Двойник из глубины: в России напечатали высокоточную модель земных недр на 3D-принтере
В Перми создали первую технологию создания 3D-копий нефтяного керна. Разработка ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) воспроизводит ключевые свойства образцов горной породы с точностью до 95%.
В ПНИПУ создали собственную технологию подготовки цифровой модели и печати копий керна с сохранением его свойств. По данным исследователей, погрешность по пористости составляет менее 5%, а по проницаемости — менее 10%.
Результаты проведенных коллективных экспериментов показали, что наша технология позволяет добиться точности воспроизведения до 95%. Это значит, что напечатанный образец почти неотличим по этим свойствам от естественного керна, добытого с многокилометровой глубины.
Сергей Кривощеков
Доцент кафедры «Геология нефти и газа» ПНИПУ
На напечатанных по новой технологии моделях можно проверять, какой способ воздействия на пласт эффективнее вытеснит нефть — закачка воды, газа или полимеров.
Керн — один из главных источников информации о строении недр. По нему специалисты определяют, сколько нефти содержится в породе, как она движется по порам и какие методы добычи будут наиболее эффективными. Количество природных образцов ограничено, а часть лабораторных испытаний необратимо меняет их структуру. Так происходит, например, при воздействии горячей воды, кислот или газа под давлением.
Цифровое моделирование и 3D-печать уже используют для изучения керна, однако для лабораторных испытаний важно точно воспроизвести не только форму образца, но и его фильтрационно-емкостные свойства — пористость и проницаемость. Если эти параметры заметно расходятся с природным керном, результаты экспериментов требуют дополнительной проверки.
Технология ПНИПУ решает эту задачу за счет подготовки цифровой модели и настройки параметров печати под свойства конкретного образца. Такие копии подходят для серийных испытаний: на одной можно проверить закачку воды, на другой — газа, на третьей — полимерного состава, а затем корректно сравнить результаты. Это помогает точнее подбирать методы воздействия на пласт и снижает потребность в дополнительных природных образцах. Технология уже запатентована.
