№ 7 (July 2007)
By Елена Жук
Почему нефтегазовые компании финансируют российскую вузовскую науку?
Они явно не проводят благотворительные акции, а рассчитывают в дальнейшем получить прибыль в результате внедрения перспективных разработок в компании. Тем не менее, в итоге в выигрыше оказывается и российская наука: высококвалифицированные ученые получают работу, а лаборатории – возможность приобрести высококачественное оборудование и реагенты, исследования получают динамичное развитие. Одним из примеров такого эффективного «вливания» средств в научные разработки молодых ученых стало проведение первого конкурса молодежных иницативных проектов РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, призовой фонд для проведения которого предоставила компания Chuda Ltd., созданная с целью воплощения последних достижений научной мысли в прикладные технологии. В стенах ведущего нефтегазового университета страны подобный конкурс проводился впервые.
«Конкурс подразумевает проекты, предлагаемые молодыми учеными нашего университета, молодыми преподавателями и аспирантами в возрасте до 35 лет, – рассказывает один из организаторов конкурса, заместитель председателя конкурсной комиссии, профессор Оксана Елагина. – Основным требованием, которое по регламенту предъявлялось к инициативным проектам, было то, что они должны находиться в русле мировых научных приоритетов и содержать оригинальные решения заявленной проблемы. Кроме того, необходим научно обоснованный план предлагаемого решения, позволяющий по истечении года работы получить конкретный результат, на основании которого проект может считаться законченным».
Перед экспертами – профессорами факультетов разработки нефтяных и газовых месторождений; геологии и геофизики нефти и газа; проектирования, сооружения и эксплуатации систем трубопроводного транспорта; инженерной механики; экономики и управления; автоматики и вычислительной техники, встала непростая задача: выбрать победителей, рассмотрев 35 представленных на конкурс заявок. На первом этапе комиссия сократила число заявок практически наполовину, отметив лучшие работы максимальным количеством баллов.
Заседание конкурсной комиссии, состоявшееся в конце мая, стало завершающим этапом конкурса: экспертам предстояло в результате голосования выбрать тройку победителей из списка, состоящего из 15 проектов. «Балльная система, которая была предложена, не является 100%-м критерием для оценки, потому что есть еще понимание того, что предпочтение нужно отдавать работам, связанным с решением неотложных практических вопросов», – сказал заместитель председателя конкурсной комиссии, проректор по научной работе Владимир Винокуров, предваряя процедуру голосования.
Помимо экспертов, уважаемых профессоров РГУ нефти и газа им. Губкина, право голоса имели приглашенные на заседание члены конкурсной комиссии, в которую, кроме председателя комиссии и его заместителя, вошли глава компании Chuda Ltd. Джерри Прески и автор этой статьи, заместитель главного редактора журнала «Нефть и газ Евразия» по технологиям.
Г-н Прески предложил отдать первое место проекту «Создание плазмохимических модульных установок переработки природного и попутного нефтяного газа в синтез-газ, водород и жидкие углеводородные топлива» Павла Гущина и Евгения Иванова. Свой выбор он прокомментировал так: «Нас интересуют нефтехимия и плазма, потому что мы смотрим на разработки с точки зрения их новизны для западных специалистов и компаний».
Второе место получил проект Павла Пономаренко «Геолого-геофизическое моделирование структуры пустотного пространства карбонатных коллекторов при разработке трудноизвлекаемых запасов нефти». «Работа Павла Пономаренко, который, кстати, недавно защитил кандидатскую диссертацию и работает ассистентом, связана с разработкой карбонатных коллекторов большой сложности в Тимано-Печорской провинции. Возможна экстраполяция практически на все коллекторы, особенно рифовые», – прокомментировал проект одного из своих подопечных эксперт Виктор Филиппов, профессор, декан факультета геологии и геофизики нефти и газа.
Третье место разделили проекты аспиранта Петра Пятибратова «Разработка метода автоматизированной адаптации гидродинамических моделей», младшего научного сотрудника Дмитрия Ламбина «Технология очистки прискважинной зоны пласта совместным гидроимпульсным и вибросейсмическим воздействием» и ассистента Андрея Коновалова «Разработка метода повышения износостойкости поверхностей трения за счет применения биметаллических материалов».
