http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=fa2fa802-81b2-45d5-99b2-9454ef6c9660&print=1
© 2024 Российская академия наук

«Нефтегазовый сюрприз»: инвестиции в «ТРИЗ для ТрИЗ»

Минувшей осенью в Москве Ассоциацией организаций в области недропользования «Национальная ассоциация по экспертизе недр» при поддержке ФБУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ГКЗ) и ЦКР Роснедра по УВС была проведена Всероссийская научно-практическая конференция «Трудноизвлекаемые запасы природных углеводородов: настоящее и будущее». Пленарное заседание «Трудноизвлекаемые запасы УВС – стабилизация или рост добычи?» открылось докладом «Роль трудноизвлекаемых запасов в минерально-сырьевой базе Российской Федерации. Проблемы изучения и освоения» заместителя директора Департамента государственной политики и регулирования в области геологии и недропользования Минприроды России, к.ю.н. М.Г.Киржиманова. Основными видами трудноизвлекаемого УВС являются:

высоковязкие нефти (традиционные поровые и порово-трещинные гидродинамические резервуары - ТППТГР, дискретные скопления; пример – месторождения Татарстана);

нефть и газ низкопроницаемых пластов (ТППТГР, проницаемость менее 0.1 мД, пористость менее 10%, дискретные скопления; возможно промышленное извлечение УВС преимущественно с применением гидроразрыва пласта и/или горизонтальных скважин; пример – Тюменская свита Западной Сибири);

сланцевый газ и сланцевая нефть (осадочные низкопористые породы проницаемостью менее 0.01 мД, нефтематеринские толщи, площадное насыщение УВС без гидродинамического и структурного контроля, содержание в виде керогена и более подвижной газообразной и жидкой фаз УВС; пример – Баженовская свита Западной Сибири).

Максим Геннадьевич отметил, что среди основных проблем изучения и освоения ТрИЗ нефти – необходимость применения и утилизации значительных количеств воды для предотвращения воздействия вредных компонентов раствора на окружающую среду, использования специализированных систем и насосно-компрессорного оборудования для бурения скважин со значительной протяженностью горизонтальной части ствола, подготовки объектов к промышленной добыче только по результатам «пилотного проекта» по отработке соответствующих технологий и пробной эксплуатации, недостаток надежных поисковых критериев локализации объектов для промышленной добычи УВС. Также следует отметить важность применения современных комплексов геофизических методов для контроля проводки и позиционирования ствола скважины и развития трещиноватости, использования уникальных технологий стимуляции и контроля притока жидкости в скважинах (например, специальный выбор химических компонентов раствора и многоступенчатый гидроразрыв) и отсутствие универсальных методов оценки запасов УВС и критериев их постановки на государственный учет.

При обсуждении проблематики ТрИЗ УВС важно отметить существующие пробелы в законодательной базе и наличие внутренних и внешних противоречий в частях нормативно-правовых документов (НПД). Например, в Законе РФ «О недрах» в редакции от 23.08.2016 понятие ТрИЗ УВС до сих пор отсутствует («правовой пробел»)! В статье 9 Закона пользователем недр является только субъект предпринимательской деятельности, а в статье 23.2 требования к проектированию пользования недрами не учитывают специфики пользования недрами для целей апробации и внедрения технологий геологического изучения недр и разработки ТрИЗ УВС, что противоречит ряду федеральных и региональных НПД по разработке УВС, например, Поручению Правительства РФ от 22.03.2016 (датированного пятью месяцами раньше Закона РФ «О недрах» в редакции от 23.08.2016!) № П9-13169, предусматривающего создание полигонов в рамках научно-исследовательских центров (не обязательно государственных!) по отработке технологий, предлагаемых нефтяными компаниями для освоения продуктивного горизонта с ТрИЗ УВС. Для ликвидации правового пробела и устранения внутренних и внешних противоречий в НПД в разработанном Минприроды РФ Проекте Федерального Закона «О внесении изменений в Закон Российской Федерации «О недрах»» (в части закрепления порядка предоставления права пользования недрами для создания и эксплуатации полигонов отработки технологий рентабельной добычи УВС, отнесенного к баженовским, абалакским, хадумским, доманиковым продуктивным отложениям введено понятие «ТрИЗ УВС». В статье 9 Закона РФ «О недрах» понятие «пользователь недр» существенно расширено: основным критерием использования является научно-технический уровень программ освоения участков с ТрИЗ для получения технологий рентабельной добычи и привлечения научных организаций и сервисных компаний (напомним, в Законе РФ «О недрах» в редакции от 23.08.2016 «пользователь недр» – обычный субъект предпринимательской деятельности, в т.ч. не имеющий необходимого уровня научно-методического и технико-технологического освоения участков с ТрИЗ УВС!). Кроме того, в статье 6 Закона РФ «О недрах» детально описаны формы использования недр – создание и эксплуатация полигона отработки технологий рентабельной добычи УВС, отнесенного к баженовским, абалакским, хадумским и доманиковым продуктивным отложениям.

