http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=bc0d2c96-2850-484e-a7a4-a063a206545e&print=1© 2024 Российская академия наук
28 марта 2023 года
состоялось очередное заседание Президиума РАН
Председательствует на заседании президент РАН академик РАН Геннадий Яковлевич Красников.
Члены Президиума заслушали сообщение «О вопросах цифровизации в нефтегазовой отрасли и науках о Земле».
«Цифровой керн — СК для нужд нефтегазовой отрасли». Докладчик академик РАН Борис Николаевич Четверушкин, научный руководитель Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН
Презентация
==
«Теоретические и практические проблемы цифровизации предприятий нефтегазового комплекса». Докладчик академик РАН Владимир Борисович Бетелин, научный руководитель Федерального научного центра Научно-исследовательский институт системных исследований
О доверенной интеллектуальной системе с критической миссией.
I.1. Основные положения концепции
Система с критической миссией (СКМ) — система нештатное функционирование которой может привести к масштабным неблагоприятным последствиям, таким, как высокие финансовые потери, разрушение инфраструктурных объектов, травмы или гибель людей, экономический ущерб.
К классу СКМ относятся цифровые системы управления изделиями стратегических отраслей таких, как тяжелого энергетического, транспортного, атомного и нефтегазового машиностроения, а также сложных технических объектов на их основе, таких, как тепловые, гидравлические и атомные электростанции. Терминальными объектами управления являются, например, тепловые, газовые и гидравлические турбины, электрогенераторы, электроподстанции и энергосети; стрелочные и сигнальные системы на железнодорожном транспорте; насосы и компрессоры для добычи, транспортировки и переработки нефти и газа; атомные энергетические установки. Требования к надежности, готовности и долговечности таких систем должны, в целом соответствовать аналогичным требованиям, предъявляемым к собственно этим изделиям. Однако в настоящее время в России контроллеры, непосредственно управляющие этими системами, основываются на массовых коммерческих аппаратных и программных продуктах крупных зарубежных компаний INTEL, MICROSOFT, HP, CISCO, SIEMENS и т.д. Эти продукты обладают наилучшими показателями производительность/стоимость, но обеспечивают при этом только экономически приемлемый для этих производителей уровень безопасности и надежности, недостаточный, в части парирования киберугроз, для использования в системах с критической миссией. Например, более тысячи центрифуг Иранской подземной фабрики по обогащению урана, которые управлялись контроллерами S7 фирмы SIMENS были физически разрушены вирусом Stuxnet. То есть, существует реальная угроза, что аналогичными вирусами могут быть атакованы контроллеры зарубежных компаний, широко применяемых в российских транспортных и энергетических системах и нефтегазовом секторе, о чем свидетельствуют и недавние кибератаки на гидроэлектростанции в Венесуэле, и сообщение газеты Нью-Йорк таймс о планируемых МО США кибератаках на энергетическую инфраструктуру России.
Не менее потенциальную угрозу для СКМ на основе зарубежных контроллеров является их дистанционное обслуживание зарубежными производителями этих изделий. Именно эти зарубежные компании, а не российский потребитель уже реально управляют функционированием промышленного оборудования на основе зарубежных контроллеров. Пример тому, недавнее дистанционное отключение компанией-производителем мобильных компрессоров Газпрома.
Причина такого положения дел — в приоритете рыночных требований (производительность/стоимость) при выборе российскими компаниями стратегических отраслей всех ключевых компонент СКМ, включая и контроллеры, управляющие промышленным оборудованием, и вторичности требований к обеспечиваемому этими компонентами уровню кибербезопасности.
Для такого рода систем с критической миссией первичным критерием при выборе ключевых компонент СКМ, включая контроллеры управления оборудованием, должен быть показатель доверенность/стоимость, но не производительность /стоимость, поскольку эти компоненты должны обеспечить штатное функционирование созданной на их основе цифровой системы управления, независимо от наличия ошибок, как в этих компонентах, так и ошибок, допущенных при разработке СКМ, а также от целенаправленных деструктивных воздействий (кибератак).
Ключевую компоненту СКМ аппаратно-программную платформу и ее составляющие, такие как микропроцессоры, контроллеры, электронные модули, вычислительное и коммуникационное оборудование, базовое и прикладное программное обеспечение будем называть доверенными, если в отношении всех этих компонент имеются данные объективного контроля соответствия нормативам и регламентам процессов их проектирования, изготовления и функционирования. Для того, чтобы обеспечить контроль функционирования СКМ, доверенная аппаратно-программная платформа (АПП), должна обладать функциональной избыточностью ее аппаратных и программных компонент, что, собственно, и обеспечивает контроль функционирования СКМ и предотвращение или нейтрализацию последствий различного рода деструктивных воздействий, в том числе и кибератак. Функциональная избыточность основных компонент АПП связана с реализацией развитых средств самоконтроля, отслеживания и коррекции (исправления ошибок), ключевых параметров управления промышленным оборудованием, а также в элементной базе (ЭБ), в средствах вычислительной и коммуникационной техники (СВиКТ), в операционной системе и в прикладных программах, которые собственно реализуют алгоритмы управления. Эти средства самоконтроля, отслеживающие и корректирующие параметры, критичные для штатного функционирования как всех компонентов СКМ, так и промышленного оборудования, и гарантируют их штатное функционирование в условиях различных деструктивных воздействий, в том числе и кибератак.
В универсальном микропроцессоре примерами таких средств являются, сторожевые таймеры (не менее 10) для контроля времени выполнения отдельных задач, времени обращения к выделенным устройствам и времени выполнения операций на шинах, аппаратное детектирование аномального поведения узлов и всего микропроцессора, включая контроль динамического тока и температуры в большом количестве точек (порядка 40); контроль загруженности узлов микропроцессора и системного контроллера: до 100 встроенных счетчиков для 200 типов событий; контроль времени выполнения кода; контроль точек входа и выхода для системных вызовов; аппаратная поддержка теневого стека, содержащего адреса возвратов и недоступный для пользовательских программ, если адреса вызовов в обычном и теневом стеке различаются, то это свидетельствует об атаке типа «переполнение буфера».
В коммуникационных микропроцессорах — это контроль входного и выходного импеданса физических линий для обнаружения несанкционированного подключения к линии связи, а также несанкционированное подключение к линии связи на печатной плате (закладки на проводниках, разъемах, переходных отверстиях) защита физического уровня каналов с помощью создания в интерфейсном контроллере контрольного символа с введением специального шифра, для надежного отделения «своего» от «чужого» и предотвращения атаки через коммуникационный канал и т.д.
В операционной системе — это средства самоконтроля типа HEALTH MONITOR стандарта ARINC 653, который предусматривает диагностику восьми типов ошибок: питания, аппаратуры, защиты памяти, стека и т.д.
В прикладной программе — это построение и отображение профилей программ, утверждения о поведении программы, статистические или динамические при наличии в утверждении переменных, библиотечные средства: проверки временных ограничений на время выполнения фрагмента программы, задание последовательности действий и контроль корректности порядка их выполнения и т.д.
