Научный прорыв для гидроразрыва. Нефтяники подсчитали экономический эффект от разработок ученых

Научные разработки и предложения в сфере нефтедобычи позволяют в прямом смысле копать глубже и эффективнее. Новые формулы, которые рассчитывают работники института, на практике помогают "стимулировать" недра, позволяя наращивать объем добычи черного золота. Кто и как продвигает революцию процесса добычи черного золота и какой экономический эффект дают разработки, рассказала БЕЛТА директор института "БелНИПИнефть" Александра Ракутько. 

Научный подход в покорении недр

Это подразделение - научный базис для всей "Белоруснефти", объединяющий около полутысячи увлеченных своим делом сотрудников. Каждый год в их активе - тысячи исследований. Самое главное, что эти изыскания не остаются в теории, а в прямом смысле позволяют взглянуть вглубь недр. Разработки и предложения не остаются на бумаге или в цифре, а позволяют получать реальные результаты, приводя коллег-добытчиков к новым рекордным показателям. 

"БелНИПИнефть" - мозговой центр стройной системы нефтедобычи, который позволяет постоянно совершенствовать процессы добычи черного золота. Особенно это актуально при работе с трудноизвлекаемыми запасами. Фактически в прямом смысле силой ученой мысли удается поднимать с глубины тот объем углеводородов, до которого еще пять-десять лет назад казалось нереально добраться. 
По сути, ученые выполняют не только функцию компаса, указывающего на потенциальные перспективные и все еще щедрые месторождения, но и прорабатывают оптимальные варианты для их добычи. 

Так, результаты научно-исследовательской и проектной работы закладываются в основу стратегии компании по различным направлениям: от геологоразведочных работ и аспектов восполнения ресурсной базы углеводородного сырья до создания конкурентоспособных технологий для эффективной разработки месторождений. По факту обеспечивается научное сопровождение добычи нефти на всех этапах, включая систему защиты окружающей среды.

Разгадка недр

Научные сотрудники ежедневно изучают физико-химические образцы горных пород, пластовых флюидов, химических реагентов нефтепромыслового назначения. Ежемесячно через них проходят сотни образцов и проб, состав и свойства которых изучаются на самом передовом высокотехнологичном оборудовании.
Каждое исследование приближает к разгадке недр. Это делает процесс добычи нефти более простым и оптимальным как для человека, так и более безопасным для окружающей среды. День за днем научные сотрудники буквально по кирпичикам укрепляют фундамент передовых прикладных разработок института.

Для этих целей закуплено более 50 единиц современного специализированного лабораторного оборудования за последние пять лет.

ГРП экономит миллионы

Александра Ракутько делает акцент на прикладном характере научных изысканий, указывая, что команда нацелена не только на технологический и экономический результат сегодня и завтра, но и на отдаленные перспективы. Стратеги делают ставки на инновационные решения, которые способствуют развитию отрасли на многие годы вперед.
Фактически научная работа идет в режиме нон-стоп. Стремительный темп развития отрасли на мировом уровне не позволяет расслабляться. Кроме того, в "БелНИПИнефти" подчеркивают, что не намерены идти по шагам коллег из других стран, а прилагают максимум, чтобы быть на шаг впереди. Поэтому темп набран серьезный: на реализацию идеи от момента ее возникновения до запуска в промышленное производство и эксплуатацию уходит не более года.

Один из самых показательных примеров связан с прорывной технологией гидроразрыва пласта. Это сложная и вместе с тем актуальная для нефтедобычи технология, предусматривающая значительный комплекс работ. Его внедрение продиктовано производственной необходимостью, так как остаточные ресурсы углеводородов в Беларуси в основном трудноизвлекаемые. Поэтому метод многостадийного ГРП в настоящее время применяется при освоении большинства новых скважин. 
Как подчеркнули в компании, это довольно трудоемкая и дорогостоящая технология. В ее основе - принцип создания трещин в пласте, что облегчает доступ к углеводородам. Это достигается при закачке под большим давлением специальных водных растворов сложных химических соединений. Для удержания созданных трещин их заполняют расклинивающими материалами - пропантами. Речь о больших объемах: в одну скважину можно закачать около 20 тысяч кубов водных растворов.

