CC BY
48Хавкин А.Я.
д.т.н., профессор, вице-президент НП Консорциум «СОЮЗНЕФТЕГАЗИНВЕСТ»
НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ - ВАЖНЕЙШЕЕ НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ СТРАН ШОС
Ключевые слова: нанотехнологии, нефтегазовая отрасль, страны ШОС.
Страны ШОС (Казахстан, Киргизия, Китай, Россия, Таджикистан, Узбекистан) и государства-наблюдатели ШОС (Афганистан, Индия, Иран, Монголия, Пакистан) имеют огромную зависимость от эффективности их нефтегазовых комплексов: на территории стран ШОС сосредоточено около 25% мировых запасов нефти, более 50% мировых запасов газа, 35% угля, около половины мировых разведанных запасов урана. По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА) рост спроса на нефть в основных странах АТР в период до 2025 года будет на 1/4 опережать общемировой, а на газ - почти вдвое [1].
ШОС позволяет гармонизировать интересы производителей, транспортировщиков и потребителей энергоресурсов. Еще более перспективным может стать экономическое сотрудничество стран ШОС в целях повышения глобальной и региональной экономической безопасности, особенно в энергетической составляющей как первичного и основополагающего элемента регионального сотрудничества, поскольку в ШОС объединились как государства, являющиеся крупными производителями энергоресурсов, так и страны-импортеры. Подходящей площадкой для разработки, обсуждения и согласования основных положений проекта такого документа мог бы стать Энергетический клуб ШОС.
Энергетический клуб ШОС нужен, прежде всего, в целях налаживания и проведения расширенного диалога по вопросам повышения энергетической безопасности, гармонизации энергетических стратегий, координации усилий и всестороннего обсуждения перспектив сотрудничества в различных отраслях энергетики в интересах государств-членов ШОС. Энергетический клуб ШОС может содействовать углублению взаимодействия между производителями энергоресурсов (Россия, Казахстан, Узбекистан, Иран) и потребителями энергоресурсов (Китай, Таджикистан, Киргизия, Индия, Пакистан, Монголия) [1].
Но нынешнее состояние нефтегазовых отраслей стран ШОС весьма проблемно. Идет снижение цены на нефть, продолжаются споры по цене на газ. Что же может повысить эффективность нефтедобычи?
Выдающийся российский экономист Н.Д. Кондратьев (1892-1938) предсказал экономические кризисы в связи с развитием технологий. Сначала возникает наука, связанная с новыми возможностями, - это период в 10-15 лет. Потом наступает стадия создания опытных образцов техники - еще 10-15 лет. Наконец, столько же длится и третий этап, -проникновение нового техноуклада в экономику [2].
4-й цикл Кондратьева (4-й технологический уклад) относится к 1940-1980 гг., когда технологический подъем экономики обеспечивался развитием тяжелого машиностроения и большой химии, массового производства автомобилей и самолетов. Во время 4-го цикла Кондратьева появились атомная промышленность и вычислительная техника. 5-й цикл Кондратьева (5-й технологический уклад) относится к 1980-2020 гг., когда технологический подъем экономики обеспечивается развитием персональных компьютеров и Интернета, массового гражданского авиатранспорта, биотехнологий, малотоннажной химии. 6-й цикл Кондратьева (6-й технологический уклад) ожидается с 2020 г., и технологический подъем экономики будет обеспечиваться развитием робототехники, биотехнологий, нанотехнологий, управлением здоровьем человека за счет новой медицины, новым природопользованием [2].
По данным академика РАН Е.Н. Каблова [3], в США доля 5-го технологического уклада составляет 60%, 4-го -20% и около 5% уже приходятся на 6-й технологический уклад. В России же 6-й технологический уклад пока не формируется, а доля технологий 5-го уклада составляет примерно 10% (в военно-промышленном комплексе и в авиакосмической отрасли), 4-го - свыше 50%, 3-го - около 30%.
«Нефтегазовый сектор дает мультипликативный эффект для развития других отраслей экономики. Риски снижения объема добычи нефти должны быть нивелированы» - подчеркнул Министр энергетики РФ А.В. Новак на Петербургском экономическом форуме [4].
Выход из проблемного тупика нефтегазовой отрасли может быть путем активного применения нефтегазовых нанотехнологий, являющихся товарным продуктом 6-й технологического уклада [5].
Исследования показывают, что поверхность пор имеет нанометровую шероховатость, а смачивающие свойства пород определяются как раз шероховатостью. Другими словами, регулирование свойств нефтегазовых пластов на уровне электрических взаимодействий, смачивания, изменения структуры минералов (размеры которых 20-40 нанометров), решаются с применением технологий управления наноявлениями (нанотехнологий).