Выступление генерального директора ФБУ «ГКЗ» д.т.н. И.В.Шпурова было посвящено новой классификации запасов, проблематике ТрИЗ и вопросам методического обеспечения отрасли. Впервые классификация ТрИЗ была предложена российскими учеными Э.М.Халимовым и Н.Н.Лисовским в 1994 г. Классификация основывалась на степени удаленности от существующих центров нефтегазодобычи и на граничных значениях ряда технологических и геологических параметров. Например, рассматривались географическая и технологическая группы и группы низкопродуктивных пластов и горизонтов, аномальных нефтей и неблагоприятных коллекторов. Среди критериев оценки выделялись истощенность (выработанность) запасов, малопроницаемость и низкопористость.

Игорь Викторович обратил внимание участников и гостей конференции на ряд вопросов, тормозящих развитие отрасли и сдерживающих рост капиталовложений в ТрИЗ. Если есть запасы, залегающие в сложных геологических условиях, то каковы должны быть критерии сложности? Если для инвестирования в ТрИЗ необходимы государственные гарантии и бюджетное финансирование, то каким должен быть его размер и на какой срок его следует предоставлять? Наконец, чем различаются ТрИЗ и нетрадиционные запасы УВС, и каково отношение к ТрИЗ инновационной деятельности академических институтов, научно-производственных предприятий и вузов?

Ответ на последний вопрос – во взаимосвязи проблематики ТрИЗ и Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Созданная в 1940-х годах в СССР известным советским ученым Г.С.Альтшуллером ТРИЗ стала одним из инновационных направлений развития инженерных школ в США, ЕС и странах Юго-Восточной Азии. Одной из учениц Генриха Сауловича, лично им сертифицированных по программе ТРИЗ, была д.п.н., профессор М.М.Зиновкина (04.03.1932-21.07.2016), с 1990 по 2014 г.г. работавшая в Институте общего образования Российской академии образования. В 1993 году Милослава Михайловна организовала и возглавила первую в РФ кафедру «Инженерное творчество и образовательные инновации», а в 2012 году открыла Институт ТРИЗ в Южной Корее, где стажируются и проходят профессиональную подготовку инженеры-изобретатели ведущих южнокорейских телекоммуникационных и энергетических компаний, а также их коллеги из китайских машиностроительных предприятий и энергохолдингов, в т.ч., производящих нефтегазовое оборудование для разработки месторождений УВС, включая ТрИЗ.

Возвращаясь к проблематике законодательных пробелов и внутренних и внешних противоречий в НПД РФ, применительно к ТрИЗ следует отметить, что до сих пор в Налоговом кодексе не отражены все используемые в мировой практике изменения в режиме финансирования, предусматривающие льготы за разработку ТрИЗ УВС. Получается, что ТрИЗ УВС в РФ в ожидании прибыли нефтегазовые компании вынуждены разрабатывать «себе в убыток», изымая средства из других инвестиционных проектов. За рубежом инженерами-изобретателями применяются разработки «ТРИЗ для ТрИЗ», повышающие эффективность разработки УВС, снижающие сроки реализации соответствующих инвестпроектов и сокращающие объем капиталовложений за счет применения инновационных технологий, запатентованных в виде изобретений, полезных моделей и промышленных образцов.

