Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В МФТИ разработали комплекс сейсмического мониторинга месторождений углеводородов
На Физтехе создан и успешно выдержал натурные испытания прототип системы активного и пассивного сейсмического мониторинга, который позволит проводить контроль процесса разработки месторождений углеводородов весь период эксплуатации в режиме реального времени. Комплекс выполнен преимущественно на отечественных комплектующих с применением технических решений, не имеющих прямых аналогов.
Добыча полезных ископаемых на шельфе морей и океанов — чрезвычайно сложный и дорогостоящий процесс, сопряженный с техническими и экологическими рисками, который требует постоянного мониторинга. Европейские добывающие компании используют в своей работе активный 4D-сейсмический мониторинг, что позволяет не только избежать техногенных катастроф, но и увеличить срок службы месторождений на 10–15 лет с экономическим эффектом в сотни миллионов долларов.
По существующим оценкам, половина добытой нефти с конца 1990-х годов стала результатом оптимизации, проведенной на основании данных 4D-мониторинга. В России до настоящего времени полноценный 4D-мониторинг был проведен только единожды — на Пильтун-Астохском месторождении у берегов Сахалина. Для контроля добычи также используется пассивный мониторинг — регистрация сейсмических сигналов, возникающих в ходе разработки залежи.
В традиционном варианте 4D-мониторинг на шельфе может проводиться либо в форме повторных наблюдений с плавающими сейсмическими косами — приемными линиями, буксируемыми за судном, либо при помощи донных станций. Недостатком первого подхода является высокий уровень шума, который заглушает тонкие изменения волновой картины, возникающие при разработке месторождения.
Во втором случае проблема связана с тем, что для считывания данных необходимо поднимать станции, а затем опускать обратно. Помимо временных и финансовых затрат, это не дает информации в режиме реального времени, кроме того, ошибки в позиционировании станций при повторной установке также снижают достоверность результата.
Перечисленных недостатков лишены донные косы — системы датчиков, соединенных кабельными линиями для передачи данных. В этом случае одной из главных характеристик конструкции становится способность долговременно безотказно функционировать в агрессивной водной среде и при низких температурах. Кроме того, необходимо обеспечить бесперебойное питание датчиков. Обе эти задачи решены в системе, разработанной в МФТИ.
Конструкция представляет собой сетку из донных кос, обеспечивающую необходимое площадное покрытие. Данные передаются на поверхность без подъема, в режиме онлайн. Простота установки позволяет эксплуатацию как на шельфе, так и в транзитных зонах, и на предельном мелководье, что значительно расширяет границы нефтегазовой геологоразведки.
«Иными словами, мы раскинули по дну морскому оптоволоконные сети, в узлах которых находятся молекулярно-электронные датчики, разработанные и производимые в МФТИ, которые регистрируют сейсмические волны. Это очень важно, например, при гидроразрыве пласта, который часто используют для повышения нефтеотдачи. В ходе гидроразрыва появляются трещины, вызывая сейсмические колебания.
Мы их регистрируем и проводим реконструкцию геометрии разрыва. Это позволяет контролировать процесс, его эффективность, показывает геометрию трещин и определяет, не было ли, например, прорыва трещины из нефтеносного пласта через покрышку», — рассказал Сергей Тихоцкий, исполнительный директор НТЦ прикладной геофизики и изучения минеральных ресурсов МФТИ.
Он добавил: «С определенной регулярностью также проводится активный мониторинг. Для этого корабль, оснащенный источником сейсмических колебаний, проходит над местом расстановки системы. Сейсмические волны проникают в недра и, отражаясь от внутренних границ, регистрируются системой. Это делается для повышения извлекаемости углеводородов путем определения изменений в структуре залежей.
Например, если верхняя граница коллектора неровная, то часть нефти при добыче может оказаться изолирована в тех областях, где скважин нет. Заранее спрогнозировать это не всегда удается, но можно заметить по результатам 4D-мониторинга и скорректировать план бурения и разработки, чтобы не потерять полезные ископаемые».
В разработанной МФТИ системе 4D-мониторинга реализованы две передовые технологии, которые качественно отличают ее от зарубежных аналогов. Во-первых, это молекулярно-электронная технология изготовления сенсоров (датчиков сети). Она позволяет им работать в более широком частотном диапазоне.
Молекулярно-электронный датчик регистрирует колебания начиная с долей герц, что, в частности, очень важно для полноволновой инверсии данных (традиционные электромеханические датчики — только с первых герц). Разработанные сенсоры имеют низкое энергопотребление в доли ватт и подпитываются по оптоволокну без дополнительных аккумуляторов и токоведущих проводов. Кроме того, они нечувствительными к ориентации по вертикали, что существенно упрощает установку системы (электромагнитные необходимо устанавливать строго вертикально).
Во-вторых, технология передачи мощности по оптоволокну позволяет избежать присутствия в системе токоведущих проводов, которые восприимчивы к агрессивной морской среде и подвержены короткому замыканию при нарушении герметичности изоляции. Оптоволокно инертно и может прослужить десятки лет. Эта технология обеспечивает низкий уровень потерь мощности, отсутствие наводок, пожаро-, взрыво- и электробезопасность, а также экологичность.
«Для столь сложного процесса, как мониторинг шельфовых месторождений, наша технология сравнительно легка и бюджетна в эксплуатации. Сеть не нужно перестраивать, доставать и монтировать, она устанавливается один раз и служит долгое время. В перспективе для снижения рисков при эксплуатации каждое месторождение должно быть оборудовано системой резервуарного мониторинга. Например, в Норвегии необходимость организации мониторинга шельфовых месторождений закреплена на законодательном уровне», — подчеркнул Сергей Тихоцкий.
Telegram 
Дзен 
VK В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Физики экспериментально доказали, что частицы вещества при рождении сохраняют квантовую запутанность виртуальных предшественников. Пары лямбда-гиперонов и антилямбд появлялись на свет с синхронизированными спинами, которые они унаследовали от энергетических флуктуаций пустоты. Закономерность объяснила, как материя переходит из скрытого квантового состояния в физический мир, раскрыв еще один ключ к природе возникновения массы.
Когнитивные психологи доказали, что человекообразные обезьяны способны понимать концепт «понарошку». Бонобо Канзи, владевший языком символов, успешно отслеживал перемещения невидимого сока и воображаемого винограда. Это открытие опровергает теорию о том, что способность к фантазии — уникальная черта человека.
Биологи использовали данные отлова змей за 22 года, чтобы объяснить появление редких ядовитых рептилий в засушливых и нетипичных для них районах штата Гоа. Анализ показал, что королевские кобры Западных Гат используют железнодорожную сеть как скоростной коридор для расселения, случайно путешествуя в товарных вагонах из родных лесов к побережью.
Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» первой «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.
Яркий надувной тюбинг, в народе прозванный «ватрушкой», стал символом зимнего отдыха. Он кажется удобным, мягким и потому — безопасным. Это ощущение обманчиво и ежегодно приводит к тысячам серьезных травм. В чем же кроется фундаментальная опасность этого популярного развлечения? На этот вопрос для нашего издания ответил Олег Рубан, кандидат технических наук, доцент кафедры физики РТУ МИРЭА, объяснив, почему законы физики превращают безобидный на вид тюбинг в неуправляемый снаряд.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно