Научная группа НОЦ «Газпромнефть – НГУ» провела синхротронные исследования трещин ГРП на «КИСИ-Курчатов» в Москве

В рамках реализации гранта Минобрнауки России сотрудники НОЦ «Газпромнефть – НГУ» провели экспериментальные исследования на Курчатовском источнике синхротронного излучения («КИСИ-Курчатов» в Москве). На сегодняшний день, до ввода в эксплуатацию ЦКП «СКИФ», данный источник является единственной специализированной установкой синхротронного излучения в Российской Федерации.

Работы выполнялись на экспериментальной станции МЕДИАНА, предназначенной для исследований методом синхротронной рентгеновской микротомографии. Целью поездки стало изучение процесса ползучести трещин гидроразрыва пласта (ГРП), связанного с вдавливанием проппанта в горную породу под действием литостатического давления. Данный процесс приводит к снижению раскрытия трещин и ухудшению фильтрационных свойств коллектора. Несмотря на то, что эффект ползучести широко наблюдается как на месторождениях, так и в лабораторных условиях, его механизмы на масштабе порового пространства до сих пор остаются недостаточно изученными.

Для визуализации и анализа данного процесса был использован метод синхротронной рентгеновской микротомографии, позволяющий неразрушающе исследовать эволюцию внутренней структуры керна и пространственное распределение проппанта. Эксперименты проводились на образцах керна с искусственной трещиной, заполненной проппантом. Образцы помещались в специализированную рентгенопрозрачную ячейку высокого давления, в которой создавались условия, близкие к пластовым.

Полученные экспериментальные данные планируется использовать для анализа механизмов деградации трещин ГРП, а также для уточнения влияния ползучести горных пород на фильтрационные свойства трещиноватых коллекторов. Результаты исследований будут востребованы при построении цифровых моделей керна и снижении неопределённости при оценке свойств нефтегазовых коллекторов.

Поездка была осуществлена в рамках гранта Минобрнауки России, направленного на развитие инфраструктуры и методик применения синхротронного излучения для решения задач добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и газа. В рамках проекта разрабатываются и апробируются новые подходы к цифровым и in-situ исследованиям керна и флюидов нефтегазовых коллекторов, включая эксперименты в специализированных ячейках, моделирующих пластовые условия, а также методы изучения нестационарных фильтрационных и геомеханических процессов.

В исследовательской поездке приняли участие Михаил Фокин, научный сотрудник НОЦ «Газпромнефть – НГУ», Алексей Новосёлов, научный сотрудник НОЦ «Газпромнефть – НГУ», а также, научные сотрудники «КИСИ-Курчатов» Е.С. Коваленко и А.А. Калоян.

Пояснения к изображениям:

Изображение №2: Рентгенопрозрачная ячейка высокого давления с образцом керна, установленная на поворотном столе станции МЕДИАНА.
Изображения №3,4: Трёхмерная томографическая реконструкция образца керна с трещиной, заполненной проппантом.
Изображение №4: Центральный срез трёхмерной томографической реконструкции керна с трещиной, заполненной проппантом, полученный в различные моменты времени в ходе эксперимента.

Мероприятия реализовано в рамках гранта Минобрнауки России № 075-15-2025-510

Инженеры-исследователи для прорывных отраслей

ПИШ «Когнитивная инженерия» на базе Новосибирского государственного университета @nsuniversity готовит инженеров и ведет междисциплинарные исследования на стыке науки и практики для космоса, биомедицины, недропользования и ИИ, используя потенциал Академгородка.

Как устроена школа, какие проекты она реализует и с кем из индустрии сотрудничает — смотрите в карточках.