Эти средства самоконтроля, отслеживания и коррекции ключевых параметров, должны обеспечивать возможность построения для каждого класса промышленного оборудования (турбины, электрогенераторы, локомотивы, насосы, компрессоры и т.д.) профиля «штатной» работы и на уровне прикладной программы управления этим оборудованием, и на уровне операционной системы, и на уровне универсального и коммуникационного микропроцессоров, а также возможность динамического сравнения текущего профиля на каждом уровне со «штатным». Отклонения от «штатного» профиля автоматически или полуавтоматически (в диалоге с человеком) диагностируются на уровне прикладной программы, в которой должны быть предусмотрены как общие, так и специфические, для каждого типа промышленного оборудования, как средства контроля и отслеживания ключевых параметров, так и средства диагностики причин и принятия решений о мерах для их парирования.
Гарантия кибербезопасности доверенной АПП обеспечивается контролем (сертификацией) процесса ее проектирования и реализации в соответствии с утвержденным регламентом, который включает как общую для всех типов промышленного оборудования часть, так и специальную, отражающую специфику конкретного типа оборудования.
Определение объема функциональных возможностей средств самоконтроля, отслеживания и коррекции ключевых параметров, и, собственно, ключевых параметров, и проектирование прикладной программы управления конкретным типом оборудования, ведутся головными промышленными предприятиями совместно с разработчиками базовых компонент АПП — общего программного обеспечения и средств вычислительной и коммуникационной техники (СВиКТ) и элементной базы (ЭБ).
I.2. Основные положения Программы ФЛАГМАН-РЭК
Госкорпорацией «РОСТЕХ» совместно с ведущими институтами РАН и ВУЗами страны сформирована заявка на разработку комплексной научно-технической программы полного цикла «Комплексная разработка и производство доверенных интеллектуальных программно-аппаратных платформ на основе отечественных электронных компонентов и программного обеспечения (шифр: «ФЛАГМАН-РЭК»).
Эта заявка поддержана Экспертным Советом по приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития России «Переход к цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших данных, машинного обучения и искусственного интеллекта».
Основная цель программы ФЛАГМАН-РЭК (далее — Программа) — парирование угрозы перехвата управления и нештатного функционирования систем с критической миссией (СКМ):
Промышленного оборудования
• добычи, транспортировки и переработки нефти и газа
• атомных энергетических установок
• тепловых, газовых и гидравлических турбин
• электрогенераторов и электроподстанций
• авиационного и ж/д транспорта
Сложных технических объектов
• предприятия нефте- и газо-добычи, транспортировки и переработки
• тепловые, атомные и гидроэлектростанции
• энергосистемы
• аэропорты и ж/д узлы
• банки
Средство достижения основной цели: разработка и серийное производство не имеющих аналогов в мире, доверенных, интеллектуальных цифровых систем управления СКМ и всех их компонент (ЭКБ, СВТ, ПО), обеспечивающих штатное функционирование СКМ, в условиях внешних деструктивных воздействий с целью перехвата управления
Исходное положение Программы: проблема эквивалентности двух алгоритмов — алгоритмически не разрешима поэтому ошибки (уязвимости) в аппаратуре и программном обеспечении и зарубежном, и российском были есть и будут
документ intel №324909-12 «продукты могут содержать дефекты и ошибки», микроархитектура coffee lake, с 2017: 137 ошибок, 125 не имеют исправлений.
Ошибки (уязвимости) — канал возможного перехвата управления СКМ.
Уязвимость usb-драйвера — канал перехвата управления центрифугами на иранской фабрике по обогащению урана.
Разработка, не имеющих аналогов в мире, технологий доказательного проектирования, производства и функционирования доверенных, интеллектуальных цифровых систем управления СКМ и всех их компонент (ЭКБ, СВТ, ПО), обеспечивающих штатное функционирование СКМ в условиях внешних деструктивных воздействий с целью перехвата управления
• разработка нормативной базы доказательного проектирования, производства и функционирования
• разработка моделей угроз штатному функционированию ЦСУ СКМ и моделей их парирования
• разработка профилей штатного функционирования ЦСУ СКМ и всех их компонент (ЭКБ, СВТ, ПО)
Разработка и серийное производство на основе технологий доказательного проектирования, производства и функционирования, не имеющих аналогов в мире, всех основных компонент цифровых систем управления СКМ, устойчивых к внешним и внутренним деструктивным воздействиям, с целью перехвата управления
• доверенных, интеллектуальных средств вычислительной и коммуникационной техники с развитыми средствами самоконтроля и самокоррекции
• доверенной интеллектуальной электронной компонентной базы с развитыми средствами самоконтроля и самокоррекции (контроль загруженности узлов микропроцессора, времени выполнения кода и т.д.)
• доверенного интеллектуального базового прикладного программного обеспечения с развитыми средствами самоконтроля и самокоррекции
Разработка и серийное производство на основе доверенных интеллектуальных ЭКБ, СВТ, ПО цифровых систем управления, которые в условиях внешних воздействий с целью перехвата управления, обеспечивают штатное функционирование:
• предприятия нефте- и газодобычи, транспортировки и переработки
Синергетический эффект достижения основной цели — крупносерийное производство в России элементной базы и вычислительной техники на ее основе, то есть возрождение радиоэлектронной отрасли России.
Содокладчик:
Доктор физико-математических наук Валерий Алексеевич Галкин, директор Сургутского НИИ системных исследований РАН
Кандидат экономических наук Ринат Дамирович Гимранов — начальник Управления информационных технологий ПАО «Сургутнефтегаз».
Цифровая трансформация предприятий, с одной стороны, обеспечивает конкурентные преимущества на рынке, с другой стороны, является вызовом, ставящим под угрозу само существование предприятия. Нефтегазовый сектор российской экономики, сформировавшийся в советский период, отличается институциональным консерватизмом и входит в эпоху цифровых технологий достаточно инертно. Тем не менее, некоторых лидеров отрасли уже можно назвать цифровыми предприятиями. Можно раскрыть особенности цифрового предприятия сквозь призму уязвимости процессов. Цифровая трансформация порождает новые угрозы и риски экономической безопасности. Основные специфические угрозы и риски цифрового предприятия, а также специфические отраслевые угрозы и риски цифрового предприятия нефтегазовой отрасли. На основе определения риска как ситуативной характеристики деятельности предприятия предложено применять ситуационный подход к группировке угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия. Представлена классификация угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли при нестабильной ситуации, которая может быть использована в качестве инструмента управления экономической безопасностью цифрового предприятия нефтегазовой отрасли.
Вопросы обеспечения экономической безопасности и экономического роста предприятий нефтегазовой отрасли приобретают особую актуальность в силу усиления волатильности на рынке углеводородов в пока безальтернативном сценарии наполнения государственного бюджета России. На экономическую безопасность предприятий нефтегазовой отрасли оказывает влияние общеэкономическая ситуация в стране и в мире. Глобальным вызовом для предприятий нефтегазовой отрасли является тенденция цифровой трансформации лидеров отрасли. Цифровая трансформация предприятий подразумевает техническое, технологическое и организационное развитие, при этом генерирует новые, ранее неизвестные угрозы и риски их экономической безопасности. Группировка угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли позволяет построить систему обеспечения его экономической безопасности с учетом особенностей новых форм экономических отношений, возникающих в процессе его деятельности. Применение ситуационного подхода к группировке угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли обусловлено возможностью связать концепцию управления предприятием с конкретными ситуациями на разных этапах его жизненного цикла для обеспечения его стабильной работы и развития. Есть возможность выделить угрозы и риски экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли и представить их классификацию с позиции ситуационного подхода.
