В Томском научном институте «Роснефти» создали ряд программных продуктов, направленных на импортозамещение западных разработок. Это мобильная версия корпоративного софта для проектирования, строительства и обслуживания объектов нефтегазовой отрасли, программный модуль для инженерно-строительных изысканий и программное обеспечение для получения цифровых копий образцов горной породы.
При Томском научном институте «Роснефти» появилось новое кернохранилище – уже второе по счёту. За счёт его открытия объём керна, который хранится в институтах корпорации, увеличится на 25%, а научно-проектный блок компании будет обеспечен резервными площадями минимум на 10 лет.
Керн – это образец горной породы, который получают из скважины при её бурении. Для этого используют специальное оборудование – керноотборник с кольцеобразным буровым долотом. Керн представляет собой источник информации о геологическом строении недр в месте бурения, об условиях накопления осадков, о вещественном составе горных пород, а также позволяет сделать выводы о том, есть ли в них углеводороды. По образцу можно определить пористость и проницаемость пласта, а также его насыщенность нефтью и газом. Изучая керн, специалисты определяют, какие ресурсы есть в месте бурения и каким способом их целесообразнее извлекать. Кроме того, он представляет ценность и для учёных – на основе образцов исследователи могут лучше понять геологические процессы, которые происходили на планете миллионы лет назад.
На данный момент в Томске уже хранится более 150 километров физических образцов горных пород. Весь этот материал был получен из тысяч скважин, которые бурили на российских месторождениях нефти и газа. Теперь, когда у института появилось новое современное здание второго кернохранилища, можно увеличить объём керна, хранящегося здесь, до 260 погонных километров породы.
До мельчайших деталей
В процессе изучения керна в научном институте «Роснефти» применяются не только аналоговые, но и цифровые технологии. Так, в частности, специалисты учреждения вместе с коллегами из Томского политехнического университета, который выступает в качестве вуза-партнёра «Роснефти», разработали микротомограф. Это устройство с разрешением до 3 микрон позволяет исследовать поровое пространство и микротрещины в образцах горной породы. Благодаря томографу учёные могут получать цифровые изображения керна и работать с ними в специальных программах. А за счёт современного специализированного софта поровое пространство исследуется в мельчайших деталях, и можно моделировать пути течения нефти и газа. Такого рода моделирование даёт возможность существенно увеличить точность определения нефтенасыщенности пластов. Кроме того, оно помогает установить уровень объёма нефти, который в них содержится.
Учёные обращают внимание, что инновации значительно упрощают работу со сложными горными породами – например, трещиноватыми коллекторами, структура которых неоднородна, а проницаемость различается в разных местах. К слову, именно в таких породах залегает до 60% мировых запасов углеводородов.
В корпоративном институте «Роснефти» провели расчёты математической модели, убедились в её корректности путём эксперимента на виртуальных образцах и изучили результаты при помощи томографа. Такого рода подход дал возможность определить, применение какого полимера будет наиболее эффективным при разработке определённых горных пород. Благодаря новой информации объём нефти, вытесненной из коллектора, можно увеличить в 2 раза. В 2025 году специалисты нефтяной отрасли намерены использовать полученную модель и – с опорой на результаты лабораторных исследований – провести опытно-промышленную закачку подобранного полимера в скважину на одном из месторождений «Роснефти». Кроме того, учёные из Томска сейчас занимаются разработкой собственного ПО, которое позволит осуществлять расчёты пористости и проницаемости пластов при имитации в цифровом пространстве разного воздействия давления и температуры на горную породу в автоматическом режиме.
Порода в «цифре»
Дроны, благодаря своей доступности и простоте использования, могут стать инструментом не только для легитимных задач, таких как видеосъемка и доставка товаров, но и для различных противоправных действий. Они могут использоваться для сбора разведывательной информации, проведения атак на критическую инфраструктуру или даже для нарушения частной жизни.
