Новосибирский государственный университет является головной организацией консорциума, выигравшего грант на 210 миллионов рублей для развития методик цифрового керна — инновационного инструмента, который поможет нефтяной отрасли России повысить эффективность добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и газа. Исследования будут вестись с использованием новейшего синхротрона «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ), расположенного в наукограде Кольцово.

Современная нефтедобыча всё чаще сталкивается с так называемыми трудноизвлекаемыми запасами — нефтью, спрятанной в геологических породах с крайне низкой проницаемостью. Для таких пород особенно важно понимать все особенности перетока нефти при ее добыче. Ключевую роль здесь играет исследование керна – образцов пород глубинных слоев, отобранных при бурении скважин. Обычно используют два подхода: экспериментальный (лабораторные исследования керна с помощью специального оборудования) и математическое моделирование, в ходе которого строится «цифровой двойник» керна. Основу цифрового керна составляют детальные модели, которые строятся по данным рентгеновской томографии реальных образцов. Чем точнее методы рентгеновских исследований, тем лучше можно построить математические модели.

Проект, реализуемый в рамках выигранного гранта, станет продолжением исследований в области цифрового керна, которые стартовали в рамках консорциума «Синхротронное излучение для нефтегазовых технологий», соглашение о создании которого было подписано в августе 2023 года на международном форуме технологического развития «Технопром». В 2024 году к консорциуму присоединился «Сколтех». Со стороны НГУ задельные работы по этому проекту финансировались в рамках стратегического проекта «Научный инжиниринг» программы «Приоритет 2030».

Ключевым элементом проекта является использование синхротронного излучения — мощного источника рентгеновских лучей, который позволяет «просвечивать» непрозрачные объекты с высокой скоростью и детальностью. В отличие от обычных лабораторных рентгеновских установок, синхротрон даёт на порядки более интенсивный и сфокусированный пучок. ЦКП «СКИФ», который сейчас готовится к запуску, станет одной из самых современных установок такого рода в мире.

— СКИФ даёт возможность наблюдать микроскопические процессы внутри породы в режиме реального времени. Это настоящая революция в геологических и нефтяных исследованиях, — отметил директор Научно-образовательного центра «Газпромнефть — НГУ», профессор РАН Сергей Головин.

Проект НГУ реализуется в составе консорциума из семи организаций, включая Томский политех, Институт гидродинамики СО РАН, Институт геологии и минералогии СО РАН, ЦКП СКИФ, НИЦ КИ. В проекте три основных направления: развитие методик синхротронных измерений для керна, создание специализированных исследовательских ячеек и образовательная программа. Планируются курсы повышения квалификации, работа со студентами и даже со школьниками.

По итогам проекта будут разработаны новые научные методики, защищены патенты, опубликованы статьи и подготовлены кадры для высокотехнологичной нефтяной отрасли. Но главное — появится реальный инструмент, способный ускорить внедрение новых подходов к добыче нефти в сложных условиях.

Работа над «цифровым керном» рассчитана на три года. Финансирование предоставлено Министерством науки и высшего образования РФ в рамках федеральной программы по развитию синхротронных и нейтронных исследований.