Ученые из Санкт-Петербургского университета и Пекинского института нефти разработали новый метод анализа геофизических данных, который позволяет определять направление микротрещин в горных породах, расположенных глубоко под поверхностью Земли. Новация позволит проводить бурение скважин для добычи углеводородов вдоль этих трещин и, тем самым, резко повысить эффективность извлечения сырья на месторождениях с высокой выработанностью. Результаты исследования опубликованы в сборнике Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2023.
Сейсморазведка — единственный на сегодняшний метод, позволяющий без бурения заглянуть «внутрь» Земли на глубину до 15 км и получить детальные трехмерные изображения геологических пластов. Ученые с помощью специального оборудования генерируют на поверхности Земли сейсмические волны, которые проникают вглубь геологической среды и отражаются от пластов со скоплениями газа, что регистрируют сейсмоприемники. После обработки собранной информации получаются трехмерные изображения, на которых видны потенциальные области скопления газа.
Сейсморазведка играет важную роль при освоении газовых месторождений с высокой степенью выработанности, для интенсификации добычи на которых часто применяется гидроразрыв пласта: в породу через микротрещины под высоким давлением нагнетается вода, смешанная с различными химическими веществами — эта смесь выдавливает искомые ресурсы наружу. В процессе добычи важно знать направление этих трещин, поскольку выкачивать углеводороды вдоль трещин гораздо эффективнее, чем поперек.
«Мы предложили и обосновали специальный метод анализа данных сейсморазведки для определения азимута натуральных (естественных) трещин. Если все сильно упростить, то это работает так: направленное образование трещин в горных породах вызывает так называемую азимутальную анизотропию: сейсмическая волна распространяется вдоль трещин быстрее, чем в поперечном направлении. Анализируя специальным образом скорости прихода сейсмических волн под разными направлениями, мы можем определить ориентацию трещин», — цитирует Санкт-Петербургский государственный университет директора Передовой инженерной школы СПбГУ Вячеслава Половкова.
