Обзор инновационных способов разработки нефтегазовых месторождений Иванцова М.С (ВФ УГТУ студентка группы НГД 23 О-б, почта: casdasfox@gmail.com) Аннотация В данной статье рассматриваются инновационные технологии разработки нефтегазовых месторождений. Описываются различные методы, такие как горизонтальное бурение, многоствольное бурение, гидроразрыв пласта, многостадийный гидроразрыв пласта, виртуальный буровой, использование робототехники и искусственного интеллекта, использование беспилотных летательных аппаратов, использование новых материалов и технологий для строительства скважин и трубопроводов, использование возобновляемых источников энергии, использование технологий для снижения выбросов углекислого газа. Обсуждаются преимущества и недостатки этих методов, а также их влияние на экологическую безопасность и эффективность работы оборудования. Ключевые слова Инновация, нефть, газ, местрождения, потенциал цифровых технологий, способы и методы технологий. An overview of innovative ways to develop oil and gas fields Ivantsova M.S. (VF USTU student of NGD group 23 O-b, mail: casdasfox@gmail.com ) Annotation This article discusses innovative technologies for the development of oil and gas fields. Various methods are described, such as horizontal drilling, multi-barrel drilling, hydraulic fracturing, multistage hydraulic fracturing, virtual drilling, the use of robotics and artificial intelligence, the use of unmanned aerial vehicles, the use of new materials and technologies for the construction of wells and pipelines, the use of renewable energy sources, the use of technologies for reducing carbon dioxide emissions. The advantages and disadvantages of these methods are discussed, as well as their impact on environmental safety and equipment efficiency. Keywords Innovation, oil, gas, places of origin, the potential of digital technologies, ways and methods of technology. Введение В России имеются миллиарды тонн трудноизвлекаемых запасов нефти, уже разведанных, но еще не введенных в промышленную разработку. Главный признак трудноизвлекаемых запасов нефти - экономическая неэффективность их извлечения при применяемой привычной стандартной технологии. Другой существенный признак - скважины, пробуренные на такие нефтяные пласты, обладают крайне низкими коэффициентами продуктивности. В настоящее время разработка нефтегазовых месторождений является одной из ключевых отраслей мировой экономики. Однако традиционные методы добычи нефти и газа становятся все менее эффективными из-за исчерпания легкодоступных запасов и увеличения глубины залегания углеводородов. Поэтому инновационные способы разработки нефтегазовых месторождений приобретают все большую актуальность. Существует ряд важнейших мероприятий по разработке месторождений этих природных ископаемых. Недостаточно просто прийти и выкопать скважину. Знание о разработке месторождений нефти и газа важно по нескольким причинам: -энергетическая безопасность: нефть и газ являются основными источниками энергии во многих странах, и знание о том, как разрабатывать месторождения, помогает обеспечить стабильные поставки этих ресурсов; -Экономическое развитие: разработка месторождений нефти и газа может привести к созданию рабочих мест и стимулировать экономический рост в регионах, где они расположены; -Научное и техническое развитие: разработка месторождений нефти и газа требует использования передовых технологий и научных знаний, что способствует развитию науки и техники; -Охрана окружающей среды: нефтегазовая промышленность может оказывать негативное воздействие на окружающую среду, поэтому знание о том, как разрабатывать месторождения с минимальным ущербом для природы, является важным; -Международное сотрудничество: разработка месторождений нефти и газа может привести к сотрудничеству между странами и компаниями, что способствует укреплению международных отношений [1]. Разработка нефтяных и газовых скважин – это целый комплекс действий, направленных на выкачку углеводородного сырья из месторождения к забою. При этом должен предусматриваться определенный порядок расположения буровых по всей плоскости нефтеносного контура. Инженерами предполагается очередность введения в рабочее состояние скважин, установка технологического оснащения и поддержка режима работы на промысле. Первоочередной задачей общества является переход к новой энергетической парадигме, основанной на технологиях, которые не способствуют изменению климата. Необходимо активно сокращать выбросы от унаследованных активов, которые, вероятно, будут продолжать играть значительную роль в мировом энергетическом балансе в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Чтобы помочь нефтегазовой промышленности добиться прогресса в декарбонизации, рассматривают потенциал следующих четырех цифровых технологий: -Движение в сторону «интеллектуализации» компаний. -Развитие граничных вычислений. -Появление глобальных стандартов данных для измерения выбросов парниковых газов. -Повышение эффективности цифровой инфраструктуры. НЕ смотря на то что концепция интеллектуальных месторождений существует уже несколько десятилетий, этот путь еще далеко не завершен. Обеспечение в реальном масштабе времени общесистемной ситуационной осведомленности было целью отрасли в течение многих лет, но все же основное внимание к интеллектуальной революции в отрасли было направлено на увеличение производства и обеспеченности запасами. Вопросы здоровья, безопасности и окружающей среды считались приоритетами нефтегазового сектора, но они не всегда были на переднем крае мотивации к разумной (с позиций долгосрочной перспективы) деятельности. Теперь, когда смягчение последствий выбросов парниковых газов является критически важной частью энергетической отрасли, эта задача проектирования, которая принесла впечатляющие результаты, когда в центре внимания были в основном вопросы производства большего количества нефти и газа, переориентируется на сокращение выбросов парниковых газов в этом секторе. Появился глобальный стандарт данных, известный как Open Footprint Forum, который позволит