Application of the principle of emergence to the study of the void space of reservoir rocks

Void space (VS) is a key reservoir rock element associated with hydrocarbon (HC) content, and its structure determines all processes involved in hydrocarbon extraction from the subsurface. VS structure and its properties directly impact ultimate oil recovery during oil field development. Despite advances in VS technologies and methods, we remain far from fully understanding the structure and physical characteristics of this formation, nor from describing the processes of fluid movement within VS. A systems-based approach is used to address this problem, dividing geological objects into levels using the principle of complex systems. An alternative approach to studying VS and understanding the processes occurring within it is proposed. This approach is based on considering the reservoir void space as an emergent formation, an emergent structure of the rock, allowing VS to be characterized by its emergent properties.

1. Багринцева, К. И. Атлас карбонатных коллекторов месторождений нефти и газа Восточно-Европейской и Сибирской платформ. / К. И. Багринцева, А. Н. Дмитриевский, Р. А. Бочко. – M. : 2003. – 264 с.

2. Захария, И. Р. О цифровизации в нефтяной геологии / И. Р. Захария // Новые вызовы фундаментальной и прикладной геологии нефти и газа – XXI век : материалы Всеросс. науч. конф., Новосибирск, 2021. – С. 26–29.

3. Захария, И. Р. Системный анализ в геологии (тезисы докл.) / И. Р. Захария // Тенденции и проблемы развития наук о Земле в современном мире : материалы II Междунар. науч.-практ. конф. – Гомель : ГГУ, 2024. – Ч. 1. – С. 73–77.

4. Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. – М. : Наука, 1970. – 904 с.

5. Неоднородность строения терригенных коллекторов и типы структуры их пустотного пространства (на примере верхней части тюменской свиты Урненского нефтяного месторождения Западной Сибири) : автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук : 25.00.12 / Д. В. Корост. – М., 2012. – 24 с.

6. Ромм, Е. С. Структурные модели порового пространства горных пород / Е. С. Ромм. – Л. : Недра, 1985. – 240 с.

7. Слоэн, Н. Дж. А. Упаковка шаров / Н. Дж. А. Слоэн // В мире науки. – 1984. – № 3. – С. 72–82.

8. Старцева, А. Исследование керна с помощью сканирующего электронного микроскопа TESCAN TIMA / А. Старцева // Геология и минералогия. – 2019. – URL: https://tescan.ru/primenenie/articles/geologiya-i-mineralogiya/issledovanie-kerna-s-pomoshchyu-skaniruyushchego-elektronnogo-mikroskopa-tescan-tima/ (дата обращения: 19.07.2025).

9. Goral, Jan & Deo, Milind. (2020). Nanofabrication of synthetic nanoporous geomaterials: from nanoscale-resolution 3D imaging to nano-3D-printed digital (shale) rock / J. Goral, M. Deo // Scientific Reports. – 2020. – P. 1–23. DOI: 10.1038/s41598-020-78467-z.