Приведем пример применения ТРИЗ для квантово-компьютерных и суперкомпьютерных приложений, используемых для моделирования разработки ТрИЗ УВС. При разработке квантовых компьютеров и суперкомпьютеров одним из направлений развития исследований является создание устройств с применением методов квантовой криптографии, повышающих устойчивость ко взлому каналов передачи и приема данных. Например, применение технологий на 512 кубитах разработчиком квантовых компьютеров – фирмой «D-Wave Systems» (Канада) повысило скорость вычислений на три порядка, что позволяет их эффективно применять в оптоэлектронных устройствах в авиационно-космической, нефтегазовой и машиностроительной промышленности, в частности, для оперативного проведения неразрушающего тестирования отраслевого оборудования. Другое применение оптоэлектронных устройств обработки информации – в сокращении времени передачи данных внутри суперкомпьютерных и телекоммуникационных систем, в т.ч., с помощью лазерной техники и волоконной оптики.

При исследовании и разработке методов повышения скорости работы и мощности и эффективности функционирования оптоэлектронных устройств обработки информации для квантовых компьютеров и суперкомпьютеров показано, что сочетание квантовых криптографических и стеганографических методов по сравнению с традиционной квантовой криптографией способствует усилению пропускной способности каналов связи, снижению ошибок при передаче больших объемов данных и повышенной устойчивостью ко взлому телекоммуникационных систем, эксплуатируемых, в частности, в сфере нефтегазового машиностроения. В рамках научного исследования получен патент на изобретение. Аналогами разработки, согласно данным Федерального института промышленной собственности Роспатента, является всего шесть разработок (у всех уровень релевантности «А»), Также получен зарубежный патент, процедура патентования продолжается. Изобретение применимо, в частности, для высокоскоростной защищенной обработки данных оптоэлектронными устройствами, в т.ч., в нефтегазовом машиностроении и телекоммуникационных системах подземных и подводных добычных комплексов для разработки ТрИЗ УВС. Международная научно-инновационная организация «ECO ENERGY» наградила разработку Золотой медалью «Никола Тесла».

Возвращаясь к проблематике ТрИЗ, следует отметить, что само понятие «ТрИЗ» возникает в случае, когда применяемые технологии не отвечают геологическим особенностям пласта, и их разработка в данный период времени нерентабельна. Следовательно, с течением времени по мере развития новых технологий (благодаря, например, ТРИЗ), соответствующих геологическим особенностям объектов, классификация ТрИЗ будет совершенствоваться и некоторые категории (группы) запасов УВС из ТрИЗ будут переходить в разряд неосложненных (активных). Получается, что государственное регулирование изобретательской деятельности становится не только способом стимулирования инновационного развития научно-производственных предприятий и технологий в заданных геологических условиях, но и инструментом финансового регулирования отраслей и обеспечения ее экономической, экологической и промышленной безопасности. Если под ТрИЗ подразумеваются «запасы залежей (объектов разработки, месторождений) или частей залежи со сравнительно неблагоприятными для извлечения геологическим условиями залегания нефти и/или физическими ее свойствами, разработка которых существующими технологиями в условиях действующей налоговой системы экономически неэффективна» и непривлекательна для внутренних и внешних инвесторов, то основной целью научных отраслевых исследований является создание новых технологий, позволяющих эффективно разрабатывать ТрИЗ с помощью ТРИЗ. Возникает необходимость ликвидации еще одного «правового пробела»: при предоставлении льгот на разработку ТрИЗ УВС необходимо создание законодательной процедуры для реализации стимулирования инженерной ТРИЗ–деятельности посредством финансирования НИОКР на новые технологии за счет получаемых льгот на добычу УВС. Поскольку подсчет и прогнозирование разработки нетрадиционных запасов УВС невозможен в рамках традиционных понятий нефтепромысловой геологии и гидродинамики, для их описания необходимо создание новой научной дисциплины, разработку программы обучения которой в ведущих нефтегазовых вузах России целесообразно начать в ближайшие годы.

