tube). Участники экскурсии увидели её в работе.
«Здесь мы проводим эксперименты по подбору агентов и условий вытеснения выпавшего в пласте конденсата и дегазированной нефти. Агентом вытеснения могут выступать углекислый газ, азот, углеводородный газ в смеси с различными компонентами. Исследование занимает достаточно много времени, в течение которого ведётся подсчёт материального баланса закачанных и вытесненных фаз.
Для чего это делается? Уже известно, что коэффициенты извлечения нефти и конденсата в среднем по стране невысокие — где-то 35-40% по нефти и 40-50% по конденсату. Для ачимовки и юры коэффициент извлечения конденсата даже ниже, чем у нефти, — только 15-20%. Таким образом, огромное количество полезных ископаемых без воздействия на пласт навсегда остаётся в недрах. Поэтому задача компании — подобрать агенты и условия, при которых мы можем увеличить КИН и КИК», — разъяснил Александр Нестеренко.
По стечению обстоятельств участники Технологической недели смогли стать свидетелями пусконаладочных работ на установке по термодинамическим исследованиям газоконденсатных систем отечественного производства. В день экскурсии в лаборатории как раз проходили процедуры по калибровке объёма испытательной ячейки.
Для полной визуализации процессов в ячейке используется полнопроходное смотровое стекло, которое изготавливается из сапфира толщиной не менее 10 миллиметров. Высокоточная камера позволяет следить за количеством выпавшей углеводородной фазы, а специальное ПО точно рассчитывает его.
Работать приходится с широким диапазоном свойств флюидов: газовый конденсат может быть бесцветным и маловязким, как вода, а может визуально практически не отличаться от нефти. Поэтому комплексному исследованию свойств и компонентно-фракционного состава в центре уделяется большое внимание.
Также участникам экскурсии были продемонстрированы пробоотборные устройства собственной конструкции различных типов — проточные и поршневые. В интересах оптимизации работ по отбору проб они скоро станут стандартом для всей группы компаний «НОВАТЭК».
Керн: забираем, храним, изучаем
Одно из главных направлений деятельности центра — исследование керна. О том, как исследуется и хранится отобранный керн, рассказал заместитель директора лабораторно-исследовательского центра «НОВАТЭК НТЦ» Виталий Корытов.
«Начиная с 2011 года, когда руководством ПАО «НОВАТЭК» было принято решение о создании корпоративного кернохранилища на базе НТЦ в Тюмени, мы начали свозить сюда керн со всех хранилищ страны. Ранее хранение проводилось на арендованных площадях. С 2021 года в составе лабораторного центра функционирует корпоративное хранилище керна.
Сейчас мы с вами находимся в одном из его залов, всего таких залов у нас три. Вместимость каждого — 50 тысяч погонных метров керна. В настоящий момент на стеллажах размещено порядка 35 тысяч погонных метров керна, отобранного на лицензионных участках группы компаний «НОВАТЭК» с 1974 года», — рассказал заместитель директора центра.
Материал хранится в коробках на стеллажах, но непосредственно для проведения исследования из него выбуриваются цилиндрические образцы. Их также систематизируют, присваивают порядковые номера, которые указываются в специальных ведомостях. Для образцов применена автоматизированная система хранения.
«Мне неизвестно, чтобы ещё кто-то в стране реализовал подобный подход. Оператор при любом запросе может тот или иной образец оперативно предоставить — выезжают автоматические стеллажи. Общая вместимость системы около 400 тысяч цилиндров. В настоящий момент у нас порядка 160 тысяч цилиндров собрано, запас по ёмкости хранилищ создан на длительный период геологоразведочных работ», — добавил Виталий Корытов.
После этого гостей провели по корпусу, где проводятся исследования керна. Сначала материал идёт на участок первичной приёмки керна, потом попадает в установку гамма-каротажа, где измеряется его естественная радиоактивность. Затем начинается собственно изучение керна.
