Бурить по-умному

Читать в  

17 декабря 2024 г. в зале Ученого совета Государственного университета «Дубна» в атмосфере конструктивного обсуждения прошел Международный научный семинар «Умное бурение: геофизика и цифровизация».

О семинаре

Организатор тематического семинара – научная школа нефтегазовой и инженерной геофизики под руководством профессора О.Л. Кузнецова.

На семинаре рассмотрены успешные практики и решения, связанные с повышением эффективности бурения, новыми подходами в области геофизического сопровождения бурения глубоких скважин.

Ученые и специалисты научной школы, представители профильных компаний и университетов, приглашенные спикеры из России, Казахстана, Китая, США и Бразилии представили 14 докладов.
Очно и дистанционно семинар собрал 56 участников, включая будущих специалистов – студентов старших курсов кафедры общей и прикладной геофизики.

С приветственным словом к собравшимся обратилась Ольга Витальевна Анисимова, проректор университета «Дубна», геолог и деятельный участник научной школы:

Сегодня геофизике отводится важнейшая роль в восполнении ресурсной базы страны, поисках и разведке полезны ископаемых. Очень нужны новые технологии. Еще больше нужны новые кадры.

Обращаясь к студентам:

Вы сейчас с удовольствием получаете образование, а в дальнейшем, надеюсь, будете приносить пользу стране и получать удовольствие от своей профессиональной деятельности. Профессия геофизик – это интересно, увлекательно, можно реализовать себя в различных сферах, а сегодняшний семинар позволит вам заглянуть в ваше профессиональное будущее, найти там себя.

О научной школе

Научные школы – это фундамент, основа интеллектуального и технологического суверенитета нашей страны. Мы гордимся тем, что в университете «Дубна» у нас есть своя школа – научная школа нефтегазовой и инженерной геофизики профессора О.Л. Кузнецова.

Задачи научной школы:

• реализовывать научно-исследовательские проекты,
• генерировать новые научные знания,
• публиковать их, организовывая конференции, семинары,
• готовить высококвалифицированные кадры для отрасли.

В этих направлениях уже сделано много.

В большом вступительном докладе руководитель научной школы, профессор Олег Леонидович Кузнецов, представил фрагменты истории научной школы и значимые результаты, полученные школой: научные открытия и созданные на их основе новейшие геофизические технологии в области сейсмоакустических исследований для разведки и разработки месторождений нефти, газа и рудных тел (СЛБО, СЛОЭ, АНЧАР, и др.), включая и технологию умного бурения (КБС).

Одним из основных мотивов для проведения семинара послужил выход в 2024 году книги историка науки и техники Джеймса Поскетта «Незападная история науки: Открытия, о которых мы не знали». Автор книги с нашей точки зрения справедливо отметил, что

Миф о том, что современная наука была создана в Европе, не только ошибочен, но и глубоко вреден.

Другим мотивом, послужила цель показать роль научных открытий российских ученых, в том числе и участников научной школы.

Характеризуя сильную команду школы, сказал:

Каждая научная школа держит над собой свой кусочек неба, а наша школа, может быть, держит еще и кусочек Земли, потому что геофизика – это часть огромной области знаний – наук о Земле.

Умное бурение

О.Л. Кузнецов так определил предмет обсуждения:

«Умное бурение» – это не просто конкретная технология как наиболее эффективно пробурить горные породы. Это технология, которая должна включать умение определить место, где надо бурить, выбрать координаты заложения скважины и обосновать оптимальную траекторию скважины до целевых горизонтов.

Понятие «Умное бурение» характеризует современный этап автоматизации и цифровизации одного из высокотехнологичных и затратных процессов в освоении месторождений полезных ископаемых.

Вообще, цифровизация в геофизике началась задолго до появления в 1995 году самого термина «digitalization». Еще в 1950-е в условиях холодной войны и нефтяного бума военная наука и геофизика стали основными драйверами развития привычных нам цифровых технологий. По объемам и масштабу востребованности многоканальной цифровой записи данных и её последующей цифровой обработки на первом месте оказалась геофизика, и если быть точнее, ее раздел, нефтегазовая сейсмическая разведка. В 1970-1980 годы наиболее мощные вычислительные комплексы и в нашей стране, и в других ведущих странах создавались по заказам нефтяных компаний. И обрабатывали они, в основном, материалы сейсморазведки.

Как результат цифровизации сегодня созданы и активно развиваются, в том числе в нашей научной школе, такие технологии как «умная скважина» и «умное месторождение».

В принципе, технология «умная скважина» переключает нефтегазовые горизонты одной скважины по мере их истощения для оптимизации добычи, а технология «умное месторождение» управляет добычей интеллектуальным переключением скважин региона.

Для обеих технологий нужны уже пробуренные скважины. При этом теория и система интеллектуального, то есть оптимального и экологически безопасного управления бурением самой скважины в настоящее время отсутствуют. Все скважины бурятся ручным управлением по проекту на бурение.

Интеллектуальная система «умное бурение» должна самостоятельно в режиме реального времени решать на буровой следующие задачи:

• автоматически распознавать горную породу на забое и рассчитывать оптимальные параметры бурения;
• определять оптимальные параметры режима промывки зависимости от объёма выбуренной породы для полной очистки скважины;
• определять оптимальные режимы проведения спуско-подъёмных операций для замены бурового инструмента;
• обеспечивать безаварийное бурение скважины посредством раннего распознавания и предупреждения аварий;
• защищает окружающую среду переводом аварийных фонтанов и выбросов нефтепродуктов в безопасные проявления.

Специалистами научной школы уже получен значительный опыт в области создания и применения сейсмоакустических технологий поиска и разведки нефтегазовых залежей, сопровождения бурения глубоких скважин, каротажа в процессе бурения, технологии каротаж-воздействие-каротаж, мониторинга процесса гидроразрыва пласта, закачки газа в подземные хранилища.

Представленные на семинаре доклады были посвящены использованию разработанных технологий при реализации элементов системы адаптивного управления процессом бурения.

Ученый секретарь научной школы,
к.т.н., доцент кафедры общей и прикладной геофизики
С.В. Каляшин

Фото: Юлия Цепилова