Ускоритель Sirius для анализа подсолевых пород

Исследователи Бразильской лаборатории синхротронного излучения (LNLS), входящей в состав компании Sirius, которая занимается производством синхротронного излучения, в партнерстве с Petrobras создали экспериментальную станцию на линии Mogno для изучения образцов пород нефтяных пластов, извлеченных со дна океана зондами компании. Используя передовые методы томографии, аналитики получают трехмерные изображения, позволяющие моделировать взаимодействие горных пород с такими жидкостями, как нефть и газ, что способствует лучшему пониманию коллекторов и помогает определить более перспективные сценарии поисковых работ. Благодаря новой станции время, затрачиваемое на анализ образцов, значительно сократится. В основе Sirius лежат самые современные ускорители электронов, которые производят свет, способный выявить микроструктуру материалов. Структура Mogno была разработана для исследований в области нефти. Она может «видеть изнутри» исследуемый материал и работать в масштабе до 200 нанометров, или 200 миллиардных долей метра. Это меньше, чем у бактерии, и всего в 200 раз больше, чем диаметр нашей ДНК. «Вскоре можно будет также подвергать материалы различным механическим, термическим или химическим воздействиям и отслеживать изменения в режиме реального времени», - говорит Натали Арчила, научный сотрудник LNLS CNPEM, ответственный за линию Mahogany. Новая микростанция будет имитировать те же условия, которым подвергаются породы в подсолевом слое, чего пока не удалось достичь ни одной другой лаборатории в мире. Можно будет проанализировать до 88 цилиндрических образцов породы диаметром 1,5 дюйма (около 38 мм). По словам Арчильи, первые измерения были проведены в ноябре 2024 года при участии команды Petrobras, а сам проект был завершен в марте этого года. Хотя станция все еще находится на стадии ввода в эксплуатацию, ожидается, что она будет доступна для научного сообщества и компаний с начала 2026 г. Цель Petrobras - создать цифровую базу данных горных пород, которая расширит знания отрасли о нефтяных пластах. Цифровая база данных горных пород будет связана с алгоритмами, использующими искусственный интеллект, для характеристики геологических структур и численного моделирования процесса извлечения нефти в них. «Уже подписаны четыре новых промышленных проекта по дальнейшему развитию станции: два с Petrobras и два с Equinor. Основное внимание уделяется проведению экспериментов по 4D-томографии, которые позволяют наблюдать за течением различных жидкостей в пористых средах в условиях, аналогичных бразильским подсолевым», - пояснила Арчилха. «В Могно мы в основном изучаем физическую структуру горных пород, например, распределение пор и минеральную матрицу, а на других лучевых линиях Sirius эту информацию можно дополнить химическими и минералогическими анализами», - добавила она. Доступ к экспериментальным станциям Sirius, таким как линия Mahogany, можно получить, подав заявку на проект. Использование бесплатно для исследователей, которые обязуются обнародовать данные, что может произойти, например, через научные публикации. Компании или пользователи, которые предпочитают соблюдать конфиденциальность, могут получить доступ к инфраструктуре за определенную плату. Конкурсы публикуются дважды в год и открыты для мирового научного сообщества, включая университеты и промышленные исследовательские центры. Более подробную информацию можно найти на сайте Бразильской лаборатории синхротронного излучения (LNLS).