Успешный старт позволяет надеяться на то, что в следующем году подобный конкурс будет проведен вновь. «Мы надеемся, что продолжение будет, – говорит Оксана Елагина. – Думаю, в конце зимы мы вновь соберем конкурсную комиссию в том составе, в каком она была этой весной, заслушаем результаты исследования, чтобы оценить, насколько эффективен был первый опыт. Скорректировав полученные результаты, мы планируем провести второй конкурс и, в дальнейшем, сделать проведение конкурсов ежегодной практикой. Заявок было подано много, большая часть из них была оценена достаточно высоко, есть из чего выбирать. Хотелось бы, чтобы эти проекты получили реализацию».
Владимир Винокуров считает, что ситуация с наукой в вузе улучшается: «Увеличиваются объемы финансирования, централизованный фонд, который мы формируем, становится все больше. Появляются возможности для поддержки проектов молодых ученых, которые в ближайшее время вряд ли будут внедрены, но, тем не менее, требуют внимательного рассмотрения, привлечения молодежи к ним. Это касается наиболее приоритетных направлений работы университета в области геологии, разработки, транспорта и хранения и т. д.».
Организаторы полагают, что в конкурсе в качестве спонсоров могут принять участие и другие компании. «Сейчас, поскольку опыт уже имеется, мы будем заранее извещать компании о проведении конкурса и просить их о спонсорстве», – говорит Владимир Винокуров. Вместе с тем, он считает, что время, когда разработки безвозвратно и безвозмездно уходили из стен университета, уже прошло. «Мы бы не хотели отдавать наши научные разработки на этой стадии, тем более что они стоят гораздо дороже, даже если находятся на стадии идеи. Сегодня у университета появилась возможность самостоятельно доводить многие разработки до конца, а не продавать их, как это делалось раньше, еще на стадии генерации некой идеи, решения. Причем продавать, как правило, за какие-то небольшие деньги. В этом случае университет теряет свой научный потенциал, это процесс тупиковый. Мы должны продавать уже готовую научно-техническую продукцию».
Вместе с тем, Винокуров считает, что компании могут принять участие в проекте на любой стадии его реализации: «Если компания заинтересована в проекте, она должна довести его до конца, то есть до промышленного производства, это уже другие объемы финансирования. Но, в конечном итоге мы для компании все это делаем, а не для университета».
«Мы ориентируемся на те темы, которые пока не нашли поддержки, – продолжает Винокуров, – стараемся принципиально решить вопрос, изменить русло, в котором движется та или иная научная школа, тот или иной научный руководитель, чтобы сверху, со стороны администрации, сориентировать этот процесс в нужном для вуза направлении. Данный проект мы „запустили“ именно с целью синициировать отдельные направления, поддержать их и вывести на уровень внедрения. Все это мы будем стараться делать силами вуза. Во-первых, это позволит повысить цену готовой продукции, во-вторых, это хорошая школа для молодежи, которая в подобных проектах получает некоторую самостоятельность, независимость. Молодые ученые начинают учиться взрослым операциям не под эгидой целой кафедры, где, к сожалению, роль молодежи сильно занижена, а в самостоятельном проекте. Такая школа, я думаю, очень полезна».
Приблизительно раз в месяц в РГУ нефти и газа им. Губкина проводятся академические чтения, на которых ведущие специалисты и ученые обсуждают проблемы отрасли. В планах Владимира Винокурова – к концу года приступить к проведению малых академических чтений по результатам реализации проектов молодых ученых.
---
Перерабатывать, нельзя сжигать
Журнал «Нефть и газ Евразия» (НГЕ) выступил в качестве информационного спонсора конкурса молодежных инициативных проектов. Когда мне выпала высокая честь в качестве члена конкурсной комиссии принять участие в голосовании, я поддержала выбор г-на Прески, отдав «пальму первенства» проекту, связанному с утилизацией попутного нефтяного газа (ПНГ). Подавляюшая часть это ценного ресурса в России по-прежнему сжигается в факелах. При этом, по данным, представленным министром природных ресурсов Юрием Трутневым на совещании по проблеме использования ПНГ, проведенном в июне в Ханты-Мансийске, ежегодно страна теряет около 362 млрд р. Ежегодно сжигается объем, эквивалентный запасам крупного газового месторождения. Низкая закупочная стоимость попутного газа перерабатывающими заводами, в сочетании с высокой стоимостью строительства собственных мощностей по разделению ПНГ на фракции и отсутствием инфраструктуры для транспортировки сводят на нет усилия добывающих компаний, Минпромэнерго и МПР, направленные на улучшение ситуации. В результате, в стране перерабатывается всего лишь около 30% добываемого газа. Вместе с тем, по сравнению с природным газом, возможности применения ПНГ значительно шире, так как у него более богатый химический состав.
