Согласно законодательству Российской Федерации, нефтяные предприятия обязаны вести учет добываемого сырья. Это предписано Постановлением Правительства РФ № 451 от 16.05.2014, Налоговым кодексом и некоторыми отдельными нормативно-правовыми актами России. Осуществлять подобный контроль на скважинах, где нефть извлекают только из одного пласта, довольно легко. В таком случае достаточно на выходе подсчитать объем добытого сырья.

Как рассказал Дмитрий Валерьевич Яковлев, ведущий инженер Передовой инженерной школы СПбГУ (лаборатория геохимического анализа нефти), по-иному обстоят дела со скважинами, которые извлекают сырье из нескольких нефтяных пластов одновременно. Специалистам приходится останавливать работу скважин и проводить промыслово-геофизические исследования, чтобы определить, с каких нефтеносных горизонтов была добыта нефть и в каком количестве она поступила от каждого из подземных уровней. В результате оборудование простаивает, а предприятия недополучают сырье, что неизбежно приводит к убыткам.

Существует и второй вариант решения проблемы: установить в скважине оборудование для раздельного учета сырья из разных пластов. Однако и этот способ имеет свои недостатки. На закупку техники требуется от десятков до нескольких сотен миллионов рублей. Также необходимы затраты на установку и сервисное обслуживание оборудования.

Ученые Передовой инженерной школы (ПИШ) СПбГУ совместно с экспертами группы компаний «Газпром нефть» разработали метод, позволяющий вести раздельный учет нефти из разных пластов без вмешательства в работу скважины и закупки дополнительного оборудования. Исследователи создали технологию геохимического контроля, которая дает возможность классифицировать извлеченные нефти по принадлежности к нефтеносным горизонтам и определять долю каждой в общем объеме полученного сырья.

В качестве программного обеспечения ученые СПбГУ используют «Геобазис». Это еще одна совместная разработка экспертов Университета и специалистов группы компаний «Газпром нефть». Программа предназначена для автоматического анализа химической и геохимической информации, ее интерпретации, визуализации и структурирования.

Специально для расчетов по разделению добычи используется модуль «Резервуарная геохимия». Его функционал дает пользователям «Геобазиса» возможность импортировать хроматограммы проб, привязывать их к конкретным геологическим объектам, разбраковывать, размечать, сопоставлять, а также обрабатывать весь массив данных с помощью трех разных математических моделей.

Алгоритмы для работы модуля созданы специалистами СПбГУ совместно с экспертами группы компаний «Газпром нефть» и функционально превосходят аналоги, используемые в другом программном обеспечении. Это делает разработку уникальной как на российском, так и на мировом рынке. Поскольку модуль «Резервуарная геохимия» является полностью отечественным, он внесен в Единый реестр российского программного обеспечения.

Работоспособность технологии, созданной учеными СПбГУ, была проверена на практике. Разработку использовали для раздельного учета добычи на шести нефтегазовых месторождениях Западной Сибири. Апробация прошла успешно. Авторы получили научные доказательства эффективности технологии и представили их экспертно-техническому совету Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых. В результате в мае 2024 года ведомство официально утвердило технологию и рекомендовало ее к применению на федеральном уровне.

В настоящее время данной методикой пользуются несколько крупных добывающих компаний из разных регионов России. Разработка применяется на десяти месторождениях нефти в стране. И это первая в мире технология геохимического контроля, которую удалось повсеместно внедрить в промышленную отрасль. «Похожие геохимические методы разделения добычи создавались российскими и зарубежными научными коллективами еще с 1980-х годов. У ученых было много довольно хороших наработок. Однако ни одна не получила широкого распространения. Все потому, что реализовывать их на производствах было слишком тяжело и затратно, — отмечает Дмитрий Яковлев. — В свою очередь, наш научный коллектив смог сделать процессы внедрения и применения простыми, благодаря чему разработке удалось выйти из мира научного в мир производственный. И мы продолжаем совершенствовать удобство нашей технологии».

В частности, эксперты Университета смогли сделать так, чтобы пользователям разработки требовалось прикладывать минимальные усилия для раздельного учета добычи. По сути, сейчас им необходимо лишь брать образцы из скважин и проводить стандартные лабораторные исследования, а остальные этапы (анализ и расчеты) выполняются машинами.

Помимо простоты и удобства, разработка геохимиков СПбГУ имеет и ряд других преимуществ. Во-первых, на ее реализацию не нужны большие финансовые затраты. В том числе потому, что технология не требует специализированного внутрискважинного оборудования и материалов, а для забора и подготовки проб используется стандартная и широко распространенная на рынке лабораторная посуда. Во-вторых, для учета добычи методом ученых СПбГУ используется оборудование отечественного производства, что делает разработку независимой от импорта.

В-третьих, технология отличается оперативностью. Если лаборатория для исследования проб организована прямо на месторождении, то после внедрения технологии весь процесс (от взятия образцов из скважины до получения конечного результата) может занять всего один-два дня. Если же обработку проб решено проводить в лаборатории геохимического анализа нефти Передовой инженерной школы СПбГУ, потребуется дополнительно заложить время на доставку образцов до Петербурга.

Еще одно преимущество разработки: она дает предприятиям возможность ежегодно охватывать исследованиями 100 % скважин, через которые они добывают нефть из нескольких пластов одновременно. Другие технологии раздельного учета добычи далеко не всегда способны обеспечить подобный результат.

Технологию ученых СПбГУ можно применять на любом нефтяном месторождении. Их, по данным Российского федерального геологического фонда, на начало 2024 года насчитывалось более 3300 штук в стране. Чтобы внедрить разработку, представителям предприятий достаточно обратиться в Передовую инженерную школу Университета.

При выборе любого из вариантов эксперты Университета выезжают на месторождение, чтобы, исходя из его специфики, определить наиболее оптимальные методы учета добычи. «В ходе первого этапа работы мы проводим небольшое опытное исследование на выделенном участке месторождения. Набираем коллекцию проб, анализируем их в своей лаборатории, обрабатываем. Исходя из специфики полученных нефтей, выбираем оптимальное по чувствительности лабораторное оборудование, а также выносим заключение о применимости технологии на предложенном объекте. В рамках второго этапа проводим более масштабные и детальные исследования, начинаем ставить технологию на поток. И в конечном итоге переходим с заказчиком к промышленной эксплуатации нашей методики», — объясняет Дмитрий Яковлев.