«Этот огромный шкаф — макротомограф. В настоящий момент у нас выполняются пусконаладочные работы. Через месяц начнём первые томографические изучения полноразмерного керна. В планах компании полная оцифровка всего хранящегося материала, то есть будут созданы огромные информационные ресурсы для возможности дальнейшего цифрового моделирования изучаемого керна», — сказал Виталий Корытов.
Далее керн попадает в распиловочную и камнерезную мастерскую, где из него выбуривают цилиндры. Каждый из них подписывается, получает свой уникальный лабораторный номер, после чего они направляются на различные исследования.
«В этой же лаборатории происходит изучение профильной проницаемости на керне для экспресс-оценки значений проницаемости. Допустим, в понедельник к нам со скважины керн пришёл, и к концу недели мы будем иметь понимание о его проницаемых интервалах», — отметил Виталий Корытов.
На следующем участке занимаются изготовлением петрографических шлифов. Образец породы наклеивается на предметное стекло, далее отшлифовывается до долей миллиметра и затем с помощью микроскопов изучаются его минералогические характеристики. В лаборатории рентгеноструктурного анализа керна с помощью дифрактометра определяются и изучаются свойства глины, породообразующих материалов.
Далее Виталий Корытов поделился сведениями об участке растровой электронной микроскопии.
«Здесь мы изучаем структуру, поровое пространство самой породы. Стандартные микроскопы, которые используют наши литологи, способны увеличивать объект изучения в лучшем случае до 40 раз, а данный электронный микроскоп позволяет нам добиться увеличения в 2 млн раз. Это позволяет нам проникнуть внутрь поры и даже в кристаллическую решётку изучаемого объекта», — сказал представитель центра.
Лабораторное оборудование: импорт или импортозамещение?
Вопросы, которые задавали представителям «НОВАТЭК НТЦ» на протяжении всей экскурсии, касались в первую очередь оборудования. В частности, участников Технологической недели интересовало, импортная или российская техника используется в лабораториях центра.
«В текущем году введена отечественная установка термодинамических исследований газоконденсатных систем. До этого времени не было корректно работающего российского оборудования, подходящего для тестирования газоконденсатных систем. Для нефтяных проб процесс немножко попроще, не нужна полная визуализация. Но для газоконденсатных систем оно, по нашему мнению, неприменимо», — объяснил Александр Нестеренко.
Успешные примеры импортозамещения сложных приборов не единичны. Виталий Корытов в качестве такового назвал участок капиллярометрических исследований в термобарических условиях.
«По нашему техническому заданию данное оборудование разработала отечественная компания. Здесь исследования занимают от 6 до 9 месяцев, но в результате мы получаем корректную кривую капиллярного давления в условиях, реально моделирующих пластовые», — прокомментировал Виталий Корытов.
Ещё один пример — установка для потоковых исследований керна, определение двух- и трёхфазной фильтрации. До этого года в «НОВАТЭК НТЦ» использовали французскую технику, а сейчас в рамках импортозамещения подобное оборудование заказывается уже у отечественных компаний.
«Вообще российские аналоги появились, рынок очень взбодрился в условиях санкционных ограничений. Сейчас, например, идут поставки оборудования из Тюмени, Новосибирска, Дубны, Москвы. С Томском мы работаем по программному обеспечению для томографии. Томографы, которые мы получили, изготовлены в Санкт-Петербурге. В принципе, я думаю, проблем не будет. В прошлом году ещё были риски по поводу импортных комплектующих, но рынок быстро перестраивается. Сейчас и китайские, и отечественные аналоги в принципе есть в доступе. Работаем без срыва производственного цикла», — резюмировал Виталий Корытов.
«Мы гордимся своей лабораторией: в каких-то аспектах она самая высокотехнологичная в России. НТЦ даёт нам возможность делать альбомы типовых решений, которые унифицируют разработку и обустройство и являются для нас средством предотвращения ошибок как в части проектной документации, так и для сопровождения бурения», — сообщил участникам пленарного заседания Технологической недели TNF заместитель председателя правления ПАО «НОВАТЭК» Владимир Кудрин.
