Насколько реально наладить добычу трудноизвлекаемых запасов? Имеются ли у отечественной науки разработки, которые способны решить эту задачу?
Как совладать с трудноизвлекаемыми запасами
Первым экспертом, к кому мы обратились за комментариями, стал крупный специалист в области нефти и газа, один из организаторов геологоразведочных работ в Западной Сибири, генеральный директор ОАО «Сибирский научно-аналитический центр» (СибНАЦ) Анатолий Брехунцов.
— Научные лаборатории, малые и средние предприятия, которые войдут в состав научно-инновационного центра «РАН-Югра», будут специализироваться на внедрении прорывных технологий, а также полигонов для испытания инноваций, — ответил Анатолий Михайлович. — Я бы выделил три актуальных направления взаимодействия науки и власти. Первое связано как раз с теми месторождениями, которые введены в разработку в начале 1960-х годов. Да, они имеют падающую добычу, большую выработку запасов, но в то же время являются основными месторождениями, где ведется добыча нефти. И там еще есть достаточно большие запасы, которые необходимо извлекать.
Что делать с такими месторождениями, какие технологии применять по уменьшению обводненности и повышению эффективности, в том числе в русле энергосбережения? Эти вопросы призваны решить современные разработки отечественных ученых.
Второе направление связано с подготовкой, освоением и вводом новых месторождений, которые находятся к востоку и западу от Ханты-Мансийска и Нижневартовска. Ведь сегодня геологоразведкой достаточно полно изучена центральная часть автономного округа, где, собственно говоря, и осуществляется сейчас добыча.
Но у югорских месторождений есть нижние горизонты, которые не охвачены активным освоением. Это геологические отложения ачимовской, баженовской, абалакской и тюменской свит. Они отличаются по глубине от тех, что введены в разработку, они более глубокие и, увы, более затратные. Они имеют сложности геологического строения, там появляются отличия от верхних горизонтов, уменьшение пористости, проницаемости и т.д., что требует дополнительных финансовых затрат, новых технологий и оборудования.
Третий важный аспект сотрудничества — это рациональное использование попутного газа.
— Какая сторона должна стать ведущей, чтобы технологический прорыв, о котором говорят, стал реальностью?
— В вопросе сотрудничества выстраивается четкая цепочка, где у каждого звена есть своя определенная функция. Только тогда можно достичь какого-то результата. Должен быть лидер, который ставил бы задачи, — в нашем случае это правительство Югры, разработчик новых технологий и оборудования — ученые РАН, и должен быть потребитель — нефтяные компании. Без тесного взаимодействия трудно представить дальнейшее продвижение вперед.
Цель интеграции РАН и правительства округа состоит в том, чтобы помочь недропользователям получить более эффективные результаты при освоении новых месторождений и месторождений трудноизвлекаемой нефти. Это позволит территории создать новые производства и новые рабочие места, получить новые источники дохода при формировании бюджета. В свою очередь, отечественные ученые получают площадку для внедрения современных разработок и создания новых направлений, которые будут востребованы.
Если говорить о трудноизвлекаемых запасах, то сегодня нефтяные компании уже вкладывают деньги в поиски новых технологий в этом направлении. ОАО «Сургутнефтегаз» в прошлом году добыло из баженовских отложений 750 тысяч тонн нефти, думаю, в этом году они выйдут на один миллион тонн. Это серьезное начинание. Они применяют собственные разработки и иностранный опыт, активно двигаются в этом направлении.
На баженовские отложения в Октябрьском, Березовском и Ханты-Мансийском районах совместно выходят компании «Газпром» и Shell, а также «ЛУКОЙЛ» и Total. Так что в ближайшие два-три года в этом направлении появятся ощутимые сдвиги.
