В Тюменском государственном университете действуетНаучный центр мирового уровня«Передовые цифровые технологии». Его исследователи занимаются разработками по приоритетам научно-технологического развития РФ в рамках национального проекта«Наука и университеты». Руководитель НЦМУ в ТюмГУАндрей Ермаковрассказал об итогах работы в 2024 году по ключевым направлениям центра.
Микрофлюидные чипы для нефтегазовой отрасли
Главной задачей этого года стало встраивание в совместную работу с нефтегазовым сектором для оценки возможностеймикрофлюидных чипов в исследовании кернаи химических методов нефтеотдачи. В результате реализации программы деятельности НЦМУ сформирован научно-исследовательский и технологический задел на будущее.
«Мы акцентировали внимание на работу с индустриальными партнерами. Представили ПАО«НК «Роснефть», ПАО«Газпром нефть», ПАО«Новатэк», АО «Мессояханефтегаз» и другим несколько докладов по микрофлюидной технологии тестирования методов нефтеотдачи. Выполнили предпроектные работы по исследованию фильтрации на микрочипе и подготовили с одной из компаний соглашение», — рассказал Андрей Ермаков.
Использование микрочипов активно развивается в последние годы. Область применения достаточно широкая и включает нефтедобычу и многие другие сферы. С помощью изготовленной двумерной физической модели оцифрованного керна — то есть чипа — можно тестировать различные композиции реагентов, поверхностно-активных веществ(ПАВ), которые применяются для повышения эффективности нефтедобычи.
Чипы позволяют визуализировать процесс движения и взаимодействия флюидов, то есть реагентов и углеводородов, внутри поровой структуры. С их помощью можно пронаблюдать, как в максимально приближенных к реальным условиям ведет себя то или иное вещество, а затем использовать эти данные для построения численных моделей и прогнозирования эффективности его применения.
«Визуализация, время и стоимость — это три ключевые преимущества использования микрочипов. Они существенно дешевле других способов изучения нефтеотдачи, потому что изготавливаются из фотополимерных материалов. Эксперимент — от генерации цифрового образа с заданными фильтрационно-емкостными параметрами до анализа результатов — проходит в течение пары дней», — пояснил Ермаков.
Моделирование и машинное обучение
Ведущий научный сотрудник лаборатории теории и оптимизации химических и технологических процессов ТюмГУ Максим Молокеев руководит процессом созданиямодели машинного обучения, которая позволит прогнозировать зависимости относительной фазовой проницаемости нефти и воды по характеристикам керна.
«В 2024 году мы провели работы по уточнению прогностической модели и запланировали испытания на активах индустриальных партнеров. Применение такого решения позволит сократить затраты на проведение исследований в лабораторных условиях при подборе методов повышения коэффициента нефтеотдачи», — прокомментировал Максим Молокеев.
Модель машинного обучения строит прогноз графиков относительной фазовой проницаемости. Такие графики описывают способность породы пропускать различные жидкости как, например, нефть или вода в смеси. Данные обрабатываются и представляются так, чтобы перевести их в векторы малой размерности — цифровой материал для прогнозирования. С их помощью исследователи представят, насколько будет эффективна добыча нефти при разных условиях.
«Мы расширяем научное сотрудничество. К работе в области математического моделирования процессов, протекающих внутри порового пространства синтетического керна, присоединился профессор из Мексики Хорхе Анчейта, заключено соглашение о сотрудничестве с Южно-китайским сельскохозяйственным университетом, Южно-китайским технологическим университетом и Мексиканским нефтяным институтом для разработки совместных образовательных программ и проведения научных исследований в области микрофильтрации и химического инжиниринга», — добавил Андрей Ермаков.
Решение прикладных задач индустриальных компаний и развитие в новых сферах
Еще одно подразделение НЦМУ в ТюмГУ — Центр компьютерного инжиниринга. В этом году его деятельность была сфокусирована на решение прикладных задач индустрии и выход к заказчикам за счет тендерных процедур. Работы проведены для ООО«ГЭХ Сервис газовых турбин», ООО«Кенера», ООО«ИнТех» и ООО«НЛМК-Инжиниринг».
Специалисты центра организовали проведение курса по обучениюоператоров беспилотных летательных аппаратовна базе университета совместно со Школой беспилотной авиации. Программу освоили около 30 человек. В текущей технологической повестке разработки в сфере беспилотной авиации все глубже проникают во все отрасли экономики, включая энергетику и нефтегазовую промышленность.
Проекты для студентов
Студенты Тюменского государственного университета принимают участие в проектах Научного центра мирового уровня. В этом году команда обучающихся занималасьразработкой математической моделинефтесодержащей породы и ее цифровой реализацией. В перспективе это позволит моделировать результаты взаимодействия керна с жидкостью.
Для популяризации инновационной деятельности в области IT-решений НЦМУ«Передовые цифровые технологии», компания АСКОН и разработчик геометрического ядра C3D Labs провелитретий хакатонпо программированию для студентов российских учебных заведений. Его участниками стали одиннадцать команд из шести регионов России(Москвы, Кировской, Нижегородской, Омской, Свердловской и Тюменской областей). Студенты работали на отечественном математическом ядре — оно используется в основе систем трехмерного моделирования, гидрогазодинамических расчетов, создания виртуальной реальности и инженерной платформы.Одержать победуудалось командам из Московского политехнического университета и Тюменского государственного университета.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