КиберГРП Дизайн гидроразрыва пласта

Продукт
Разработчики: Газпром нефть, Московский физико-технический институт (МФТИ), Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет (СПбПУ) Петра Великого
Отрасли: Добыча полезных ископаемых,  Нефтяная промышленность

2019: Первый релиз продукта

До конца 2019 года научно-технический центр «Газпром нефти» планирует выпустить первый релиз программного обеспечения «КиберГРП», предназначенного для дизайна гидроразрыва пласта (ГРП). Об этом TAdviser рассказал директор по технологическому развитию «Газпром нефти» Алексей Вашкевич в октябре.

Научно-технический центр «Газпром нефти» разрабатывает «КиберГРП» совместно с консорциумом организаций <i>(фото - TAdviser)</i>
Научно-технический центр «Газпром нефти» разрабатывает «КиберГРП» совместно с консорциумом организаций (фото - TAdviser)

ГРП - один из наиболее эффективных способов воздействия на пласт для повышения нефтедобычи на месторождении и увеличения коэффициента извлечения нефти из недр. По мере того, как уменьшаются легкоизвлекаемые запасы нефти, метод ГРП набирает популярность в России и в мире.

Программный продукт «КиберГРП» будет включать в себя все типы ГРП – обычный и для «трудной» нефти, все виды коллекторов, заканчивания нефтяных скважин и др., пояснил Вашкевич.

По его словам, этот продукт станет серьезным отраслевым аналогом крупным западным разработкам и сможет заменить их. В самой «Газпром нефти» он, в частности, замещает американское ПО, включая Fracpro от Carbo Ceramics.

Проект по разработке «КиберГРП» реализуется в консорциуме с МФТИ, Сколтехом, Санкт-Петербургским политехническим университетом и Институтом гидродинамики при участии Минобрнауки.

По словам Вашкевича, к разработке собственных продуктов для ГРП «Газпром нефть» подтолкнули американские санкции <i>(фото - «Газпром нефть»)</i>
По словам Вашкевича, к разработке собственных продуктов для ГРП «Газпром нефть» подтолкнули американские санкции (фото - «Газпром нефть»)

Потребность в разработке подобных продуктов возникла в 2014 году, когда США ввели в отношении российских компаний энергетической сферы санкции, запрещающие поставлять им, в том числе, программное обеспечение для ГРП шельфовой нефти и баженовской свиты. Последняя - это крупная группа нефтематеринских горных пород в Западной Сибири, одно из крупнейших месторождений сланцевой нефти в мире.

«КиберГРП» вырос из программного решения под названием «РОСТ», который был ранее создан в рамках программы импортозамещения «Газпром нефти» для ГРП на месторождениях с трудноизвлекаемых запасами после того, как США ввели санкции. Алексей Вашкевич пояснил TAdviser, что на тот момент отечественные наработки для ГРП в целом были, но не было решений именно для ГРП месторождений «трудной» нефти.

Первые работы по созданию программного продукта начались в 2015 году в рамках федеральной целевой программы «Комплексное изучение баженовской свиты», где «Газпром нефть» выступила в качестве индустриального партнера. В дальнейшем продукт развивался в рамках самостоятельного технологического проекта.

В работе принимали участие инженеры управлений проектов нетрадиционных запасов и дизайнов ГРП научно-технического центра «Газпром нефти». В качестве партнеров в проекте на разных этапах его реализации участвовали представители от МФТИ, Сколтеха, МГУ, СПбПУ. Инжиниринговый центр МФТИ выступил в качестве сервисной компании по сопровождению работ ГРП с использованием разработанного прототипа решения.

ПО для ГРП «трудной» нефти компания начала использовать в начале 2018 года, и с тех пор с его помощью было проведено порядка 200 ГРП, привел TAdviser данные директор по технологическому развитию «Газпром нефти».

При этом, говорят в компании, запросы на получение и использование софта поступали как от российских, так и от зарубежных компаний. А весной 2019 года, по словам Вашкевича, этот продукт был представлен на крупной нефтегазовой выставке Agora в рамках конференции CERAWeek в Хьюстоне, США, где американские компании, включая Amazon, были крайне удивлены сложностью использующихся в нем алгоритмов.