В заключение замечу, что решение о создании научного центра «РАН-Югра» относится к числу мероприятий, рекомендованных ОАО «СибНАЦ» в ходе разработки «Стратегии социально-экономического развития Ханты-Мансийского автономного округа-Югры на период до 2030 г.» с целью реализации стратегической цели социально-экономического развития региона – достижения долгосрочной конкурентоспособности Югры в национальном и мировом масштабе на основе эффективного развития базового сектора региональной экономики через формирование необходимых условий для модернизации и инновационного развития нефтегазодобывающего производства.
Без математики и физики не обойтись
Сургутский университет в партнерстве с Научно-исследовательским институтом системных исследований РАН (НИИСИ РАН) работает над созданием научно-образовательного центра «Суперкомпьютерное моделирование в нефтегазовом секторе». Как отметил директор политехнического института СурГУ Валерий Галкин, в математическом моделировании «может быть множество сценариев, и какими они будут, зависит от общих усилий».
В феврале 2014 года на базе политехнического института СурГУ совместно с Научно-исследовательским институтом системных исследований Российской академии наук была создана лаборатория высокопроизводительной вычислительной техники для моделирования сложных природных систем.
О перспективах сотрудничества с НИЦ «РАН-Югра» и новых проектах лаборатории, связанных с вопросами разработки трудноизвлекаемых запасов нефти, рассказывает директор политехнического института СурГУ, доктор физико-математических наук Валерий Галкин:
— Сотрудничество нашей лаборатории, созданной на базе политехнического института СурГУ совместно с НИИСИ РАН и научно-инновационным центром «РАН-Югра» в рамках создаваемого по инициативе главы региона Н.В. Комаровой научно-образовательного полигона «Кампус», имеет гигантские перспективы. Сургутский государственный университет имеет высокопроизводительную вычислительную технику, способную на базе имеющегося отечественного программного обеспечения путем моделирования природных систем решать самые сложные задачи прогнозирования развития событий в недоступных для непосредственного наблюдения местах. А этот аспект как раз очень важен для исследования динамики нефтяных пластов.
— Способно ли математическое моделирование помочь в разработке трудноизвлекаемых запасов нефти?
— Несомненно. С целью контроля и регулирования разработок месторождений с трудноизвлекаемыми запасами с применением сложных интегрированных технологий необходимо использование суперкомпьютеров при проведении гидродинамического моделирования сложных физико-химических процессов, протекающих в нефтяном пласте на микро- и макроуровнях. Суперкомпьютерные технологии, включающие в себя суперкомпьютеры и новые программные продукты, позволяющие вести моделирование процессов многофазной многокомпонентной неизотермической фильтрации в пластах сложной структуры, являются кардинальным способом повышения оперативности и детальности моделирования в сотни раз. Математическое моделирование на базе высокопроизводительной вычислительной техники позволяет просмотреть ряд сценариев.
Кстати, передовая технология математического моделирования была создана и начала широко развиваться в связи с запретом натурных испытаний ядерного оружия и благодаря сотрудничеству НИИ системных исследований РАН и Российского федерального ядерного центра. Была поставлена задача: ядерные комплексы, прежде чем их поставить на боевое дежурство, необходимо испытать машинным образом. Полномасштабное математическое моделирование успешно решило эту задачу.
Нефть и углеводороды — это наша основная мирная задача, которая обеспечивает не только экономическое благосостояние, но и безопасность страны. Поэтому создание технологии на базе математического моделирования позволит сохранить огромное количество энергии и денежных средств. Поставка отечественного программного обеспечения и суперкомпьютера, представляющего собой 5-терафлопную машину, стала возможной в сотрудничестве с Российским федеральным ядерным центром. Это позволило на базе политехнического института СурГУ сформировать лабораторию, которая выполняет задачи по созданию и отработке различных сценариев эффективной эксплуатации недр.
Я думаю, что научно-инновационный центр «РАН-Югра» должен выступить интегратором передовых идей и на образовательном компьютерно-испытательном полигоне отладить отечественную технологию, которая должна быть востребована не только в Югре, но и в будущем может быть принята на вооружение в рамках правительственной программы, которая включает в себя такие проекты, как КамАЗ, SuperJet, космос и атомная энергетика.