Отметим, в 2022 году специалисты научно-проектного блока «Роснефти» разработали программный комплекс «РН-Цифровой керн», чтобы проводить цифровые исследования образцов. Благодаря ему можно получить математическую модель керна – цифровой двойник образца, который формируется на основании трёхмерных снимков высокого разрешения. Эта модель подходит для изучения физических, механических и фильтрационных характеристик горных пород. Интересно, что цифровой формат изучения физических свойств зачастую даёт более точные данные, чем традиционные методы.
Не стоит забывать и о том, что на практике во многих случаях цифровое исследование представляет собой единственный доступный метод оценки свойств керна. К примеру, это актуально для хрупких пород. Изучать их в лабораторных условиях бывает проблематично, так как определённые эксперименты с одним образцом можно провести только один раз, после чего другие исследования уже невозможны. В отличие от реальных экспериментов цифровые исследования могут проводиться многократно. Это очень важно в тех случаях, когда необходимо оценить свойства кернов, количество которых ограниченно. Кроме того, при оцифровке керна с образцом могут работать исследователи сразу в нескольких лабораториях в разных уголках страны.
Кроме двух кернохранилищ в Томске «Роснефть» располагает крупнейшим в стране Центром исследования керна (ЦИК) на базе Тюменского научного института. Здесь изучено и сохранено для последующего исследования более 175 погонных километров керна.
Нефтяной софт
Ещё одна важная разработка специалистов Томского научного института «Роснефти» – мобильная версия программного обеспечения «ГИС-РН». Данный софт создан для проектирования, строительства и обслуживания объектов нефтегазовой отрасли. «ГИС-РН» представляет собой первую в России геоинформационную систему, в основе которой лежат только импортозамещающие технологии, способную решать актуальные производственные задачи нефтяного сектора. Появление мобильной версии системы даёт возможность специалистам, занимающимся изысканиями в полевых условиях, оперативно получать доступ к необходимым им картам месторождений и актуальной информации относительно всей нужной инфраструктуры, а также делать записи треков по маршрутам проведённых работ.
Томский научный институт «Роснефти» предложил нововведение для инженерно-строительных изысканий. Речь идёт о специализированном программном модуле, при использовании которого в разы повышается эффективность проектирования в процессе проведения работ на местности. Он может автоматически формировать топографические карты по распознанным объектам, которые потом применяются для дальнейшего проектирования с привязкой к местности.
В основе работы геоинформационного модуля лежит инновационный нейросетевой алгоритм. Решение, которое разработали специалисты Томского научного института «Роснефти», отличается высокой эффективностью. Оно позволяет в значительной степени ускорить процесс изысканий и сэкономить трудозатраты сотрудников. Модуль во много раз быстрее и точнее человека способен распознавать различные объекты – особенности рельефа, водоёмы, дороги, инфраструктурные сооружения, коммуникации, растительность, границы территории и так далее.
Если говорить более конкретно, вручную специалисты, производящие дешифрование данных мониторинга местности, за две минуты могут обработать площадь около 20 тыс. квадратных метров. Что касается искусственного интеллекта, за аналогичный временной промежуток он качественно обрабатывает площадь в 240 тысяч «квадратов», точно распознавая все представленные там объекты. Таким образом, применение модуля в практической работе позволяет в 16 раз сократить трудозатраты специалистов и оптимизировать рабочий процесс. Корпорация планирует применять новый модуль ещё и при проведении экологического мониторинга на своих объектах.
Кстати
«Роснефть» является первой в России компанией из нефтегазовой сферы, которая успешно разрабатывает свой собственный софт в области геологии, проектирования, разработки и эксплуатации месторождений. Её ПО гарантирует технологическую безопасность и эффективность решений благодаря использующимся в нём методам ИИ и высокопроизводительным исчислениям. По техническим параметрам софт компании превосходит иностранные аналоги при более низкой стоимости.
Научно-проектный комплекс «Роснефти» представляет собой крупнейший в Европе научный центр нефтегазовой отрасли. В него входит три десятка проектных и исследовательских институтов, а также 40 центров компетенции. Общая численность сотрудников НПК «Роснефти» составляет более 18,5 тыс. человек.