В нынешних условиях хозяйствования возникает необходимость менять парадигму экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли. Представляется целесообразным защищать весь бизнес-процесс, а не отдельные его системы или сервисы. В первую очередь требуется получить измеряемые свойства процесса путем измерения отдельных его составляющих и их жизненного цикла. Во-вторых, определить соответствие составляющих процесса условному эталонному процессу. В-третьих, определить легитимность процесса путем сличения предшествующих ему событий или процессов. Эти действия будут способствовать возможности превентивного выявления угроз и рисков, не допуская реализации действий, способных нанести значительный ущерб экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли. В рамках ориентации на обеспечение экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли возникает потребность в группировке и классификации угроз и рисков. Представленная группировка и классификация угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли с позиции ситуационного подхода, во-первых, дополняет существующие классификации и дает развернутое представление угроз и рисков экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли в различных ситуациях, во-вторых, облегчает процесс управления рисками, способствует выработке действий и мер по предотвращению возникновения рисков, минимизации их негативных последствий, в-третьих, является основой для построения модели экономической безопасности цифрового предприятия нефтегазовой отрасли, а также организации ее мониторинга. Предложенная группировка угроз и рисков весьма универсальна и может быть адаптирована к предприятиям других отраслей экономики.
Практика построения цифровых организаций на основе новых информационных технологий делает первые шаги. Эта практика получила название «цифровизации». Первые практические шаги реализации цифрового бизнеса показывают, что цифровизация действительно может дать ему важные конкурентные преимущества. Можно сказать, что в мире уже полным ходом идет «гонка технологического перевооружения». Лидеры этой гонки наглядно демонстрируют, что получение конкурентных преимуществ от использования новых технологий невозможно без глубокой трансформации своего бизнеса, включая его организационный и человеческий капитал. Когда стало понятно, что трансформация затрагивает не только бизнес, но и экономические и социальные институты, в «гонку технологического перевооружения» вступили и государства. Большинство государств развитых и развивающихся стран уже имеют национальные программы развития своих цифровых экономик, и Россия здесь не исключение. Многие технологии уже имеют реализацию в виде коммерческих продуктов, но всем участникам этой гонки также понятно, что технологии еще будут бурно развиваться, а рынок новых продуктов только зарождается. В этих условиях многие руководители пытаются «распробовать» эти новые технологии, а именно: получить опыт использования технологий; понять, какие конкурентные преимущества они могут дать их бизнесу; определить направления и масштаб трансформации их бизнеса; оценить свои бизнес-риски, связанные с этой трансформацией. Трансформироваться также должны используемые бизнесом методы и инструменты управления. У каждого метода есть не только назначение, но и условия его применения. В новых условиях старые методы могут оказаться неадекватными и стать ненужными или даже опасными для бизнеса. Цифровая трансформация также требует модернизации представлений профессионального сообщества об управлении, а также поиска новых и модернизации существующих методов и инструментов управления.
«Гонка технологического перевооружения», основанная на цифровизации, быстро набирает обороты. Ее главное содержание — не столько внедрение новых информационных технологий, сколько цифровая трансформация бизнеса. Изменения бизнеса могут быть настолько быстрыми и частыми, что традиционное разделение понятий функционирования бизнеса и его изменения просто утратит смысл. Трансформации бизнеса в связи с внедрением информационных технологий происходили и раньше. Раньше в условиях автоматизации (информатизации) трансформация означала переход бизнеса из одного стабильного состояния в другое стабильное состояние. Что же касается цифровой трансформации, то она запускает непрерывный процесс изменений бизнеса, в котором его стабильность и устойчивость будет все больше и больше размываться, а предприятия будут становиться все более неустойчивыми. Цифровая трансформация затронет не только организации, но и все общественные институты, в том числе и науку. В этой связи свою часть пути в цифровой трансформации должен пройти и менеджмент, как наука об управлении. Представления, методы и инструменты менеджмента должны быть приведены в соответствие с новыми реалиями. Проверку на такое соответствие необходимо проводить на реальных проектах цифровой трансформации в реальных организациях.
«Системный анализ Больших данных для наук о Земле». Докладчики: академик РАН Алексей Джерменович Гвишиани — научный руководитель Геофизического центра РАН, академик РАН Владислав Яковлевич Панченко — директор Института проблем лазерных и информационных технологий РАН, научный руководитель «Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН».
Доклад посвящен одному из наиболее обсуждаемых сегодня направлений научных исследований — Большим Данным, для краткости — БоД. Этот термин сплошь и рядом используется достаточно свободно. При этом внимание концентрируется на интуитивном понимании термина БоД, нередко вступающим в противоречие с существом дела.
На самом деле БоД — это формализованная система понятий, имеющая очерченную область применения и снабженная для этого оригинальным ПО и лежащей в его основе математикой — частью системного анализа.
В докладе раскрыто — что такое БоД и как они создаются, как устроено ПО БоД, как теория и практика БоД используется в науках о Земле и что необходимо, чтобы развить это направление. Докладчик кратко остановился на том — в каких областях реального сектора экономики в нашей стране БоД находит приложения сегодня и могут развиваться далее.
«Об основных проблемах нашей нефтегазодобывающей промышленности». Леонид Иванович Твердохлебов — член Комитета по энергетической стратегии и развитию топливно-энергетического комплекса Торгово-промышленной палаты РФ, член Экспертного совета при Комитете Государственной Думы Федерального Собрания РФ по энергетике.
20 лет назад в этом зале на Международном энергетическом конгрессе я докладывал о нефтегазовых месторождениях Восточной Сибири (Ковыткинское, Дулисминское и Чаяндинское), % содержания Гелия в которых на порядок превосходит его содержание на Оренбургском газоконденсатном месторождении, где был построен единственный в нашей стране завод по производству/извлечению Гелия.
Тогда передо мной выступил Е.П. Велихов с неожиданным для меня докладом о конструктивных особенностях морской ледостойкой платформы в Баренцевом море! И прежде чем начать свой доклад, я обратился ко всем участникам Конгресса с предложением назвать академика-ядерщика Е.П. Велихова — символом конверсии России! Зал после перевода этих слов разразился аплодисментами! Так мы познакомились с Евгением Павловичем Велиховым, Президентом компании «РОСШЕЛЬФ»!
Сегодня у меня задача обратить внимание на проблемы нефтяной промышленности. Сделаю акцент на ключевых проблемах, которые решаются многими, но по отдельности (их больше сотни!) НИИ и НТЦ наших ВИНК и других недропользователей, где каждый самостоятельно, с соответствующими затратами человеческого потенциала, времени на изыскания, финансирования и др. старается решить общую для всей отрасли задачу. Например — как эффективно разрабатывать огромные геологические ресурсы нефти Баженовских, Хадумских и Доманиковых нефтематеринских отложений?
По Конституции РФ, вы знаете — недра принадлежат государству! Более правильно сказать — принадлежат народу!
Поэтому координация Российской академией наук научных исследований НТЦ и НИИ ВИНК в области разработки нефтяных месторождений так называемых Трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ), внедрения технологий искусственного интеллекта в процессах бурения скважин сегодня весьма актуальна!
Актуальные проблемы нефтегазодобывающей промышленности:
• Поиск и внедрение технологий для разработки нефтяных месторождений ТРИЗ в нефтематеринских породах Баженовской, Хадумской и Доманиковой и др. свит.
У нас есть специально выделенные полигоны для отработки технологий добычи нефти. В научных центрах Сколково, Шлюмбержже, в лабораторных условиях изучались вопросы термогазового воздействия на процесс вытеснения нефти. Здесь нельзя не вспомнить Аркадия Анатольевича Боксермана, основоположника этой технологии!