— Что необходимо для промышленной добычи глубинных пластов нефти, в первую очередь?
— Для массового вовлечения в разработку трудноизвлекаемой нефти необходима, в первую очередь, эффективная технология, которая должна быть отлажена на основе математического моделирования. Есть ряд идей, например, внутрипластового горения или ступенчатого гидроразрыва пласта. Вопрос в том, какая из них наиболее эффективна и в то же время экологически безопасна.
Для решения задач, связанных с массовым вовлечением в разработку трудноизвлекаемой нефти, необходимы усилия многих структур и организаций. В стенах одной лаборатории решить этот вопрос нереально. Конечно, лаборатория должна быть мозговым центром, но есть огромное количество попутных задач, которые должны параллельно отслеживаться. В рамках этой математической игры может быть множество сценариев, и какими они будут, зависит от нас.
Именно углеводороды на ближайшие пятьдесят лет, по нашей оценке, являются основополагающим фактором развития отечественной экономики. Это традиционный путь, ведь машины еще никто не отменял. Устойчивое развитие экономики должно иметь фундамент, и его основу составляет нефтегазовый комплекс. Для его дальнейшего развития необходимо переходить к оптимизационным задачам. Сочетание математического и инженерного видения через призму нефтегазовой отрасли — это настоящее ноу-хау Югорского края, значимое для всей России.
В Югре будет создан научный полигон «Баженовский»
Полигон разместится в 275 километрах к северо-западу от Сургута и будет располагать двумя миллионами тонн извлекаемых запасов. Их структура и расположение идеальны с точки зрения работы с «тяжелой» нефтью и поиска инновационного способа разработки нефтяных месторождений на основе интеграции тепловых, газовых, химических методов увеличения нефтеотдачи, применения вычислительных технологий. Результаты, полученные здесь, можно будет масштабировать для перевода на промышленные рельсы.
Еженедельник «МК»-Югра» уже сообщал о том, что в середине мая губернатор Югры Наталья Комарова и президент РАН Владимир Фортов провели первое заседание координационного совета по организации научно-технического сотрудничества между правительством ХМАО, Российской академией наук, предприятиями ТЭК и другими заинтересованными сторонами в целях развития минерально-сырьевой базы и топливно-энергетического комплекса Российской Федерации. Компетенция совета — координация работы создающегося инновационного центра «РАН-Югра», призванного интегрировать отечественную фундаментальную, прикладную и корпоративную науки, прежде всего, для опережающего вовлечения в промышленную разработку трудноизвлекаемых запасов нефти.
Как сообщила пресс-служба губернатора Югры, заместитель министра природных ресурсов и экологии РФ Денис Храмов заявил, что Ханты-Мансийский автономный округ — Югра является «становым хребтом российской нефтедобычи» и поддержка устойчивого развития нефтедобычи в автономном округе — одна из важнейших государственных задач. По его словам, Минприроды России совместно с Роснедрами уже наметили первоочередные правовые меры для создания полигона «Баженовский». Это будет первый подобный научный полигон в России.
По словам Дениса Храмова, министерство намерено поддерживать этот проект и добиваться его финансирования по линии государственных программ с привлечением средств федерального бюджета.
— Каким бы ни было государственное финансирование, оно все равно будет производиться вместе с частными источниками в соотношении один к десяти. Поэтому важны и усилия регионов, компаний ТЭК. Это общее дело, — добавил Денис Храмов.
Принято решение поручить Научно-аналитическому центру рационального недропользования им. В.И. Шпильмана совместно с Сибирским отделением Российской академии наук подготовить перечень мероприятий по реализации научно-практической программы работ на Баженовском научном полигоне.
Второе рождение югорской нефти не заставит себя ждать.