Новости

Пермские ученые научились с высокой точностью «клонировать» горные породы

13 июня 2024

Ученые Пермского политеха выяснили, как напечатать на 3D-принтере синтетический керн, который был бы максимально приближен к настоящему образцу. В этом специалистам помогли выявленные зависимости между параметрами 3D-печати и свойствами копии.

Для эффективной разработки месторождений нефти и газа проводят комплексный анализ горных пород. Для этого из скважины извлекают керн. Его фрагменты используют для лабораторных тестов, но для повторных опытов они зачастую не годятся, а поднять на поверхность идентичный керн невозможно. Поэтому сегодня развиваются технологии создания синтетических копий керна с помощью 3D-печати. «Клоны» образцов породы позволяют проводить тестирование разных методов увеличения нефтеотдачи при одинаковых условиях. 3D-печать также позволяет увеличить масштаб горной породы и проводить более детальный анализ.

Искусственные керны печатали по классической технологии FFF — когда принтер плавит нить термопластичного материала и укладывает ее слоями, создавая заданную программой модель. При такой печати воспроизвести пористую структуру горной породы — очень сложная задача. Процесс копирования сопровождается погрешностями — например, ограничениями разрешающей способности томографа, которым сканировали образец. Несоответствие копии оригиналу может привести к неверной оценке свойств образцов породы.

Политехники изготовили более 40 образцов керна из пластика на основе результатов компьютерной томографии. Постепенно они улучшали стратегию печати и изучали влияние технологических параметров, в том числе расхода материала и степени перекрытия между внутренним заполнением и контуром модели — на пористость и проницаемость «клонов».

В результате ученые изготовили два образца, свойства которых оказались максимально близки к параметрам исходного керна из песчаника. Пористость оригинального образца составила 14%, синтетических — 13,5% и 12,8%. Проницаемость — 271, 442,3 и 337,8 миллидарси соответственно.

Нашей задачей было воспроизвести внутреннюю структуру и свойства исходного образца — пористость, проницаемость. Это нам удалось. Следующий этап работы — сделать 3D-копии из натуральных материалов: тот же песок с различными цементирующими веществами. Такое исследование будет еще более фундаментальным и интересным для внедрения в практику нефтедобывающих предприятий.

Александр Кочнев

Доцент кафедры геологии нефти и газа Пермского политеха

В планах ученых — использовать результаты исследования для реконструкции структуры не только песчаника, но и известняка, глины, сланца и других горных пород.

2
Haha
Haha
2
3
Love
Love
3
3
9
Читать также
Нефтяники «Газпром нефти» на Чаяндинском месторождении

«Сегодня нет места инерционным сценариям развития нефтегазовой отрасли»

7 мин. чтения
Робот-химик и сотрудник лаборатории Восточно-Мессояхского месторождения

Как робот-химик попал на Крайний Север

4 мин. чтения

«Инвестиции в освоение трудноизвлекаемых запасов на малых и средних месторождениях позволят избежать дефицита ресурсов»

6 мин. чтения

Фестиваль энергетики, идей и изобретений: как «ЭнергоТехноФест» познакомил изобретателей с инвесторами

1 мин. чтения

«Возможностей для нефтяной отрасли много, потенциал для развития огромен»

3 мин. чтения

Суперспособности бактерий: от добычи нефти до приготовления пищи

2 мин. чтения

«Надо работать на перспективу, а перспектива — это трудноизвлекаемые запасы углеводородов»

6 мин. чтения

На «ЭнергоТехноФесте» показали самые продвинутые разработки для ТЭК

2 мин. чтения

Зачем строители зимних дорог «облизывают» тундру и как «закаляются» ледовые переправы

7 мин. чтения

В Петербурге разработали установку для очистки попутного нефтяного газа холодом

1 мин. чтения