В последние годы нефтяная индустрия сталкивается с необходимостью разрабатывать сложные и труднодоступные месторождения. Большинство легких запасов уже освоено, а новые залежи скрыты в глубоко залегающих и неоднородных пластах. Геологические процессы за миллионы лет превратили подземные резервуары в запутанную сеть изолированных ловушек, что значительно усложняет их изучение и разработку.
Традиционные методы разведки не позволяют получить полную картину распределения нефти под землей. Специалисты вынуждены принимать решения, опираясь на ограниченные и косвенные данные, что приводит к высоким рискам и возможным финансовым потерям. Ошибки в оценке структуры месторождения могут обернуться потерей инвестиций и снижением эффективности добычи.
Виртуальные двойники и новые подходы
Для повышения точности прогнозов инженеры используют трехмерное моделирование недр. Такие цифровые копии месторождений учитывают множество параметров: от геометрии пластов до свойств горных пород. Однако даже самые современные программы не всегда способны учесть все нюансы, например, скрытые разломы или неожиданные изменения структуры.
Чтобы минимизировать влияние неизвестных факторов, специалисты создают десятки и даже сотни вариантов 3D-моделей одного и того же объекта. Но выбор наиболее достоверной версии остается сложной задачей: существующие методы отбора часто опираются на упрощенные критерии и не позволяют объективно сравнить все возможные варианты.
Прорыв российских ученых: комплексный критерий Оккол
Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) предложили инновационный способ отбора наиболее реалистичных моделей нефтяных месторождений. Их методика основана на комплексной оценке цифровых двойников по четырем независимым параметрам, что позволяет значительно повысить точность прогнозов.
В ходе эксперимента ученые собрали обширный массив данных по одному из российских месторождений: результаты бурения, сейсмические исследования, историю добычи. На их основе было создано почти три сотни вариантов 3D-моделей. Для анализа использовался усовершенствованный программный модуль, в который были добавлены новые критерии проверки.
Ключевым элементом стала разработка специального показателя — Оккол, который позволяет количественно оценить степень соответствия каждой модели реальным условиям. Этот критерий учитывает толщину пластов, соответствие историческим данным, объемы запасов и геологическую правдоподобность распределения пород.
Результаты внедрения и экономический эффект
Использование новой методики позволило существенно сузить диапазон оценок запасов нефти. Если ранее разброс значений составлял сотни тысяч тонн, то после внедрения комплексного критерия неопределенность снизилась почти вдвое. Количество моделей, требующих детального анализа, также сократилось более чем на 80%.
Проверка на реальных данных показала, что модели с наивысшими значениями Оккол наиболее точно отражают фактическую динамику добычи за прошлые годы. Это открывает новые возможности для оптимизации производственных решений и сокращения издержек при освоении месторождений.
Разработка уже вызвала интерес у российских нефтяных компаний, которые в условиях импортозамещения ищут эффективные отечественные решения для цифрового моделирования. Ведутся переговоры о внедрении программного модуля на промышленных объектах.
Перспективы и международное сотрудничество
Новая технология может стать востребованной не только в России, но и за рубежом. Она позволяет повысить достоверность оценки запасов, снизить риски при планировании бурения и увеличить отдачу от инвестиций в нефтяную отрасль.
Проект реализован при поддержке региональных научных программ и в сотрудничестве с зарубежными экспертами. В частности, к работе был привлечен профессор Ли Ванг из Китайского нефтяного университета (Циндао), обладающий большим опытом в области геофизических исследований скважин.
Внедрение усовершенствованной методики открывает новые горизонты для разработки сложных месторождений и может стать стандартом для отрасли в ближайшие годы.
Если Вы не знали, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) — один из ведущих технических вузов России, основанный в 1953 году. Университет активно участвует в научных и образовательных проектах, связанных с нефтегазовой отраслью, и сотрудничает с крупнейшими промышленными компаниями страны. В структуре ПНИПУ работает горно-нефтяной факультет, который готовит специалистов для работы на крупнейших месторождениях России и за рубежом. В последние годы университет уделяет особое внимание развитию цифровых технологий и внедрению инноваций в геологическое моделирование. Среди партнеров ПНИПУ — ведущие научные центры Европы и Азии, а также крупные нефтяные корпорации. Вуз регулярно становится площадкой для международных конференций и форумов по вопросам энергетики и недропользования. Благодаря активной научной деятельности и внедрению новых разработок, ПНИПУ занимает прочные позиции в рейтингах технических университетов России. Университет поддерживает молодых ученых и реализует программы стажировок для студентов в ведущих исследовательских лабораториях мира. В 2025 году ПНИПУ продолжает расширять международное сотрудничество и внедрять передовые технологии в образовательный процесс.