Перерабатывать больше – до 95% – попутного нефтяного газа к 2011 году намеревается TNK-BP, и к 2012 году – «Газпром нефть». Целевая газовая программа, с объемом капиталовложений 16,6 млрд р. реализуется в «Роснефти», что позволит компании к 2010 году достичь уровня в 95% утилизации газа по всем месторождениям. По итогам совещания в Ханты-Мансийске будет разработана система повышения экологических штрафов, которые призваны, по словам министра, и другие компании «мотивировать к быстрой работе в этом направлении».
---
Павел Гущин, Евгений Иванов
Мы пытаемся перерабатывать в полезные продукты попутный газ, утилизируемый сегодня путем сжигания с выбросами в атмосферу вредных веществ. Соответственно, наша главная задача – переработать серосодержащие отходы ПНГ и его основной компонент – метан. Основное средство достижения цели – использование плазменных технологий, с помощью которых мы можем получать из попутного газа синтез-газ, впоследствии используемый либо для процесса получения жидких углеводородов, либо для получения чистого водорода для водородной энергетики, в качестве энергоносителя. Плазменные технологии позволяют получить достаточно высокую энергетическую эффективность данных процессов, эти технологии намного более продуктивны по сравнению с ранее используемыми каталитическими методами. Мы стремимся внедрить плазменные технологии для более масштабного использования на нефте- и газодобывающих предприятиях. Наш проект направлен на создание достаточно больших установок по утилизации попутного нефтяного газа, с последующей реализацией на промыслах нефтегазовых компаний.
НГЕ: Расчитывали ли вы получить первое место?
Евгений Иванов: На осуществление данного проекта было затрачено немало времени, и проведена большая подготовительная работа. Ход реализации проекта, который начался два года назад, был достаточно сложным. Сначала создавалась по крупинкам техническая база, и результатов на данной стадии не было никаких. Только после получения большого багажа научных и практических знаний, анализа опыта предыдущих исследований появилась возможность определить оптимальные условия проведения экспериментов. Далее предстояла кропотливая работа по созданию лаборатории плазменных исследований. Сейчас лаборатория активно функционирует, приносит результаты как по прикладным, так и по фундаментальным научным исследованиям. Нельзя сказать, что ожидали получить первое место, но надеялись на признание нашей работы членами конкурсной комиссии.
2 место
Геолого-геофизическое моделирование структуры пустотного пространства карбонатных коллекторов при разрабогке трудноизвлекаемых запасов нефти.
Павел Пономаренко
Наш проект заключается в разработке новых подходов к геологическому моделированию сложнопостроенных геологических объектов. Все больше залежей и запасов в них нефти относятся к категории трудноизвлекаемых и, соответственно, стандартные методы и подходы к геологическому моделированию там не всегда работают. Нами разрабатывается метод исследований, который позволяет эффективно работать с коллекторами. К используемым стандартным данным, накопленным за долгие годы разработки, мы добавляем комплекс непродольного вертикального сейсмопрофилирования (НВСП) и кроссдипольного многоволнового акустического каротажа (ХМАК). На базе этого метода мы разработали критерии выделения в сейсмическом волновом поле геологических объектов, значительно различающихся по фильтрационно-емкостным и прочностным свойствам, и критерии определения направлений субвертикальной трещиноватости. Эти проблемы неэффективно решаются с использованием стандартного комплекса. Наши работы проводятся на базе нижнепермско-среднекаменноугольной залежи Усинского нефтяного месторождения, которая находится в разработке более 30 лет, и на которой за это время отобрано менее 5% от начальных извлекаемых запасов. Ясно, что модель, которая существовала ранее, не соответствует тем задачам, которые ставятся сегодня. Разработкой объекта занимается «ЛУКОЙЛ-Коми». В настоящий момент стратегия разработки месторождения состоит в заложении горизонтальных стволов. Наш метод позволяет локализовать участки горизонтальных стволов с высокой степенью детальности. В частности, на недавно заложенной по нашим данным горизонтальной скважине были подтверждены прогнозные показатели. Сегодня уже ведутся работы по опробованию подхода с применением метода НВСП и ХМАК на всей залежи с целью создания ее геологической модели. И, разумеется, мы рассматриваем возможности применения этого метода на других объектах.
