Открытие российских ученых поможет точнее моделировать процесс добычи нефти

Исследователи из «Сколтеха», Центра вычислительной физики МФТИ, Института AIRI и МГУ разработали подход, который позволяет более точно моделировать взаимодействия между нефтью и горными породами, а также оптимизировать стратегии добычи и фильтрации углеводородов. Об этом сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.

«Моделирование нефти на молекулярном уровне необходимо для понимания ее поведения в различных условиях. Коллектив ученых из Сколтеха, Центра вычислительной физики МФТИ, AIRI и МГУ предложил свое решение для создания достоверной модели пористого пространства в недрах Земли и разработал алгоритм, основанный на сложной 15-компонентной модели нефти с использованием экспериментальных данных», — говорится в сообщении.

Данный подход был разработан старшим научным сотрудником Центра вычислительной физики МФТИ (Долгопрудный) Ильей Копаничуком, а также его коллегами из «Сколтеха», Института AIRI и МГУ для ликвидации основных недостатков существующих компьютерных моделей, описывающих процесс извлечения нефти из месторождений. Как правило, при подобных расчетах используется однокомпонентная модель, которая дает неточные результаты расчетов из-за того, что она чрезмерно упрощает состав нефти.

Российские ученые разработали более полное и точное описание пористого пространства в недрах Земли, которое на молекулярном уровне отражает взаимодействие между водой, различными углеводородами, солью и прочими веществами, присутствующими в нефтеносных породах. Используя эту модель, исследователи оценили вклад различных углеводородов, а также уровня солености рассола, температуры, давления и прочих факторов среды на смачиваемость нефти, влияющую на ее способность двигаться через породы и распределяться по их толще.

«Наше исследование показало, что углеводороды-асфальтены являются ключевым компонентом нефти при изучении смачиваемости. Метан идет рука об руку с нефтью и может составлять значительную долю ее состава даже по массе. Игнорирование чуть ли не самого большого по доле компонента не может давать корректные результаты при моделировании. В однокомпонентной модели эти вещества вообще игнорируются, что является существенным искажением реальности», — пояснил Копаничук, чьи слова приводит Центр научной коммуникации МФТИ.

Как отмечают Копаничук и его коллеги, результаты расчетов при помощи их алгоритма хорошо согласуются с экспериментальными данными, что открывает дорогу для его использования при оптимизации стратегий добычи и фильтрации нефти с учетом ее состава для каждого конкретного месторождения. В долгосрочной перспективе ученые также планируют создать универсальную цифровую модель нефти, которая может стать основой для новых технологий добычи и переработки.