В то время как российская власть, как говорится, «держится на плаву», прикрываясь великими достижениями в образовании и науке, сотрудники Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (ИГиНГТ КФУ) представили методику оперативной оценки перспективности карбонатных пород-коллекторов с точки зрения добычи углеводородов.
Итак, в чем же заключается этот научный прорыв? Предложенный метод прогнозирования газовой проницаемости карбонатных пород основывается на данных рентгеновской микротомографии и машинном обучении, что, конечно, звучит впечатляюще. Ученые провели анализ стандартных керновых образцов, используемых в нефтегазовой индустрии для оценки свойств коллекторов.
«Породами-коллекторами называют такие породы, которые обладают способностью вмещать жидкие и газообразные флюиды (нефть, газ и воду) и отдавать их при разработке. К коллекторским свойствам пород относят пористость и проницаемость», — объяснил один из авторов исследования, доцент кафедры региональной геологии и полезных ископаемых, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Внутрипластовое горение» ИГиНГТ КФУ Раиль Кадыров.
При разработке углеводородов и воды важно понимать проницаемость породы, ведь из непроницаемой породы их трудно извлечь. Обычно для этого проводят длительные эксперименты: образцы породы (керны) помещают на месяц в растворители, чтобы экстрагировать углеводороды, а затем измеряют их газопроницаемость. Однако, несмотря на значительные временные затраты, получить большой объем данных о породе не всегда удается.
Исследователи предложили использовать микротомографию, физико-математическая модель которой формирует оценку локальной проницаемости на основе изображения стека. Это затем используется для обучения алгоритма Swin Transformer — иерархической архитектуры глубокого обучения для анализа изображений. Таким образом, не требуется трудоемкая сегментация или построение 3D-структуры поровой сети для предварительной оценки газопроницаемости пород.
«В нашей работе протестированы два подхода к обработке данных: метод гармонического усреднения и метод «бутылочного горлышка», учитывающий ограничивающее влияние зон с минимальной проницаемостью. Оба варианта показали сопоставимую точность на валидации, а при слепом тестировании на новых образцах модель, основанная на втором подходе, продемонстрировала меньшее отклонение от экспериментальных измерений», — отметил Раиль Кадыров.
Предложенный метод не заменяет лабораторные исследования, но помогает произвести быструю предварительную оценку газопроницаемости пород. Ученые оценивают его как перспективный инструмент для развития технологий цифрового керна и анализа сложных карбонатных коллекторов.