• Совершенствование технологий разработки месторождений высоковязкой и сверхвязкой нефти.
В Татарстане и в Ухте на, соответственно, Ашалыча и Ярегском месторождениях используются тепловые методы добычи нефти.
Академик РАЕН А.И. Папуша применил «космическую» технологию трансзвукового горения и создал забойный газогенератор (парогенератор), позволяющий осуществлять закачку пара при температурах от 100 до 400 ОС для разогрева в пластах высоковязких и сверхвязких нефтей!
• Создание технологий для трудноизвлекаемых запасов нефти на «старых» месторождениях нефтедобывающих регионов.
Научной школой О.Л. Кузнецова разработаны и внедрены геофизические технологии СЛБО и СЛОЭ, указывающие положение зон трещиноватости пластов и зоны нефтенасыщенности, что позволяет оптимизировать затраты на бурение скважин, находить зоны прорывов воды ППД к забоям добывающих скважин и осуществлять 4D томографию продуктивного пласта, отмеченные Государственной премией СССР и премией Правительства РФ.
• Подводное устьевое оборудование скважин на шельфе морей.
К сожалению, производство такого оборудования в нашей стране еще не налажено!
• Создание и внедрение технологий искусственного интеллекта в процессах добычи нефти и газа с использованием ДОСТОВЕРНОЙ информации: о физико-химических свойствах пластов и флюидов, параметрах РVT, проницаемости, трещиноватости, нефте- и водонасыщенности пластов.
o Внедрение технологий сейсмического 4D мониторинга фильтрации пластовых флюидов к забоям добывающих скважин.
o Осуществление контроля и регулирования параметров состояния и состава флюида на устье и забое добывающих скважин, в т.ч. с применением оптоволоконной технологии.
• Создание отечественных ключевых компонентов для реагентов нефтепромысловой химии: депрессантов, ингибиторов коррозии и гидратообразования, реагентов для повышения нефтеотдачи пластов укрепления призабойной зоны добывающих скважин и др.
• Совершенствование системы налогообложения нефтегазодобывающих компаний.
• Измерение объемов продукции скважин (нефть, газ, вода) многофазными дебитомерами.
На АГЗУ добывающих скважин используются, в основном, зарубежные разработки!
• Проблема с извлечением Гелия, добываемого из нефтегазоконденсатных месторождений Восточной Сибири.
Из-за отсутствия доступных технологий Гелий выбрасывается в атмосферу при сжигании попутного нефтяного газа, или (на Чаяндинском месторождении) принято решение закачки гелийсодержащего газа в подземное газовое хранилище!
• Проблема ликвидации разливов нефти, отходов нефтепеработки, накопленных в амбарах и полях испарения.
Здесь на помощь может придти технология трансзвукового горения «Papusha Rocket Technology», позволяющая превращать отходы в экологические чистые компоненты.
В составе РАН есть академический «Институт проблем нефти и газа» (ИПНГ), обладающий уникальным, мощнейшим потенциалом своих сотрудников.
Однако корпоративное управление наших ВИНК, из-за отсутствия в Федеральных законах положений, позволяющих Государству и ее Академии наук координировать деятельность НИИ И НТЦ ВИНК по ключевым, имеющим государственное значение проблемам, не считает целесообразным участвовать в совместной работе и, тем более, передавать наработанный опыт и технологии даже на коммерческих условиях соседним компаниям — т.к. мы живем в государстве с рыночной экономикой.
• Необходимость внедрения технологий искусственного интеллекта при разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений России.
Есть положительный пример взаимодействия отдельных научных подразделений РАН и недропользователей по решению актуальных проблем отрасли, которые отражены в докладах акад. Четверушкина, акад. В.Б. Бетелина, выступлениях д.ф-м.н. В.А. Галкина и к.э.н. Р.Д. Гимранова.
• Поэтому считаю целесообразной и даже необходимой координацию Российской академией наук деятельности отраслевых НТЦ и НИИ, входящих в состав ВИНК, по решению актуальных проблем нефтегазодобывающей отрасли и внедрению технологий искусственного интеллекта при разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений России.
«О возможном направлении работ по цифровизации нефтегазовой отрасли России». Доктор технических наук Эрнест Сумбатович Закиров, директор Института проблем нефти и газа РАН.
Ератко коснусь только вопросов, связанных с нефтью и газом, поскольку возглавляю единственный в системе РАН институт, комплексно занимающийся вопросами повышения газо-, нефте-, конденсатоотдачи пластов.
Для начала необходимо определиться, какую часть нефтегазовой отрасли мы хотим подвергнуть цифровизации. Если часть, связанную с поиском и разведкой месторождений нефти и газа — задачи и средства будут одни. Или — интеллектуализации мы хотим подвергнуть процессы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. При этом надо понимать, что касающиеся наземной части — от устья скважин, системы сбора и подготовки продукции до транспорта, включая магистральный — все процессы уже полностью автоматизированы и в достаточной мере обеспечены измерительными и управляющими устройствами. Вызов в цифровизации касается подземной части нефтегазовых месторождений.
Для начала охарактеризуем объект исследования. Месторождения нефти и газа часто представляют собой гигантские геологические тела с вмещающими углеводородонасыщенными горными породами. По площади месторождение часто характеризуется длинами в десятки километров. Высота газо-, нефтеносности часто составляет десятки и первые сотни метров.
Разработка месторождений осуществляется за счет бурения скважин. При соотнесении с реальными размерами, месторождение протыкается набором иголочек. Изменяя режимы работы скважин-иголочек, осуществляют разработку месторождений.
Прямые измерения важнейших свойств пласта практически исключены. Фильтрационно-емкостные параметры определяются главным образом при помощи интерпретации данных геофизических исследований скважин. Они характеризуются высокой степенью неопределенности, а также точечностью. Соответственно, даже запасы месторождений природных углеводородов известны с большой погрешностью, которая снижается в процессе разработки месторождения.
* * *
На сегодняшний день в мировой практике планка признания величины коэффициента полезного действия (КПД) нефтяного недропользования — достижение коэффициента извлечения нефти (КИН) — более 60%. Поэтому все усилия крупнейших нефтегазовых компаний мира направлены на то, чтобы достичь и превзойти указанный уровень. В России данный КПД крайне низок. Если в советские времена страна стремилась к КИН на уровне 42-45%, то сейчас Россия может рассчитывать на конечный КИН не более 33% в среднем по всем месторождениям нефти страны. Иными словами, не менее 67% нефти останется в пластах после окончания разработки нефтяных месторождений.
Не лучше обстоит ситуация с газовыми месторождениями. Так КПД на Госбалансе (коэффициент извлечения газа — КИГ, коэффициент газоотдачи) до последнего времени по всем месторождениям числился в размере 100%. Однако, на сегодня нередко встают проблемы с продолжением эксплуатации газовых месторождений-гигантов с остаточными запасами низконапорного газа в сотни миллиардов кубометров газа (что условно эквивалентно месторождениям нефти с запасами в сотни миллионов тонн). Суммарные же запасы подобного газа по стране исчисляются триллионами кубометров.
Еще острее проблема с коэффициентом конденсатоотдачи (КИК). Ибо практически все газоконденсатные месторождения в стране разрабатываются в режиме истощения пластовой энергии. Выпадающий в пластовых условиях конденсат (пластовая углеводородная жидкость) при снижении пластового давления затем практически никогда добыт быть не может. Это тем более обидно, ибо в бензиновом эквиваленте тонна конденсата эквивалентна 2-3 и более тоннам нефти.
