CC BY
3DOI 10.24412/cl-37255-2024-1-9-13
ОБ ИНСТИТУТЕ ПРОБЛЕМ НЕФТИ И ГАЗА СО РАН
Будугаева В.А.
Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской
академии наук», обособленное подразделение Институт проблем нефти и газа СО РАН, г. Якутск E-mail: [email protected]
2024 год для Института проблем нефти и газа СО РАН стал юбилейным: с момента его создания исполняется 25 лет. Инициатором его создания является первый президент РС (Я) М.Е. Николаев. В середине 90-х годов руководство республики поставило задачу превращения нефтегазового комплекса во вторую, после алмазо-бриллиантового комплекса, бюждетофор-мирующую отрасль. К этому времени в республике были подготовлены значительные запасы нефти и газа, газодобывающая отрасль республики имела уже тридцатилетнюю историю, началась опытно-промышленная разработка нефтяных залежей Среднеботуобинского, Ире-ляхского и Талаканского месторождений. Инициатива М.Е. Николаева была поддержана руководством Сибирского отделения РАН, в лице академика Н.Л. Добрецова. Активное участие в организации и создании института приняли академики А.Э. Конторович и В.П. Ларионов. 18 июня 1999 г. вышло Постановление Президиума СО РАН № 189 О создании в Якутском научном центре Института проблем нефти и газа в составе Объединенного Института физико-технических проблем Севера СО РАН. А 28 июля 1999 г. Президентом РС (Я) М.Е. Николаевым был подписан Указ № 810 Об организации Института проблем нефти и газа. Институт был создан на базе лаборатории геологии месторождений нефти и газа и геохимии каустобио-литов Института геологических наук СО РАН, а также лаборатории механики сплошных сред Института физико-технических проблем Севера СО РАН. Директором-организатором института был назначен д.г-м.н. А.Ф. Сафронов, а его заместителями по научной работе - д.г-м.н. В.А. Каширцев и д.т.н Э.А. Бондарев. Постановлением Президиума СО РАН новому научному учреждению ЯНЦ СО РАН были определены следующие научные направления: геология и геохимия нефти и газа древних платформ; физико-технические проблемы разработки месторождений, транспорта и переработки нефти и газа, экономика регионального нефтегазового комплекса и проблемы сохранения северных экосистем в условиях функционирования нефтегазового комплекса. Для решения поставленных целей в институте было открыто 8 лабораторий: геологии месторождений нефти и газа (заведующий - д.г-м.н К.И. Микуленко), разработки месторождений нефти и газа (заведующий - д.г-м.н. А.Ф. Сафронов), геохимии каусто-биолитов (заведующий - к.г-м.н. И.Н. Зуева), переработки углеводородов (заведующий -к.г-м.н. О.Н. Чалая), экологии нефтегазового комплекса (заведующий - д.г-м.н. К.Е. