Томограф ТПУ поможет получить больше информации о трудноизвлекаемых запасах нефти

| 877

Специалисты Томского политехнического университета разработали прототип усовершенствованного томографа для сканирования образцов породы из низкопроницаемых пластов — трудноизвлекаемых запасов углеводородов. Томограф сканирует и реконструирует объемные изображения образцов пород, его можно оптимизировать под задачи атомной, энергетической и других отраслей.

Томографы применяются в нефтегазовой отрасли для сканирования образцов породы — кернов. Они «просвечивают» керн рентгеновским излучением и помогают получить трехмерную модель его внутренней структуры. Это необходимо для определения строения породы, ее ключевых особенностей, наличия или отсутствия углеводородов. Качественная модель керна позволяет проводить исследования в цифровом виде, а значит — экономить время и средства на лабораторные исследования.

«Над томографом работала группа специалистов из трех подразделений Томского политеха — Инженерной школы природных ресурсов, Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов и Центра Heriot-Watt в ТПУ. Нам удалось актуализировать программное обеспечение для сканирования и реконструкции уже объемных изображений. Работа в этом направлении велась совместно с ООО «ЭнДиТи Тулс», — отмечает директор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Алексей Гоголев.

Преимущества разработки специалистов Томского политеха перед аналогами заключаются в использовании дополнительных оптических элементов и оптимизированным протоколом сканирования. В процессе сканирования пучок рентгеновских лучей, предварительно сформированный оптическими элементами, проходит через керн и ослабляется в зависимости от вариации пространственной плотности и минерального состава. На выходе излучение в измененном виде фиксируется детектором. Из серии проекций затем складывается трехмерная модель керна. В зависимости от задач заказчика можно в два раза увеличить скорость сканирования или улучшить качество изображения.

«Мы апробировали возможность сканирования и других объектов с помощью томографа — например, ТВЭЛов (тепловыделяющие элементы в атомных станциях). Эксперименты показали хорошую контрастную чувствительность по распределению топлива в ТВЭЛе.

Таким образом, благодаря оптимизации программного обеспечения схема сканирования может быть адаптирована и под другие протяженные объекты», — дополняет Алексей Гоголев.

Предварительное моделирование и апробирование методики увеличения контраста рентгеновской микротомографии разработчики ТПУ провели вместе со специалистами «Газпром нефти». По словам ученых, эта задача была связана с потребностью увеличить объемы добываемой нефти из пластов, которые относятся к классу низкопроницаемых, то есть к трудноизвлекаемым запасам.

Усовершенствованный томограф будет передан заказчику в ближайшее время.