Печальна ситуация в России с полнотой извлечения нефти из нефтяных оторочек. КИН по нефтяным оторочкам обычно находится в диапазоне 10-30% от начальных геологических запасов. В России не единичны случаи с достижением КИН на уровне начальных процентов. Нередки и случаи полного пренебрежения запасами нефти в оторочке при наличии обширных газоконденсатных шапок. Хотя мировой опыт показывает, что с использованием интеллектуальных подходов инженеров-разработчиков вполне достижимы КИН из оторочек в диапазоне 40-60%.
Все месторождения нефти и газа характеризуются своими особенными свойствами флюидов и вмещающих горных пород, разнообразно проявляющиеся при их взаимодействии и взаимовлиянии. Эти свойства обеспечивают как положительные, так и отрицательные качества в процессе разработки. Задача инженера-разработчика состоит в компенсации негативного воздействия за счет положительных свойств природной системы. В частности, предложен ряд многофункциональных технологий, обеспечивающих одновременное повышение коэффициентов КИГ, КИН и КИК при разработке нефтегазоконденсатных месторождений. Они обеспечивают не только увеличение текущих уровней отбора указанных компонентов, но и максимально рациональное использование запасов месторождений нефти и газа. Так что цифровизация — это не все, что необходимо нефтегазовой отрасли. Нужны еще просто грамотные инженеры.
Переходим к собственно проблемам цифровизации. На сегодняшний день популярным подходом становится управление разработкой в «замкнутом цикле», на основе трехмерной геолого-гидродинамической модели. Соответствующая модель строится за счет комплексирования разнообразных и разнохарактерных геологических и геофизических данных.
Однако, какой бы точной ни была 3D адресная геологическая модель, рано или поздно прогноз добычи по ней начинает различаться с наблюдаемым фактом на промысле. В случае существенного расхождения измеряемых на месторождениях данных и результатов расчетов необходимо автоматизированно решать задачи адаптации истории разработки к фактическим данным, представляющие собой обратные задачи теории фильтрации.
Цифровизация добычи должна в обязательном порядке включать построение соответствующих геолого-технологических моделей и одновременно их автоматизированную адаптацию к данным истории разработки. Соответствующие подходы в ИПНГ РАН разрабатываются последние 40 лет и базируются на современных методах теории оптимального управления. Возможны и другие варианты по способам решения обратных задач.
При решении задач адаптации истории разработки также возможна автоматизированная оценка доверительных интервалов изменения оцениваемых параметров пласта, оценка неопределенности прогноза добычи. Как на основе отдельной модели, так и ансамбля равновероятных реализаций свойств пласта, адаптированных к истории разработки. Решение соответствующих проблем — еще один вызов для цифровизации месторождений нефти и газа.
Благодаря все возрастающей достоверности трехмерной фильтрационной модели (после ее адаптации к данным истории разработки), появляется возможность решения серии актуальных и сложных оптимизационных задач по регулированию разработки месторождений нефти и газа. Без бурения новых скважин, только за счет перераспределения объемов отбора и закачки по всем добывающим и нагнетательным скважинам во времени, удается значительно улучшить экономические показатели добычи (на 10-30%), доставляя максимум дисконтированной добыче нефти.
На сегодняшний день интеллектуальная разработка в мире базируется на бурении очень длинных горизонтальных скважин с наделением их значительным набором разнообразных датчиков. Иными словами, отрасль от иголочек переходит к длинным ниточкам.
Однако, промышленность подходит к проблеме интеллектуализации несколько упрощенно — считается, что только за счет инсталляции датчиков разработка становится интеллектуальной. Очевидно, что это не так. Кто-то должен собирать, обрабатывать и ассимилировать в трехмерной гидродинамической модели промысловые данные. Без решения соответствующих задач замеряемые данные не делают разработку хоть сколько-нибудь более интеллектуальной.
Следует отметить, что управление в замкнутом цикле представляет особенный интерес для интеллектуальных скважин и месторождений, когда на основе ассимиляции данных от разнообразных забойных сенсоров, управление скважиной осуществляется поинтервально и каждый интервал эксплуатируется на научно-обоснованных режимах. Ибо современные интеллектуальные компоновки скважин допускают управление клапанами на забое, регулируя отбор из раздельных интервалов закачки/притока. В результате обеспечивается максимизация удельной продуктивности скважин во времени (с учетом их взаимовлияния), а значит и КИН.
На современном мировом рынке программного обеспечения отсутствует коммерческий комплекс, одновременно решающий все упомянутые задачи. Задача РАН — обеспечить нефтегазовую отрасль соответствующим программным обеспечением. В ИПНГ РАН имеется некоммерческая версия требуемого программного обеспечения.
«КНТП «Цифровая и геотехнологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи». Доклад д.т.н., главного научного сотрудника ИПНГ РАН Николая Александровича Еремина.
Слайд 1. (Приведена тема доклада, состав авторов)
Слайд 2.
В рамках реализации Указа Президента РФ от 1 декабря 2016 г. № 642 «О Стратегии научно-технологического развития РФ» институтами РАН была подготовлена комплексная научно-техническая программа полного цикла (далее КНТП) «Цифровая и геотехнологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи».
В соответствии с утвержденным перечнем поручений Президента РФ по итогам заседания Совета по науке и результатам встречи с учеными Сибирского отделения РАН Министерством энергетики России совместно с ведущими нефтегазовыми компаниями был подготовлен проект по развитию и модернизации Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи. Анализ материалов показывает, что основной запрос касается увеличения добычи нефти и газа, а также повышения эффективности разработки крупных, гигантских и уникальных месторождений углеводородов (УВ) Западной Сибири.
На заседании Совета при Президенте РФ по науке и образованию Президент РФ В.В. Путин, 8.2.2021 г. отметил, что механизм КНТП «позволил объединить возможности вузов, научных организаций, частного бизнеса и компаний с государственным участием, чтобы мы могли не только создавать, но и быстро внедрять новые технологии» в соответствии со Стратегией научно-технологического развития России.
КНТП «Цифровая и технологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи в условиях декарбонизации» (Координатор программы от ОНЗ РАН Научный руководитель ИПНГ РАН, академик РАН А.Н. Дмитриевский) включает в себя все этапы инновационного цикла: от получения знаний до мирового рынка нефти и газа, и являются инструментом для успешного технологического развития НГК России. Включенный в предложения КНТП Западно-Сибирский регион в настоящее время:
занимает первое место в мире по масштабу и объемам добычи нефти и газа;
имеет площадь 2,5 млн км2, половина из которых находится за Полярным кругом;
содержит и обеспечивает порядка 2/3 запасов и текущих объемов добычи;
включает более 700 месторождений с запасами нефти и конденсата и
250 месторождений с ресурсами свободного газа.
Слайд 3.
В настоящее время ИПНГ РАН обладает необходимыми компетенциями, квалифицированными исследователями и опытом в области цифровой трансформации нефтегазового комплекса. Выполняются работы по формированию фундаментального базиса энергоэффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных, инновационных и цифровых технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, исследования, добычи и освоения традиционных и нетрадиционных запасов и ресурсов нефти и газа; разработке рекомендаций по реализации продукции нефтегазового комплекса в условиях энергоперехода и политики ЕС по декарбонизации энергетики (фундаментальные, поисковые, прикладные, экономические и междисциплинарные исследования).
