В современном мире нефтегазовая отрасль играет ключевую роль в обеспечении экономического роста и энергетической безопасности многих стран. Добыча углеводородов, будь это нефть, газ, или каменный уголь, позволяют государствам обеспечивать ресурсами не только свои территории, но и выгодно реализовывать их в страны, где добыча не ведется.
Казалось бы, это главный залог экономического, энергетического и политического успеха, однако, чтобы оставаться конкурентоспособной и устойчивой в долгосрочной перспективе, эта индустрия должна постоянно развиваться и внедрять новые технологии, оптимизирующие издержки и качественно повышающие ключевые показатели. Как обстоят дела с развитием одной из главных бюджетообразующих отраслей в нашей стране мы рассмотрим в статье.
Добро пожаловать в научный центр мирового уровня (НЦМУ). Резиденты НЦМУ находятся в постоянном поиске и тестировании гипотез по развитию добычи жидких углеводородов, тестируют и внедряют новые технологии, что способствует устойчивому развитию отрасли и повышает ее эффективность.
В 2020 году Казанский федеральный университет стал победителем конкурса на получение гранта для создания научного центра мирового уровня. Партнерами стали Уфимский государственный нефтяной технический университет, Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, Сколковский институт науки и технологий. В научном консорциуме увлеченных специалистов рождаются новые технологии в нефтегазовой отрасли, в том числе — экологически чистая энергетика, эффективное использование природных ресурсов и биоресурсов в регионах, а также кооперация с другими научными учреждениями.
Концентрация на апстриме
И если глобально нефтегазовый комплекс – это совокупность всех отраслей, занимающихся не только добычей, переработкой и транспортировкой, но и реализацией нефти и газа. Специалисты научного кластера НЦМУ сосредоточили свои силы на первом блоке, который называется апстрим. Апстрим — это процессы и технологии, связанные с добычей и транспортировкой нефти и газа, которые происходят ближе к месторождению и включают в себя разведку, бурение, добычу и подготовку нефти и газа к транспортировке.
«Все технологии направлены для того, чтобы те месторождения, которые уже, кажется нам, отработали, потеряли интерес перед нефтяными компаниями, мы могли их реанимировать, что называется, воскресить. Почему? Потому что до сегодняшнего дня мы до конца не извлекаем всю нефть. То есть, если мы оцениваем запасы, условно говоря, сколько тут условных тонн, углеводородов, то мы можем добыть 40 от 40 до 50 процентов» — рассказал старший научный сотрудник НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» Хлюпин Павел Александрович.
Добыча всех 100% запасов нефти из скважины невозможна по многим причинам:
– Часть нефти остается в пласте из-за особенностей залегания, низкой проницаемости пород и невозможности извлечь ее с помощью существующих технологий.
– Не все скважины могут обеспечить полный доступ ко всем залежам нефти и газа в пласте в связи с его структурными особенностями и сложностью строения.
– Некоторые залежи могут быть недоступны для разработки из-за географических особенностей местности или сложных геологических условий.
– Используемые на сегодня технологии добычи не всегда обеспечивают полное извлечение запасов, оставляя часть нефти или газа в пласте.
– Существуют экономические факторы, которые определяют целесообразность разработки того или иного месторождения и определяют, насколько полно будут извлекаться запасы.
Именно эти точки роста стали ключевыми задачами для специалистов НЦМУ, которые занимаются развитием технологий и методов добычи, позволяя увеличить ее эффективность и брать в разработку новые, ранее недоступные залежи.
От идеи до внедрения
Перейдем к деталям. Одним из прорывных проектов научного кластера НЦМУ, реализованным в металле от идеи, стал «промывочный переводник FlowMax» – уникальный комплекс, позволяющий осуществлять замену изношенных деталей без остановки производственного процесса. Только представьте, сколько временных затрат он экономит предприятиям.
