В МФТИ создали математический «рентген» для Земли: он покажет, где бурить, чтобы точно попасть в нефтяную ловушку

Ученые Московского физико-технического института создали математический алгоритм, способный совершить переворот в геологоразведке и существенно повысить эффективность добычи нефти и газа. Как сообщается в журнале Geophysical Prospecting, новая методика позволяет строить сверхточные цифровые модели подземных пластов, детально учитывая все имеющиеся трещины и разломы, что ранее было практически невыполнимой задачей.

Научный сотрудник лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ Алена Фаворская пояснила, что каждый виток научно-технического прогресса начинался с фундаментальных открытий в математике. По ее словам, разработанный подход потенциально может быть применен не только в добывающей отрасли, но и экстраполирован на волновые уравнения квантовой механики и физики элементарных частиц, что в перспективе способно привести к прорыву в приборостроении и понимании устройства материи.

Главная проблема традиционной сейсморазведки заключается в том, что единого алгоритма для обработки данных с разных территорий не существует. Геофизики вынуждены учитывать уникальные особенности каждой геологической среды, а существующие методы моделирования не могут корректно обрабатывать зоны с резкими изменениями физических свойств пород. Из-за этого на сейсмограммах часто возникают артефакты, приводящие к ложной интерпретации, а впоследствии — к бурению пустых или малопродуктивных скважин и колоссальным финансовым потерям.

Новый метод от специалистов МФТИ позволяет избежать этих ошибок. Он нацелен на точное вычисление и визуализацию распространения сейсмических волн внутри неоднородных геологических разрезов, что кратно повышает точность обнаружения трещин и разломов, рядом с которыми чаще всего и располагаются ценные углеводородные ловушки. Кроме того, алгоритм решает проблему перегруженности данными: в ходе стандартной разведки производятся терабайты исходной информации, и новый подход помогает отсеивать несущественные данные, освобождая вычислительные ресурсы.

Одним из ключевых направлений применения технологии может стать разработка нетрадиционных запасов баженовской свиты — крупнейшего в России резервуара сланцевых углеводородов. В таких пластах для увеличения притока нефти активно применяется гидроразрыв пласта, и новый метод позволит в режиме реального времени отслеживать процесс создания искусственных трещин и контролировать их развитие. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.