Нанотехнологии для нового природопользования - в первую очередь инновационные нанотехнологии в добыче нефти и газа, имеющие конкретное и востребованное коммерческое применение (запасов нефти, газа и угля в ШОС
предостаточно), - позволят, в значительной степени, выполнить стоящие перед экономикой ШОС задачи перехода к 6-му технологическому укладу.
Наноявления давно изучаются геологами в качестве основных в фундаментальных процессах геологии, где очень важна проблема различия свойств двумерного состояния вещества (поверхности раздела) и объемного состояния: наноминеральные объекты подчиняются тем же законам самоорганизации, что и живой мир, формируясь на на-ноуровне (0,1-1 нм). Исследования показали, что целенаправленно изменяя структуру наноразмерных минеральных фаз коллектора, можно уменьшить итоговое значение капиллярного гистерезиса и увеличить КИН [5].
Применение нефтегазовых нанотехнологий при опытно-промышленном применении обеспечило дополнительную добычу более 0,5 млн. т нефти и более 80 млн. м3 газа [5].
Сегодня обводненность на многих месторождениях в целом по России 86,5%. Это означает, что в продукции добывающих скважин в 6 раз больше воды, чем нефти (в мире 3 тонны воды приходится на тонну нефти). Поэтому при уровне добычи в 520 млн. тонн нефти, мы поднимаем воды более 3 млрд. тонн! Получаются многомиллиардные затраты. А еще в эквиваленте 5 млрд. долларов в России приходится тратить на отделение от нефти и очистку этой попутной воды. При этом испытаны технологии с применением наностабилизированных пенных систем, снижающих обводненность на 15-20%, что приводит к двукратному снижению поднимаемой воды, а значит, и существенному снижению затрат. Массовое применение уже апробированных в отрасли нефтегазовых нанотехнологий позволит существенно увеличить нефтеизвлечение при экономии более 25 триллионов киловаттчасов [6]. В перспективе - транспорт газа в газогидратной форме [5].
Применение нанотехнологий в РФ в целом анализируется Правительством РФ на основе поручения от 4 мая 2008 г. № ВЗ-П7-2702, а применение нанотехнологий в ТЭК можно считать признанным Правительством РФ в связи с вышедшим распоряжением Минэнерго России от 22 февраля 2011г. [7], в котором оно информирует организации ТЭК о необходимости представить сведения о применении нанотехнологий в ТЭК.
При массовом применении нанотехнологий - ориентир увеличения КИН для активных запасов на 0,20-0,25 до
0.6.0,7, для ТИЗН - увеличение КИН на 0,25-0,35 до 0,45-0,55. Средний КИН по России при этом с учетом структуры запасов может возрасти до 0,60-0,65 [5]. Вложения в нанотехнологии добычи нефти дадут самую быструю и самую максимальную финансовую отдачу из всех направлений вложений государственных средств, будут способствовать развитию науки и промышленности в целом. Поэтому научный потенциал КИН с учетом структуры запасов следующий: 0,4 к 2013 г., 0,45 к 2020 г., 0,6-0,65 к 2030 г.
В 2007 г. Президент РФ В.В.Путин на совещании по развитию нанотехнологий отметил, что «мы можем сейчас предоставить большие средства на эту работу, но нужно организовать дело таким образом, чтобы деньги вкладывались эффективно и давали отдачу. Очень важно понимать четко цели» [8].
Для совершенствования и создания нефтегазовых нанотехнологий требуются тщательные исследования на стыке всех современных научных знаний. И задача обеспечения стран ШОС нефтью и газом на основе высокорентабельных энергосберегающих инновационных нанотехнологий во всем цикле движения нефти и газа от скважины до потребителя, должна стать для энергетического клуба ШОС крупнейшим инновационным проектом.
Список литературы
1. Бушуев В., Первухин В. Энергетический клуб ШОС: каким ему быть? - Шр://%г№^т£о8Ьо8.ги/?1(1п=9616
2. Малинецкий Г.Г. Страна входит в критическое десятилетие. - http://www.nanonewsnet.ru/artic1es/2009/georgii-ma1inetskii-(1ок1а(1-о-регерекЙуакЬ-г1"
3. Каблов Е.Н. Курсом в 6-ой технологический уклад // Инженерная газета. 2010. - 8 февраля.
4. Новак А.В. Выступление на Петербургском экономическом форуме 2013 г.
5. Хавкин А.Я. Наноявления и нанотехнологии в добыче нефти и газа. - М.: ИИКИ, 2010. - 692 с.
6. Хавкин А.Я. Энергетическая эффективность нефтегазовых нанотехнологий // Наноявления при разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям» // Материалы IV Международной Конференции в г. Москва 11-12 ноября 2014 г. - М.: Нефть и газ, 2014. - С. 173-176.
7. Распоряжение Минэнерго России от 22.02.2011 г. № АШ-1431/02.
8. Совещание по развитию нанотехнологий. 2007. - http://www. krem1in.ru/ appears/2007/04/18/1951_type63376type63378type633 81 123992^1т1