3 место
Разработка метода автоматизированной адаптации гидродинамических моделей
Петр Пятибратов
В настоящее время расчет технологических показателей разработки производится при помощи 3-D гидродинамического моделирования. При этом в геологическом моделировании сегодня широко применяется стохастика. Критерием применимости гидродинамической модели для расчетов показателей разработки является ее адаптация, то есть, установление истории разработки. При этом исходными данными является построенная геологическая модель. При адаптации модели начинают изменять каким-либо образом параметры построенной геологической модели, при этом на данный момент их случайность никак не учитывается. Основная идея нашего проекта заключается в том, чтобы учесть случайность параметров адаптации модели. Кроме того, думаю, удастся автоматизировать эту процедуру. Предполагается разработка алгоритмов, которые можно будет использовать в существующем ПО таких производителей, как, например, Schlumberger.
Разработка метода повышения износостойкости поверхностей трения за счет применения биметаллических материалов
Андрей Коновалов
Основная идея нашего проекта заключается в разработке сложных композиций, так называемых биметаллических материалов с покрытием, которые используются в узлах трения тяжелонагруженных машин и аппаратов. Биметаллическая композиция способна обеспечить очень быстрый теплоотвод с поверхности трения. Соответственно, это повышает долговечность узла трения, снижается коэффициент трения, и, естественно, повышается износостойкость данного узла. В ходе реализации проекта будет задействовано оборудование, существующее на базе университета, и разработан технологический процесс получения этих биметаллических материалов. Из-за необходимости соединения материалов, обладающих разной теплопроводностью, потребуется серьезное обоснование и проведение большого объема работ. Результаты мы планируем использовать в общем машиностроении, в том числе нефтегазовом, где имеется огромное количество узлов трения, которые работают без динамических нагрузок, но, в то же время, являются тяжелонагруженными: это всевозможные шкивы, вертлюги, барабаны – металлические пары трения.
Технология очистки прискважинной зоны пласта совместным гидроимпульсным и вибросейсмическим воздействием
Дмитрий Ламбин
Проект касается добычи нефти, скважины в эксплутации. Сегодня перед добывающими компаниями стоит большая проблема – забивание прискважинной зоны пласта кольматантами, которое начинается еще на этапе строительства скважины. В ходе эксплуатации призабойная зона пласта забивается буровыми растворами, а также различными частицами в процессе разрушения породы; в нагнетательных скважинах – различными солями механических примесей, находящимися в воде. В результате, очень сильно (до нуля) снижаются дебит добывающих и приемистость нагнетательных скважин. Технология, которую я разрабатываю, позволяет очистить прискважинную зону вибротехническим воздействием. Подобные технологии известны давно, а новизна заключается в том, что в этой технологии используются низкочастотное сейсмическое воздействие непосредственно на скелет породы и гидравлические пульсации, которые воздействуют непосредственно на сам флюид, который течет, движется в породе. Двойное воздействие позволяет вынести кольматант, различные частицы, грязь, мехпримеси, а также изменить фазовую проницаемость, облегчает добычу нефти либо закачку воды в нагнетательных скважинах. Кроме очистки прискважинной зоны, эта технология позволяет проводить химическое воздействие, повышать его эффективность различными кислотами, химреагентами, ПАВами, чтобы очистить внутрискважинную зону пласта, увеличить глубину воздействия различных реагентов в этой зоне. Мы занимаемся этим проектом около двух лет, уже собран некоторый материал, но необходимо провести более глубокие исследования, в частности, реагентов в поле вибросейсмического воздействия – выяснить, например, как они влияют на вынос различных кольматантов. Ориентируемся, в первую очередь, на НГДУ нефтегазовых компаний, сталкивающиеся с подобными сложностями. Эта технология (не в чистом виде, а только вибросейсмическое воздействие) была уже опробована на Ромашкинском месторождении, показав очень хороший результат. Разрабатываемая технология – новая, она дополнена, улучшена, но требуется более глубокое изучение. Сегодня ведутся исследования на лабораторном уровне, а в ближайшие полгода-год может последовать внедрение.