отрасли совместно работать над нулевым уровнем выбросов. Отсутствие общего протокола для хранения, определения и доступа к данным о выбросах до недавнего времени мешало отрасли иметь согласованный, объединенный взгляд на то, как, где и когда происходят выбросы. Форум Open Footprint был создан широкой коалицией компаний-членов для создания общей архитектуры данных о выбросах, с тем чтобы такие измерения могли проводиться по всей цепочке стоимости, создавая тем самым чрезвычайно прозрачную среду, в которой заинтересованные стороны могут совместно работать над сокращением выбросов парниковых газов. Нефтегазовый сектор с годами стал гораздо более интенсивным в вычислительном отношении. Доля мировой электроэнергии, которая потребляется инфраструктурой данных и серверными фермами, по прогнозам, вырастет более чем на 20 % к 2030 году, и в силу своей растущей зависимости от цифровых технологий нефтегазовая отрасль является частью этой растущей тенденции. Из этого следует, что эффективность цифровых ресурсов и вычислительных услуг, которые закупает промышленность, является важным фактором, поскольку сектор пытается уменьшить свой общий экологический след. Нефтегазовый сектор может улучшить общие экологические показатели, выбрав более эффективные вычислительные технологии и поставщиков, которые также стремятся сократить свой углеродный след. Благодаря этим четырем технологическим изменениям – в частности, продолжению пути отрасли к «интеллектуализации», передовым вычислениям, глобальным стандартам данных для измерения выбросов и повышению эффективности цифровой инфраструктуры – нефтегазовая промышленность сможет сократить свои выбросы парниковых газов в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Инновационные способы разработки нефтегазовых месторождений включают в себя следующие технологии и методы Горизонтальное бурение: это метод, при котором скважина бурится под углом к поверхности земли, а затем продолжается горизонтально в направлении залежи нефти или газа. Это позволяет увеличить площадь охвата и добычу. Многоствольное бурение: это метод, при котором из одной точки бурится несколько скважин, что позволяет увеличить площадь охвата и добычу. Гидроразрыв пласта (ГРП): это метод, при котором в скважину под давлением закачивается смесь воды, песка и химических реагентов, что позволяет разрушить пласт и увеличить его проницаемость для нефти или газа. Многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП): это метод, при котором в одной скважине проводится несколько гидроразрывов на разных глубинах, что позволяет увеличить площадь охвата и добычу. Виртуальный буровой: это метод, при котором с помощью компьютерного моделирования и анализа данных о геологической структуре месторождения определяются оптимальные точки для бурения скважин. Использование робототехники и искусственного интеллекта: это методы, при которых роботы и системы искусственного интеллекта используются для автоматизации и оптимизации процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа. Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для мониторинга и обслуживания месторождений. Использование новых материалов и технологий для строительства скважин и трубопроводов, таких как композитные материалы и 3D-печать. Использование возобновляемых источников энергии для обеспечения работы оборудования на месторождениях. Использование технологий для снижения выбросов углекислого газа и повышения экологической безопасности нефтегазовых операций. Инновационные способы разработкинефтегазовых местроождений имеют как ряд плюсов для общесва, так и ряд минусов. К плюсам относятся: -Увеличение добычи нефти и газа: инновационные методы позволяют увеличить площадь охвата и добычу, что ведет к увеличению объемов добычи нефти и газа. -Снижение затрат: использование новых технологий и методов может снизить затраты на разработку и эксплуатацию месторождений. -Улучшение экологической безопасности. -Повышение эффективности: использование новых технологий и методов может повысить эффективность работы оборудования и снизить время на разработку и эксплуатацию месторождений. Минусы: -Высокие начальные затраты: внедрение новых технологий и методов требует значительных начальных инвестиций. -Риск непредвиденных последствий: некоторые инновационные методы, такие как гидроразрыв пласта, могут привести к утечкам газа и других вредных веществ, что может негативно сказаться на окружающей среде. -Непредсказуемость результатов: результаты использования новых технологий и методов могут быть непредсказуемыми, что может привести к неожиданным последствиям. Выводы Изучив проекты, материалы, статьи, также стоит отметить применение технологий искусственного интеллекта и машинного обучения для оптимизации процесса разработки нефтегазовых месторождений. Эти технологии позволяют анализировать большие объемы данных о геологических условиях, характеристиках пластов и режимах работы скважин, чтобы определить наиболее эффективные стратегии разработки. Кроме того, важным направлением развития является создание новых материалов и технологий для повышения эффективности работы оборудования и снижения затрат на его эксплуатацию. Например, использование композитных материалов для строительства трубопроводов, которые обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Таким образом, инновационные способы разработки нефтегазовых месторождений представляют собой перспективное направление развития отрасли. Они позволяют повысить эффективность добычи нефти и газа, снизить затраты на эксплуатацию оборудования и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Список литературы 1. Статья «Инновационные технологии нефтегазовой отрасли по всему миру» 2. Сбоник: «Проблемы разработки месторождений нефти и газа». 3. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «проблемы разработки нефтяных и газовых месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. 4. Будущее ТЭК: новейшие технологии и разработки в нефтегазовой отрасли. 5. Сайт: «Большие данные» - Инновационные технологии разработки нефтегазовых месторождений