Одной из ключевых особенностей FlowMax является его универсальность. Он адаптируется под различные типы оборудования, что делает его по-настоящему эффективным и позволяет оптимизировать процессы, сокращая затраты на обслуживание и ремонт. Благодаря своей уникальной конструкции, FlowMax обеспечивает герметичность системы, предотвращая утечки и сохраняя качество углеводородов. Разработчики FlowMax уделили особое внимание безопасности и надежности оборудования. FlowMax прошел многочисленные испытания и получил сертификаты соответствия международным стандартам качества.
Сегодня уже собраны и проходят опытно-промышленное испытание на живых скважинах два прототипа. Результаты вселяют обоснованный оптимизм – использование FlowMax помогло повысить эффективность транспортировки шлама и предотвратить его скопление в скважине.
«В 2021 году было проведено испытание в Техасе, где мы выступали в качестве конструкторов. Почти в три раза ускорился процесс бурения – с 24 часов до 8!».
«Все разработки внутри центра анализируют на предмет того, нужны ли они на мировом уровне или имеют какой-то локальный характер, для конкретной компании. Если разработка не имеет какого-то серьезного международного уровня, мы стараемся ее заменить на ту, которая действительно интересна в том числе и за границей, потому что у нас очень много контактных связей за территорией Российской федерации, которые нам дают понять, что та или иная разработка действительна интересна. То есть, мы постоянно проводим мониторинг-аналитику, общаемся с представителями компаний и высших учебных заведений. Сейчас у нас широкие достаточно задачи. Одна из основных задач, в том числе и нашего центра, – это подготовка переводника для шельфового месторождения. Данная разработка нацелена на Арктику».
Чуть подробнее. Шельфовые (или прибрежные) месторождения – это залежи углеводородов, расположенные под морским дном вблизи береговой линии, и представляют собой перспективный источник ресурсов. Эти месторождения обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными наземными залежами:
– Близость к суше облегчает доступ к ресурсам и упрощает процесс добычи.
– Меньшая глубина залегания позволяет использовать более доступные и менее дорогие технологии добычи.
– Экологический аспект: шельфовые месторождения обычно оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем наземные.
В целом, шельфовые месторождения представляют собой очень перспективный источник, но их разработка требует более тщательного планирования, управления рисками и соблюдения экологических требований.
Интеграция науки в бизнес
«Заниматься наукой ради науки это сейчас, в принципе, не работа нашего центра, несмотря на то что у нас есть фундаментальная составляющая мы все-таки более прикладной центр, потому что наши разработки должны приносить пользу экономике».
Специалисты НЦМУ «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» на сегодняшний день сделали ряд существенных разработок. Одна из них – это «наддолотный модуль, позволяющий фиксировать и регистрировать проходку скважины, её отклонения и вносить корректировки при бурении дают снизить экономические потери».
Основные исследования в области геологии, это «позволить уточнить те запасы, которые остались, показать рентабельность. И это покажет стоит ли браться за это месторождение или не стоит. Как именно воздействовать на это месторождение, чтобы получить больший выход продукта. Найти те месторождения, которые, допустим, раньше нефтяники не рассматривали. Месторождения с малым дебетом или с малым объемом. На которые сейчас даже засматривается и с удовольствием берется Роснефть, наиболее крупная компания с государственным участием»
Исследования в области бурения — «Это снижение стоимости скважины. Это позволит инвестировать в разработку новых скважин и в новые технологии. Наши разработки помогают работать безаварийно»
«Мы выстраиваем цепочку добычи, делаем максимально доступно. Мы получаем продукт для нефтеперерабатывающих заводов, для нефтехимических заводов по той стоимости, которую, скажем так, не международного рынка, а внутреннего рынка, мы даем возможность получить более дешевые, более качественные вещи» — заключил представитель НЦМУ.
Несомненно, углеводороды – это достаточно серьёзный пункт в экономики нашей страны. Но для того, чтобы идти вперед, нужны новые гипотезы, технологии и именно эту зону ответственности берут на себя молодые ученые из НЦМУ. Искренне желаем им успешный проектов.
Проект «3.14 Будущее наступило» создан при поддержке министерства науки и высшего образования РФ
Партнёр: форум технологического развития «Технопром-2023»
Подпишитесь на нас в Telegram
