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
Макет флота ГРП на Петербургском газовом форуме

Зачем нефтяникам «сухопутный флот» и какие «суда» в него входят

3 мин. чтения
Специалисты Восточно-Мессояхского месторождения едут вдоль трубопровода

Ученые выяснили, как улучшить виброизоляцию трубопроводов

2 мин. чтения
Поморы на фоне карты Арктики

Как купцы, ученые и инженеры открывали энергетический потенциал российской Арктики

4 мин. чтения
Нефтяник на Восточно-Мессояхском месторождении

Эксперт по бурению рассказал, где пригодится первый отечественный органобентонит

2 мин. чтения
Лимонная кислота

В Сибири придумали, как добывать больше нефти с помощью кремния и лимонной кислоты

1 мин. чтения
Роботизированный ремонтный цех

В Уфе спроектировали первый в стране роботизированный цех для ремонта электропогружных установок

1 мин. чтения
Бурение на шельфе Каспийского моря

На шельфе Каспия пробурили самую разветвленную подводную скважину в России

1 мин. чтения
Сотрудница научной лаборатории смотрит в микроскоп

В Сколтехе смоделировали нефть на молекулярном уровне, чтобы упростить ее добычу

1 мин. чтения
Император Петр Первый указывает, где нужно изучить источник нефти

«И для „ядер огненных“, и для умножения благ!» Как указы Петра I проложили путь нефтяному делу

3 мин. чтения
Специалист центра цифровой трансформации «Цифергауз» и робот

ИИ в помощь: как искусственный интеллект и роботы меняют энергетику

4 мин. чтения