В "БелНИПИнефти" тестируют сотни вариантов таких составов. Это непростая поисковая задача, ведь ее конечная цель - экономия средств и оптимизация процессов. На пути к этому сотрудники института подбирают наиболее доступные реагенты, формулы с оптимальной концентрацией составов, чтобы не потерять качество конечного продукта.

В изысканиях по подбору расклинивающих материалов работники "БелНИПИнефти" сделали ставку на увеличение доли фрак-песков при снижении объемов пропанта. Это привело к созданию автоматизированного производства фракционированного кварцевого песка для нефтедобычи. Компания "Белоруснефть" создала новое подразделение на месторождении песка, подходящего по плотности, твердости и сферичности.

Все средства, инвестированные в научные разработки технологий в области ГРП, окупаются с лихвой. Каждый вложенный рубль значительно увеличивает рентабельность проектов. Ежегодно комплекс разработок в области ГРП позволяет компании экономить до $5 млн.

Проекты умного строительства

Повлияли сотрудники института и на технологию упрощенного строительства скважин. В "БелНИПИнефти" привели все обоснования в ее пользу еще в 2017 году. После внедрения она оправдала себя, показав и экономический эффект. Его основные показатели - снижение металлоемкости конструкции и периода строительства. Каждую цифру подтверждают простые математические калькуляции. 

Как объяснила Александра Ракутько, до этого при строительстве скважин в сложные пласты приходилось спускать три колонны. "Такой подход продиктован тем, что у каждого пласта имеются особенные геологические условия, поэтому их необходимо перекрывать отдельными колоннами. Тут важно учитывать несколько производственных и экологических моментов. Во-первых, необходимо избежать попадания производственных растворов или углеводородов в пресные водоносные горизонты. Во-вторых, важно перекрыть солевые пласты, которые могут негативно сказаться на операциях нефтедобычи", - рассказала она. Исходя из этих позиций была опробована разработанная в институте упрощенная конструкция с двумя колоннами. Уже в детально просчитанной теории предлагаемая схема значительно снижала затраты при полноценно сохраняемом функционале.
И расчеты после применения ноу-хау говорят сами за себя. Уже в 2022 году только четыре скважины, построенные по усовершенствованной схеме, дали ощутимый финансовый эффект. Речь об экономии около 700 тыс. бел. руб. Дальше - больше. Уже в следующем году по этой технологии было возведено более 40 скважин. Сэкономлено 6,5 млн бел. руб. Такую конструкцию использовали практически на всех объектах и в 2024-м, и в 2025-м.  

Но на этом в "БелНИПИнефти" не остановились. Еще одна значимая разработка - рецептура облегченного тампонажного раствора с упругими свойствами цементного камня для крепления скважин в нетрадиционных коллекторах. Предложенный алгоритм позволяет обеспечить цементирование колонн с глубиной до 5,5 тыс. м и снизить затраты на закупку дорогостоящих зарубежных рецептур.

Только две скважины, на которых была применена эта разработка, за 2024-2025 годы принесли 4,6 млн бел. руб. экономии.

Ученые "БелНИПИнефти" постоянно работают над совершенствованием рецептуры состава для цементирования стенок скважины.

Умное импортозамещение

Еще одно важнейшее направление в компании, включая научные подразделения, - создание и внедрение импортозамещающих технологий.

На всех объектах нефтедобычи создана и совершенствуется единая цифровая система. К примеру, на каждой скважине установлены датчики контроля. Вся оперативная информация в режиме онлайн поступает в систему. Изначально была установлена импортная телеметрическая инфраструктура. В настоящее время используют проекты собственной разработки. 

Александра Ракутько перечислила целый перечень новшеств ученых-нефтяников. Они производятся в промышленных масштабах, успешно применяются на своей базе, а также имеют серьезный экспортный потенциал. 
"Это устройство непрерывного контроля изоляции "СКАД-НКИ-3", универсальная автономная система мониторинга объектов нефтедобычи, контроллер автоматизации установки штангового глубинного насоса", - уточнила директор.
 
Передовые разработки позволяют решать экономические задачи. Результаты отражаются не только в производственной статистике, но и в топах новостных лент: впервые за последние 30 лет удалось преодолеть планку в два миллиона тонн добытой нефти. И в "Белоруснефти" уверены, что этот показатель будет только увеличиваться. 

Фото предоставлены компанией "Белоруснефть",
БЕЛТА. -0-