«
Это пример, когда мы по линии импортозамещения думали, что создадим хотя бы что-то, а создали решение, которому, как оказалось, в мире сейчас нет аналогов с точки зрения математического аппарата, - отметил Вашкевич. – Нам удалось первыми зайти в динамическое симулирование микрострессов вдоль ствола скважины, когда в динамике считается состояние горной породы, а не в статике. Это очень сложно реализовать с точки зрения оцифровки процессов геомеханики.
»

Алексей Вашкевич также рассказал TAdviser, что ранее, до санкций, для «трудного» ГРП «Газпром нефть» много сотрудничала со Schlumberger и с точки зрения софта, и на этапе реализации – бурения. Он добавил, что из-за санкций ни один проект компании не был отменен, хотя некоторые были приостановлены: «где-то на год, где-то на полтора».

Программное обеспечение для ГРП на замену импортному разработала и «Роснефть». В частности, в 2017 году был создан симулятор «РН-ГРИД» специалистами «РН-БашНИПИнефть», входящего в корпоративный научно-проектный комплекс «Роснефти». В пресс-материалах компания не уточняет, для каких именно видов ГРП предназначен этот продукт. По состоянию на октябрь 2019 года, по данным «Роснефти», на ее объектах были выполнены более 6,5 тыс. операций ГРП с полным циклом проектирования на симуляторе «РН-ГРИД»[1].

Помимо использования для собственных нужд, компания предлагает этот продукт и рынку. В октябре 2019 года «Роснефть» сообщала, что передала двадцати пяти нефтесервисным и нефтегазовым компаниям более 30 коммерческих и более 40 тестовых лицензий на право использования «РН-ГРИД».

Алексей Вашкевич не дал оценку продукту «Роснефти», но отметил, что в «Газпром нефти» постоянно наблюдают за тем, что делают их коллеги, на рабочем уровне находятся с ними в постоянном контакте и в курсе сильных и слабых сторон их разработок.

В «Газпром нефти» заявили TAdviser, что созданный в их компании программный продукт отличается от классических симуляторов ГРП в коммерческих продуктах, реализуемых на рынке. Уникальность симулятора «Газпром нефти» заключается в том, что это комплексное системное решение по ГРП, говорят в компании.

«
В отличие от распространенных на рынке программ, софт «Газпром нефти» не просто анализирует усредненные показатели по породе, моделируя дизайн одной трещины и мультиплицируя процесс на расстояние с учетом всех физических параметров, происходящих во время ГРП. Сложный математический алгоритм, примененный при создании программы, позволяет в динамике, а не в статике, оценить процессы в каждой последующей трещине, образующейся во время ГРП, - поясняют в «Газпром нефти».
»

Кроме алгоритма расчета самой трещины ГРП, программа содержит различные дополнительные модули: анализ микросейсмики, подключение гидродинамического симулятора для расчетов, модуль оптимизации, уникальный для российского рынка модуль расчета нетрадиционных коллекторов. Разработка дополнительных модулей еще продолжается.

Разработанные для внутренних нужд продукты «Газпром нефть» готова предлагать рынку. И это касается не только ПО для ГРП. По словам Алексея Вашкевича, коммерциализация разработок крайне важна, и «Газпром нефть» планирует создать подразделение в форме отдельного юрлица, которое будет отвечать за коммерциализацию технологических разработок компании. Вся компания будет работать на поиск идей, их апробирование, создание прототипов, подтверждение гипотез. Но с момента подтверждения идеи и понимания, что будет создан успешный продукт, в это отдельное подразделение будет передаваться создание продукта.

Готовые решения оно будет разрабатывать, в том числе, за счет формирования совместных предприятий с другими организациями и привлечением финансирования: государственного, проектного, венчурного. Возможны и варианты, когда сразу несколько компаний отрасли могут выступать заказчиками той или иной технологии, отметил директор по технологическому развитию «Газпром нефти».

Примечания