Санкт-ПетербургСолнечно+14°C
$ЦБ:70,75ЦБ:78,55OPEC:28,45

Российские учёные нашли способ сэкономить сотни миллионов на разведке месторождений

геомеханика
Фото © Форпост Северо-Запад /

Ряд китайских нефтегазовых компаний выразил заинтересованность в покупке отечественной технологии, которая позволяет проводить экспресс-анализ кернов, извлеченных из разведочной скважины, прямо на месте полевых работ. По мнению инженеров из Поднебесной, её внедрение в производство позволит усовершенствовать процесс геологической оценки запасов полезных ископаемых, сделав его более оперативным и менее затратным. «Форпост» решил выяснить, возможно ли на самом деле повысить рентабельность воспроизводства ресурсной базы.

Мобильная установка магнитно-резонансного исследования керна была разработана специалистами сервисной компании ТНГ-Групп, которая базируется в Татарстане. Она позволяет получить сведения о прочностных и деформационных свойствах извлечённой монолитной породы вне лабораторных условий и без её разрушения. Портал Neftegaz.ru сообщает о том, что испытания инновации прошли в прошлом году на нескольких скважинах КНР и были признаны успешными.

«Для того чтобы обеспечить устойчивость возводимых зданий и сооружений, необходимо получить подробную информацию о физико-механических свойствах грунтов на участке строительства. А для того, чтобы начать добычу любого вида сырья – руды или углеводородов – нужно сначала найти его залежи. И в том, и в другом случае требуется бурение разведочной скважины и извлечение керна. Подсчитать запасы полезных ископаемых месторождения или получить ответ на вопрос, какую нагрузку способна выдержать порода, склонна ли она к деформации, устойчива ли к горным ударам, можно только после испытаний её проб. Сведения, полученные в ходе этих испытаний, заносятся в так называемый паспорт прочности, это один из основополагающих документов, без которых строительство невозможно», - пояснил заместитель директора научного Центра геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского Горного университета Георгий Поспехов.

геомеханика
Фото © Форпост Северо-Запад /

Стоимость глубоких разведочных скважин на нефть, газ или твёрдые полезные ископаемые в зависимости от их глубины, региона, где проходит бурение, и ряда других факторов колеблется в диапазоне от 200 до 500 миллионов рублей. К этим расходам следует также прибавить затраты на исследования керна в лабораторных условиях, за которые придётся заплатить ещё около 40 миллионов.

Естественно, добывающие компании крайне заинтересованы в том, чтобы снизить свои издержки. Тем более что положительный результат перед началом бурения им никто не гарантирует. Скважина вполне может оказаться сухой и средства будут потрачены впустую. В этой связи разработка ТНГ-Групп, которая даст возможность проводить испытания керна в полях, то есть снизить их себестоимость, безусловно, выглядит весьма перспективной.

Впрочем, уже в ближайшем будущем рентабельность геологоразведки может увеличиться гораздо существеннее. В этом уверены учёные Санкт-Петербургского горного университета, которые запатентовали сразу несколько изобретений, способных произвести в отрасли настоящую революцию. Они связаны с испытаниями раскалыванием образцов сферическими инденторами.

геомеханика
Фото © Форпост Северо-Запад /

«Дело в том, что многочисленные трудоёмкие исследования, которые необходимы для инженерных расчётов, становятся невозможными в случае серьёзного повреждения кернов. Мы усовершенствовали метод, моделирующий разрушение горных пород в условиях сложного неоднородного напряженного состояния. И создали расчётную методику, позволяющую получать всю необходимую информацию о механических свойствах проб даже в том случае, если они являются некондиционными. Допустим, представляют собой небольшие по размерам и массе обломки. Это позволяет проводить исследования свойств пород как в лабораторных, так и в полевых условиях при помощи технически простого испытательного оборудования, а также повышает надёжность и достоверность результатов. Наш способ особенно эффективен именно на стадии разведки полезных ископаемых, когда у исследователей нет прямого доступа к породам, а имеется лишь керновый материал», - говорит ведущий научный сотрудник Центра геомеханики и проблем горного производства Горного университета Владимир Коршунов.

Фактически это изобретение даёт возможность отказаться от бурения дополнительных скважин (их длина при разведке на нефть и газ доходит до 3-4 километров, а на твёрдые полезные ископаемые – до полутора) в случае природной или техногенной нарушенности извлечённого керна. Ведь массивный монолит, получить который весьма проблематично в связи с неоднородностью геологического строения пластов, для изысканий больше не требуется.

Разработка петербургских учёных может быть применена не только в геологоразведке, но и в таких секторах отечественной экономики, как добыча золота, алмазов и других природных ресурсов, а также при строительстве сооружений на скальных грунтах. Например, проектирование глубоких карьеров начинается с выбора угла наклона бортов. Если он окажется слишком пологим, то себестоимость добычи резко возрастёт, поскольку каждый градус увеличивает затраты недропользователя на десятки миллиардов рублей. Если же угол будет слишком крутым, то возникнет риск обрушения борта, гибели людей, потерь оборудования и убытков, также доходящих до десятков миллиардов. А ответ на вопрос об оптимальных решениях даёт именно изучение прочностных и деформационных свойств горной породы.

геомеханика
Фото © Форпост Северо-Запад /

«За последнее время Горный университет получил ряд патентов на изобретения, связанные с определением прочностных и деформационных характеристик горных пород. Однако применению на практике комплекса новых методов, который заслужил высокую оценку научного сообщества, препятствуют две проблемы. Во-первых, если при Советском Союзе отраслевые стандарты пересматривались каждые пять лет, то сейчас такой практики не существует. Мы работаем по ГОСТам, оставшимся нам в наследство с восьмидесятых годов прошлого века. Соответственно, компании, которым могло бы быть интересно сотрудничество с нами, попросту не могут себе этого позволить. И, во-вторых, в России на сегодня практически нет производств, занимающихся изготовлением оборудования, которым специалисты могли бы воспользоваться при испытаниях в полевых условиях для того, чтобы не везти породные пробы в лабораторию. Таким образом, решение вопроса о том, станут ли механические испытания более доступными, оперативными и дешёвыми во многом зависит от того, насколько своевременно будут учтены наши перспективные разработки в новых редакциях отраслевых стандартов», - считает Владимир Коршунов.

Он напоминает, что большинство профильных ГОСТов, применявшихся в СССР, были разработаны именно в петербургских лабораториях, где сегодня создаются прорывные для геологоразведки инновации. Над ними трудились такие известные специалисты, как Борис Матвеев, Юрий Карташов, Генрих Михеев и другие. Вполне возможно, что этот перечень выдающихся отечественных учёных в области геомеханики и геодинамики вскоре пополнится новыми именами. А нефтегазовая и горнорудная промышленность, благодаря их научным исследованиям, повысит свою рентабельность.