Задачей исследований является:
1.Создание фундаментального и инструментального базиса цифровых, инновационных, энергоэффективных, ресурсосберегающих, экологически чистых технологий, обеспечивающих эффективный переход от экспортно-сырьевой к ресурсно-инновационной стратегии как генерального направления научно-технической модернизации нефтегазовой отрасли.
2.Проведение исследований в области обоснования тенденций развития мировой и российских энергетических стратегий для создания фундаментального базиса принятия важнейших государственных решений в области развития энергетики в условиях глобализации и жесткой санкционной политики основных конкурентов.
3.Получение новых знаний о возможности управления движением подземных флюидов в нефтегазовых пластах путем управления физико-механическими свойствами дисперсных гелей в пластовых условиях.
Слайд 4.
Целью научной темы выполняемой по ГЗ работы и КНТП является: «активизация фундаментальных, поисковых и прикладных исследований, обеспечивающих создание новой инновационной экономики России» (письмо Президента РАН с положительной резолюцией Президента РФ В.В. Путина).
Особое внимание уделяется научным исследованиям, обеспечивающих независимое высокотехнологическое развитие нефтегазовой отрасли на основе создания инновационных технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений, в том числе в сложных горно-геологических и природно-климатических условиях. Важнейшей задачей является создание инновационных технологий, обеспечивающих эффективную добычу ТРИЗ и освоению нетрадиционных ресурсов нефти и газа; научное обоснование инновационных технологий эксплуатации месторождений УВ и ограничение пескопроявления и водопритока.
Задачи по цифровизации экономики определяют необходимость создания технологий по управлению процессами добычи и транспорта в режиме реального времени (РРВ) и разработке цифровых технологий объектов нефтегазодобычи (цифровая скважина, цифровое месторождение и др.). На постоянной основе необходим анализ внешних и внутренних условии реализации инновационного потенциала развития нефтегазового комплекса России. Программой предусмотрена разработка механизмов трансфера результатов фундаментальных исследований с целью создания новых научно-технических и технологических решений, обеспечивающих инновационное развитие и цифровую модернизацию нефтегазового комплекса страны.
Слайд 5.
Совет по приоритетному направлению научно-технологического развития «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии» одобрил представленные мероприятия КНТП «Цифровая и технологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи».
В КНТП представлены основы цифровой модернизации НГК при реализации мероприятий, предложенных 53 академическими институтами Российской академии наук в рамках комплексных научно-технических программ полного инновационного цикла для нефтегазовой отрасли. КНТП заложила основы для обеспечения цифрового лидерства российских добывающих компаний на мировом рынке. Новизна ожидаемых результатов, услуг и технологий заключается в том, что впервые была предложена отечественная программа, основанная на осуществленных ранее в рамках государственных планов развития разработках институтов РАН.
Программа «Цифровая и технологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи в условиях декарбонизации» Российской академии наук представляет собой совокупность скоординированных по срокам и задачам взаимосвязанных научных, научно-технических, цифровых решений и инновационных технологий, обеспечивающих достижение поставленной цели — цифровой и технологической модернизации Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи. Выполнение КНТП позволяет сформировать основы цифрового и технологического лидерства нефтегазовой отрасли, создать фонд высокодебитных «цифровых» скважин, обеспечить ежегодный прирост запасов углеводородов и синхронизировать развитие ресурсной базы с развитием нефтеперерабатывающего и химического комплекса России.
Богатейшая минерально-сырьевая база нефтегазового комплекса России, существующая инфраструктура, наличие квалифицированных кадров и значительный инновационный потенциал обеспечивает ведущую роль в реализации стратегии цифрового преобразования национальной экономики.
Тесная координация работы нефтегазодобывающих компаний с институтами Российской академии наук (РАН) в области цифровой модернизации дает возможность найти эффективные решения в текущих условиях развития и построения цифровой нефтегазовой экономики. Реализация проектов комплексных научно-технических программ (КНТП) полного инновационного цикла, предложенных отечественной наукой, приведет к промышленному росту, развитию научной базы и увеличению конкурентоспособности различных отраслей промышленности России.
Основные участники КНТП — академические институты РАН, включая ИПНГ РАН, а также ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени Ломоносова», ФГУП «РФЯЦ–ВНИИЭФ» и др. имеют необходимые компетенции и состав специалистов.
Среди основных тем исследований:
разработка научно-методических основ поисков и разведки скоплений нефти и газа, приуроченных к мегарезервуарам осадочного чехла;
создание научных основ новой системной методологии прогноза, поисков и освоения залежей УВ, включая матричную нефть в газонасыщенных карбонатных отложениях нефтегазоконденсатных месторождений;
совершенствование методов моделирования, лабораторных и промысловых исследований для создания новых технологий эффективного экологически чистого извлечения УВ в сложных горно-геологических условиях;
экспериментальные и теоретические исследования межфазных явлений, термодинамических, физико-химических и геомеханических свойств нефтегазовых пластовых систем для повышения эффективности освоения трудноизвлекаемых запасов УВ;
повышение эффективности и экологической безопасности освоения нефтегазовых ресурсов арктической и субарктической зон в условиях меняющегося климата;
создание фундаментального базиса энергоэффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных, инновационных и цифровых технологий поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений;
исследование, добыча и освоение традиционных и нетрадиционных запасов и ресурсов нефти и газа;
научное обоснование влияния гидрохимических и микробиологических процессов на развитие коррозионных явлений при совместном хранении водорода и метана в широком диапазоне концентраций в геологических объектах.
Слайд 6.
КНТП предусматривается стратегическое сотрудничество с нефтегазовыми компаниями, а также апробирование основных технологий до 2030 г. Координирование Программы происходит под руководством научного руководителя института ФГБУН ИПНГ РАН профессора, академика РАН А.Н. Дмитриевского. ИПНГ РАН представил материалы КНТП ведущим НГК России, включая ПАО «Газпром».
Как было отмечено Президентом РФ на заседании Совета по науке и образованию 8 февраля 2021 г., механизм практического применения КНТП «позволил объединить возможности вузов, научных организаций, частного бизнеса и компаний с государственным участием, чтобы мы могли не только создавать, но и быстро внедрять новые технологии» в соответствии со «Стратегией научно-технологического развития России».
Тематика программы разработана исходя из потребности сохранения объемов добычи и продления сроков эксплуатации месторождений. Это особенно важно с учетом того, что на 1 января 2023 г. Государственным балансом запасов РФ было учтено 3372 месторождения, из которых 2164 находятся на этапе промышленной разработки, а 1208 — на этапе разведки и пробной эксплуатации.
Председатель Правления ПАО «Газпром» А.Б. Миллер в письме на имя Министра энергетики РФ А.В. Новака от 19.11.2019 № 01–782 об участии Общества в реализации КНТП и проектов полного инновационного цикла для Западно-Сибирского региона отметил заинтересованность в развитии следующих направлений:
«Разработка интеллектуальных систем оперативного геолого-технологического мониторинга, перспективного планирования и управления разработкой месторождений добывающих предприятий ПАО «Газпром» (на примере месторождений Западной Сибири)», далее КНТП Газпром-1.
«Развитие и применение технологий цифрового моделирования, создание «цифровых двойников» продуктивных пластов, скважин, газосборных сетей, объектов подготовки и транспортировки газа», далее КНТП Газпром-2.
Слайд 7.
