Po raz pierwszy na arenie międzynarodowej Natalja Niepriajewa pojawiła się 11 listopada 2011 roku w Muonio, gdzie w zawodach FIS Race zajęła 51. miejsce w sprincie stylem klasycznym. W styczniu 2013 roku wystąpiła na mistrzostwach świata juniorów w Libercu, gdzie wspólnie z koleżankami z reprezentacji wywalczyła srebrny medal w sztafecie. Miesiąc później brała udział w olimpijskim festiwalu młodzieży Europy w Braszowie, gdzie zwyciężyła w sztafecie mieszanej. Ponadto zdobyła tam srebrny medal w sprincie stylem dowolnym oraz brązowy w biegu na 5 km techniką klasyczną. Podczas rozgrywanych w 2014 roku mistrzostw świata juniorów w Val di Fiemme Rosjanki z Niepriajewą w składzie ponownie zajęły drugie miejsce w sztafecie, a Niepriajewa wywalczyła także złoty medal w biegu na 5 km stylem dowolnym. Brała także udział w mistrzostwach świata juniorów w Ałmaty w 2015 roku, gdzie była trzecia w sprincie klasykiem i biegu na 5 km stylem dowolnym, a w sztafecie zdobyła kolejny srebrny medal.