В докладе советника генерального директора АО «ВНИИнефть им. А.П.Крылова» С.А.Жданова были представлены перспективы освоения ТрИЗ УВС. Поскольку ТрИЗ можно рассматривать как обобщенное понятие категорий запасов, эффективная разработка которых не может осуществляться существующим технологиями при текущих финансовых условиях, трудность извлечения ТрИЗ в различных районах при разных сопутствующих геолого-гидродинамических условиях различается, что обуславливает различия в подходах к технологиям и экономике соответствующих инвестиционных проектов.

К числу ТрИЗ УВС по природным, техногенным, техническим и экономическим факторам, в частности, относятся высоковязкие нефти и подгазовые зоны, низкопроницаемые пласты и ультра низкопроницаемые, в нетрадиционных резервуарах (бажен, абалак, тюменская свита и др.), остаточные ТрИЗ в заводненных пластах, морские осложненные месторождения, сланцевая нефть и битумы. Для эффективной разработки ТрИЗ УВС необходимо не только стимулирование добычи ТрИЗ (предоставление лицензий, снижение стоимости разработки, предоставление налоговых льгот), но и законодательное стимулирование разработки новых технологий (например, затраты на научные исследования и промысловые испытания).

Станислав Анатольевич привел в докладе данные о количестве зарегистрированных патентов в мировом нефтегазовом секторе, согласно которым «в тройке лидеров» компании «Schlumberger», «RD Shell» и «ExxonMobil». В десятку «ведущих инноваторов» также входят (по убыванию числа патентов) «Halliburton», «Chevron», «Total», «BP», «ConocoPhillips», «Eni» (отметим, у всех девяти иностранных компаний есть ТРИЗ–подразделения) и единственная российская компания – «Татнефть». На одиннадцатом месте – «Petrobrass», на двенадцатом – «Газпром». Данный список свидетельствует не только об особенностях патентования в нефтегазовой сфере, но и о проблемах, с которыми регулярно сталкиваются отечественные инноваторы–изобретатели, патентующие свои разработки в России и за рубежом. Например, до 1990-х годов в СССР успешно функционировали 74 научные организации по проблемам разработки в сфере ТЭК. К 2016 году осталось менее половины (порядка 30) разрозненных научных Центров, из них 20 интегрированы в нефтяные компании. Из-за значительного сокращения числа отраслевых научных организаций, сокращения финансирования НИОКР и отъезда за рубеж квалифицированных специалистов до сих пор, например, в РФ не организованы крупные нефтегазосервисные компании по внедрению инновационных технологий, включая ТРИЗ–разработки.