Как отметил Заместитель Председателя Правления, начальник Департамента ПАО «Газпром», Виталий Анатольевич Маркелов:
«Надежное обеспечение потребителей энергоресурсами невозможно без развития минерально-сырьевой базы. Тема цифровой и технологической модернизации Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи поднимается Академическими институтами РАН в рамках комплексных научно-технических программ полного инновационного цикла для нефтегазовой отрасли предложен ряд мероприятий для создания фонда высокодебитных «умных» эксплуатационных скважин и синхронизации процессов наращивания ресурсной базы с развитием нефтеперерабатывающего и химического комплекса России».
Конечная цель КНТП состоит в достижении цифрового и технологического лидерства национальных нефтегазодобывающих компаний за счет цифровой модернизации, что позволит обеспечить:
нефтегазовую безопасность страны;
улучшение экологической обстановки;
конкурентоспособность нефтегазовых технологий;
новые рабочие места с цифровыми компетенциями;
безаварийную эксплуатацию месторождений и транспортной системы.
Предложения ИПНГ РАН соответствуют тенденциям и степени развития цифровых технологий в ведущих мировых компаниях.
Слайд 8.
Представлена цифровая экосистема, которая предполагает для сохранения объемов добычи, а также исполнения контрактов для внутренних и внешних потребителей по поставкам, следующие технологии:
Мультисенсорные системы оперативного геолого-технологического мониторинга месторождений;
Системы искусственного интеллекта перспективного планирования разработки месторождений;
Система интегрированного управления разработкой месторождений добывающих предприятий ПАО «Газпром» (на примере месторождений Западной Сибири);
Технологии цифрового моделирования продуктивных пластов, скважин, газосборных сетей, объектов подготовки и транспортировки газа;
Создание «цифровых двойников» подземной инфраструктуры (продуктивных пластов, скважин);
Создание «цифровых двойников» наземной инфраструктуры (газосборных сетей, объектов подготовки и транспортировки газа, газохимии).
Предлагаемые в КНТП подходы полностью соответствуют проводимой Правительством России научно-технической политики в области инновационных технологий.
Так в работке РАН необходимо учитывать Распоряжение Правительства РФ от 28 декабря 2021 г. № 3924-Р Об утверждении «Стратегического направления в области цифровой трансформации топливно-энергетического комплекса» Распоряжение предусматривает применение следующих технологий: больших данных, нейротехнологий и искусственного интеллекта, компонент робототехники и сенсорики, технологий беспроводной связи.
Определены показатели реализации отдельных проектов и ответственные организации; предусмотрено до 2030 г. реализовать проект «Роботизация в нефтегазовом комплексе»
Слайд 9.
Приведен пример реализации одного из 230 предложений. Для работы «Разработка технологий и инструментальных методов управления цифровым газовым производством на основе «цифрового двойника» месторождения» приведено содержание, сроки, эффект от реализации.
Слайд 10.
В виде структуры представлены результаты реализации КНТП для НГК в виде показателей снижения капитальных затрат; снижения простоев оборудования, роста производительности на объектах добычи и др. факторов, учитываемых при расчете эффективности добычи.
Слайд 11.
Выполнение КНТП полного инновационного цикла позволяет:
1. Сформировать основы цифрового и геотехнологического лидерства нефтегазовой отрасли России;
2. Создать фонд высокодебитных эксплуатационных скважин для обеспечения стабильности положения России на мировых рынках углеводородов, применить цифровые импортозамещающие технологии по переводу 80% фонда в онлайн режим к 2030 г.;
3. Обеспечить ежегодный прирост запасов углеводородов до 10% на базе вновь созданной терамодели Западно-Сибирской НГП, и увязать развитие ресурсной базы УВ с развитием нефтеперерабатывающего и химического комплекса Сибири;
4. Обеспечить цифровую и геотехнологическую модернизацию крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазовой добычи; которая нацелена на увеличение годовой добычи нефти и газа к 2030 году на 30-35 млн. т и 20-25 миллиардов м3 газа;
5. Ускорить переподготовку ИТР по цифровым специальностям и компетенциям на базе цифрового университета РАН.
Выполнение КНТП полного инновационного цикла «Цифровая и технологическая модернизация крупнейшего в мире Западно-Сибирского центра нефтегазодобычи» позволит заложить основы цифрового и технологического лидерства нефтегазовой отрасли России.
Слайд 12.
Приведены предложения ИПНГ РАН в протокол Заседания президиума РАН от 28 марта 2023 г.
1. Продолжить работы Институтов и подразделений РАН по формированию отечественного фундаментального и инструментального базиса энергоэффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных, инновационных и цифровых технологий поиска, разведки и разработки нефтегазовых месторождений; исследование, добычу и освоение традиционных и нетрадиционных запасов и ресурсов нефти и газа как генерального направления научно-технической модернизации нефтегазовой отрасли.
2. С целью создания новых научно-технических и технологических решений, обеспечивающих инновационное развитие и цифровую модернизацию нефтегазового комплекса страны обеспечить информирование и передачу предложений по КНТП заинтересованным подразделениям РАН, профильным организациям, подведомственным Министерству природных ресурсов и экологии РФ, включить дисциплины по цифровым технологиям добычи в учебный процесс профильных высших учебных заведений, сервисных компаний и компаний-разработчиков нефтегазовых месторождений.
3. Оказать методологическую помощь нефтегазовым компаниям при организации, проведении испытаний техники и технологий, апробации и масштабировании результатов полученных на учебно-научных, промысловых и технологических полигонах.
4. В целях экспертного научного обеспечения деятельности государственных органов и организаций в установленном законодательством РФ порядке закрепить за РАН осуществление экспертных функций в отношении цифровых, интеллектуальных научно-технических программ и проектов нефтегазодобывающего, — перерабатывающего и химического комплекса России, эксплуатацию и работу индустриальных полигонов, предусматривающих проведение научных исследований и разработок при создании перспективных отечественных технологий.
Заключение
Предлагаемый к рассмотрению комплексный проект полного инновационного цикла (КНТП) по цифровой и технологической модернизации одного из крупнейших в мире Западно-Сибирского центра газодобычи (разведка-добыча-подготовка-транспорт-переработка) в режиме реального времени является оригинальной научной разработкой, которая не имеет прямых аналогов за рубежом и обладает рядом уникальных конкурентных преимуществ.
Все технологические компоненты основываются на фундаментальных разработках и обладают наукоемкостью и инновационным потенциалом развития.
«О развитии методик численного моделирования многофазных многокомпонентных течений в поровом пространстве керна в Сибирском отделении РАН». Доктор физико-математических наук, профессор РАН Сергей Валерьевич Головин.
«Значение цифровизации объектов промышленного комплекса в реализации Стратегии научно-технологического развития РФ». Академик РАН Анатолий Николаевич Дмитриевский, научный руководитель Института проблем нефти и газа РАН.
