В лаборатории компании «Геосплит» в технопарке «Сколково» в ряд стоят стеклянные емкости с пробами нефти из разных регионов страны и с мелкими керамическими «зернами» пропанта. Пропант — специальный материал, который заносится в нефтяную скважину при проведении операций гидроразрыва пласта (ГРП), чтобы закреплять трещины, создаваемые при гидроразрыве.

На поверхность шариков пропанта наносится специальное полимерное покрытие, внутри которого находятся квантовые маркеры — так в компании называют сочетания квантовых точек. В свою очередь, квантовые точки — это нанокристаллы размером 2–10 нанометров, состоящие из сотен атомов и покрытые слоем адсорбированных поверхностно-активных молекул. Нанокристаллы «Геосплит» получает методом коллоидного синтеза на собственном производстве в Челябинске.

Каждый квантовый маркер имеет свой уникальный код, так как используются разные сочетания квантовых точек (их более 60). Таким образом, каждый участок скважины получает свой уникальный индикатор для определения ресурсов нефти, воды и газа.

Различные типы и комбинации маркеров вводятся в полимерное покрытие пропанта, а затем, когда оно разрушается при взаимодействии с пластовой нефтью и водой, они попадают в скважинную жидкость. Далее «Геосплит» берет образцы скважинной жидкости с маркерами внутри и анализирует их. С помощью специального оборудования и программного обеспечения, разработанного в компании, считывается информация с квантовых точек, которые флуоресцируют в разных областях электромагнитного спектра в зависимости от своего размера — ПО регистрирует излучаемый ими узкий спектр световых волн.

«Ключ» к технологии «Геосплита» — в машинном обучении: программное обеспечение обучено регистрировать определенные сигналы квантовых маркеров. Таким образом, подсчитав с помощью ПО количество маркеров с уникальным кодом в пробе скважинной жидкости с определенного участка (интервала) скважины, можно определить, как он функционирует: сколько нефти и воды оттуда извлекается.

Полученные данные визуализируются как график «профиля» горизонтальной скважины.

«Для нефтяных компаний мы фактически являемся поставщиком данных», — говорит гендиректор «Геосплита» Александр Каташов. Информация о динамике работы интервалов скважины нужна для того, чтобы оптимизировать их эксплуатацию (в каких-то случаях, например, требуется перекрывать проблемные обводненные участки). Все чаще недропользователи используют эту информацию для принятия решения о конструкции следующих скважин на этом же месторождении и о возможности мероприятий по добыче остаточных запасов.

Технология «Геосплита» — одна из альтернатив традиционным методам исследования нефтяных скважин с помощью спуска в скважину приборов геофизических исследований. Это дорогостоящие и рискованные работы (забойный инструмент может застрять или потеряться в скважине). По словам Кирилла Овчинникова, технического директора «Геосплита», качественное исследование горизонтальной скважины после процедуры многостадийного гидроразрыва пласта обходи