Инновационное отставание, накапливавшееся годами, может в наступающем 2017 году преподнести немало «нефтегазовых сюрпризов». Например, возможен новый виток «сланцевой революции» в США и ряде других стран – не оправившийся от «прошлогодних скачков» мировой рынок УВС в 2017 году может реагировать долго и бурно. Готов ли российский инновационный сектор к «нефтегазовому сюрпризу» в виде очередных изменений корректировок цен на энергоносители вследствие нового прогноза развития энергетики, покажет время. Основной же «нефтегазовый сюрприз» возможен именно в 2017 году, когда потребуется даже не корректировка, а существенная доработка Стратегии развития энергетики в России. Если ранее научные организации в ТЭК обладали мощной информационной базой, оперативной координацией представителей научно-исследовательского сообщества, четким планом текущих и перспективных работ, стабильным государственным финансированием и стимулированием научного роста сотрудников, современная лабораторно-вычислительная база для решения текущих проблем не решает главной проблемы в России – разрозненности научных организаций и их фрагментарного финансирования для текущих, порой слабо связанных между собой задач. Недостатком информации в своих корыстных целях пользуются некоторые недобросовестные коммерческие фирмы, предлагая российским научным и производственным компаниям в нефтегазовой сфере в числе своих услуг организацию и проведение отраслевых выставок и конференций, а заодно… и ТРИЗ–консалтинг! Детальное ознакомление с сервисами подобных и родственных им структур (с общим учредителем), также торгующих лакокрасочной продукцией и кормами для животных(!!), подтверждает сомнения уже неоднократно обманутых ученых и промышленников – на подобных мероприятиях проводится обычный сбор данных об уровне российских разработок (и контактов их представителей) для последующего использования организаторами в своих (часто не только коммерческих!!) целях. ТРИЗ–консалтинг в таких компаниях на деле является не более, чем «общими разговорами о полезности и необходимости регулярного проведения консалтинга», поскольку сертифицированных специалистов по ТРИЗ у них нет, и их «ТРИЗ» не имеет ничего общего как с «Трудноизвлекаемыми запасами» УВС, так с «Теорией решения изобретательских задач».

Помимо пленарного заседания, на конференции «Трудноизвлекаемые запасы природных углеводородов: настоящее и будущее» были проведены три научных сессии, на которых рассматривались законодательные пробелы и внешние и внутренние противоречия в НПД применительно к ТрИЗ УВС, инновационные технологии разработки залежей ТрИЗ и меры по стимулированию добычи ТрИЗ и реализации соответствующих инвестиционных проектов. Представителями ведущих российских и иностранных отраслевых компаний было представлено свыше 30 научных докладов.

Выводы и рекомендации:

Необходимо устранение правовых пробелов и противоречий в НПД по ТрИЗ УВС. В частности, целесообразно включение в ближайшую редакцию Закона РФ «О недрах» термина «ТрИЗ УВС», расширение понятия «пользователь недр» (основной критерий – научно-технический уровень программ освоения участков с ТрИЗ для получения технологий рентабельной добычи и привлечения научных организаций и сервисных компаний), необходим учет всех применяемых в мировой практике изменений в режиме финансирования для льготной разработки ТрИЗ УВС и создание законодательной процедуры для реализации стимулирования инженерной ТРИЗ–деятельности посредством финансирования НИОКР на технологии за счет получаемых льгот на добычу УВС.

Обеспечение выполнения поручений по реализации Энергетической стратегии развития РФ по уровням добычи нефти возможно при условии активизации поисковых работ по ТрИЗ УВС и вовлечения в разработку нерентабельных запасов (2.5 млрд т за 35 лет), что позволит обеспечить рациональное недропользование (баланс энергосистем РФ, вовлечение малых толщин, подгазовых зон, низкопроницаемых коллекторов, высоковыработанных запасов), в т.ч., за счет вывода скважин из бездействия. Для описания ТрИЗ УВС необходимо создание новой научной дисциплины, что предполагает организацию ряда кафедр в ведущих нефтегазовых вузах России с участием ведущих отечественных и зарубежных энергетических компаний с привлечением известных ученых.

«Нефтегазовым сюрпризом» для инвесторов в 2017 году может стать не только нестабильность на энергетических рынках вследствие колебания цен на УВС, но и развитие зарубежных программ разработки месторождений Арктического шельфа и сланцевой нефти (например, в США). Поскольку ТРИЗ является важным компонентом в освоении ТрИЗ (что предполагает инвестирование проектов технологий и методов ТРИЗ, например, за счет прибыли от разработки ТрИЗ), вторую часть названия публикации «Инвестиции в «ТРИЗ для ТрИЗ» можно рассматривать как капиталовложения в «ТрИЗ для ТРИЗ», т.е. в «Трудноизвлекаемые запасы» УВС для развития «Теории решения изобретательских задач» для совершенствования инженерных методов и технологий, применяемых для добычи УВС.