В обсуждении выступили также:
академик РАН Александр Абрамович Барях — ПАО «УРАЛКАЛИЙ», руководитель научного направления «Горные науки» Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН,
академик РАН Валерий Николаевич Захаров — компания «Металлинвест», АК «АЛРОСА» (ПАО), директор Института проблем комплексного освоения недр имени академика Н.В. Мельникова РАН,
член-корреспондент РАН Игорь Наумович Розенберг — научный руководитель АО «НИИАС» (ведущий отраслевой Научно-технологический институт Холдинга «РЖД»), проректор РУТ (МИИТ),
член-корреспондент РАН Анатолий Александрович Соловьев — директор Геофизического центра РАН,
Роман Юрьевич Кузнецов — заместитель генерального директора по развитию бизнеса НТЦ ТПМ
Список приглашенных на заседание Президиума РАН:
Петров Евгений Игнатьевич — руководитель Федерального агентство по недропользованию
Шумаков Игорь Анатольевич — руководитель Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
Соколов Владимир Владимирович — заместитель руководитель Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
Аксютин Олег Евгеньевич — член-корреспондент РАН, заместитель Председателя Правления — начальник Департамента ПАО «Газпром»
Алёшин Игорь Михайлович — заведующий лабораторией «Геоинформатики», главный научный сотрудник ИФЗ РАН
Барях Александр Абрамович — академик РАН, ПАО «УРАЛКАЛИЙ», руководитель научного направления «Горные науки» Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН
Булгакова Яна Анатольевна — ведущий специалист Научно-технического института межотраслевой информации
Галкин Валерий Алексеевич — доктор физико-математических наук, директор Сургутского филиала Федерального научного центра НИИ системных исследований РАН
Гимранов Ринат Дамирович — кандидат экономических наук, начальник Управления информационных технологий ПАО «Сургутнефтегаз»
Головин Сергей Валерьевич — доктор физико-математических наук, профессор РАН Дзебоев Борис Аркадьевич — доктор физико-математических наук, заместитель директора по науке Геофизического центра РАН
Дмитриевский Анатолий Николаевич — академик РАН, научный руководитель Института проблем нефти и газа РАН
Еремин Николай Александрович — доктор технических наук, главный научный сотрудник Института проблем нефти и газа РАН
Захаров Валерий Николаевич — академик РАН, компания «Металлинвест», АК «АЛРОСА» (ПАО), директор Института проблем комплексного освоения недр имени академика Н.В. Мельникова РАН
Красноперов Роман Игоревич — кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Геофизического центра РАН
Кузнецов Роман Юрьевич — заместитель генерального директора по развитию бизнеса НТЦ ТПМ
Михайлов Николай Нилович — доктор технических наук, профессор кафедры разработки нефтяных и газовых месторождений РУНГ имени И.М. Губкина
Никитина Изабелла Михайловна — ведущий научный сотрудник ГЦ РАН (помощник ак. Гвишиани Алексея Джерменовича)
Розенберг Игорь Наумович — член-корреспондент РАН, научный руководитель АО «НИИАС» (ведущий отраслевой Научно-технологический институт Холдинга «РЖД»), проректор РУТ (МИИТ)
Саламихин Алексей Анатольевич — начальник отдела Научно-технического института межотраслевой информации
Семенов Владимир Сергеевич — технический консультант НТЦ ТПМ Соловьев Анатолий Александрович — член-корреспондент РАН, директор Геофизического центра РАН
Столяров Владимир Евгеньевич — научный сотрудник Института проблем нефти и газа РАН
Татаринов Виктор Николаевич — член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией геодинамики Геофизического центра РАН, главный научный сотрудник Геофизического центра РАН
Твердохлебов Леонид Иванович — член Комитета по энергетической стратегии и развитию топливно-энергетического комплекса Торгово-промышленной палаты РФ, член Экспертного совета при Комитете Государственной Думы Федерального Собрания РФ по энергетике
Темнов Александр Викторович — заместитель директора Департамента государственной политики и регулирования области геологии и недропользования Министерства природных ресурсов и экологии РФ
Цыба Юрий Леонидович — заместитель начальника УГСН Росгидромета
Шебалин Петр Николаевич — член-корреспондент РАН, директор ИТПЗ РАН
Шеремет Игорь Анатольевич — академик РАН, главный научный сотрудник Геофизического центра РАН
Шпуров Игорь Викторович — доктор технических наук, генеральный директор ФБУ «Государственная комиссия по запасам», зав. кафедрой разработки нефтяных и газовых месторождений МГУ им. М.В. Ломоносова
Эльдарханов Аднан Саидович — доктор технических наук, действительный член РАЕН
х х х
На заседании рассмотрен вопрос о присуждении премии имени И.М. Виноградова 2022 года (представление Экспертной комиссии и бюро Отделения математических наук) доктору физико-математических наук Сергею Владимировичу Асташкину (федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева») за цикл работ по исследованию геометрической структуры функциональных пространств. Выдвинут федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева».
На заседании Экспертной комиссии присутствовали 6 членов Комиссии из 7. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно к присуждению премии имени И.М. Виноградова 2022 года рекомендована кандидатура доктора физико-математических наук С.В.Асташкина.
На заседании бюро Отделения математических наук РАН присутствовали 17 членов Бюро из 25. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно в Президиум РАН представлен проект постановления о присуждении премии имени И.М. Виноградова 2022 года С.В. Асташкину.
Представленный на соискание премии имени И.М. Виноградова цикл работ С.В. Асташкина посвящен исследованию геометрической структуры симметричных (перестановочно инвариантных) пространств. Частными случаями таких пространств являются классические пространства Лебега, Орлича и Лоренца. Центральная идея исследований С.В. Асташкина состоит в том, что свойства таких пространств, а также операторов в них действующих, во многом определяется структурой их специальных подпространств, порождаемых попарно независимыми функциями и конструктивными свойствами возникающих последовательностей. Работы С.В. Асташкина характеризуются ясностью постановки задачи, безупречными доказательствами и широким охватом материала, вносят фундаментальный вклад в теорию симметричных пространств и смежные разделы функционального анализа.
На заседании рассмотрен вопрос о присуждении золотой медали имени А.М. Обухова 2023 года (представление Экспертной комиссии и бюро Отделения наук о Земле) доктору физико-математических наук, профессору РАН Евгению Михайловичу Володину (федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН) за работы, внесшие выдающийся вклад в развитие математического моделирования климатической системы Земли. Выдвинут академиками РАН В.П. Дымниковым и Г.С. Голицыным.
На заседании Экспертной комиссии в голосовании приняли участие 7 членов Комиссии из 10. В соответствии с результатами тайного голосования большинством голосов (за — 5, против — 2, недействительных бюллетеней — нет) к присуждению золотой медали имени А.М. Обухова 2023 года рекомендована кандидатура доктора физико-математических наук, профессора РАН Е.М. Володина.
На заседании бюро Отделения наук о Земле РАН в голосовании приняли участие 29 членов Бюро из 37. В соответствии с результатами тайного голосования единогласно в Президиум РАН представлен проект постановления о присуждении золотой медали имени А.М. Обухова 2023 года Е.М. Володину.
Е.М. Володин — крупный ученый в области наук об атмосфере и ее взаимодействии с подстилающей поверхностью Земли, специалист в области моделирования общей циркуляции атмосферы и океана, климата и механизмов формирования крупномасштабной динамики атмосферы. Среди наиболее важных научных результатов Е.М. Володина — создание современного комплекса моделей климатической системы, включающего общую циркуляцию атмосферы и океана, динамику ионосферы и другие важные физические процессы. Результаты моделирования современного климата, прошлых и вероятных будущих изменений климата включены в оценочные доклады Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), а созданная под его руководством модель климата внедрена в практику прогнозирования сезонных аномалий погоды в ФГБУ «Гидрометцентр России». Работы Е.М. Володина вносят выдающийся вклад в развитие численного моделирования общей циркуляции атмосферы и океана и исследования механизмов колебания климата.
Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.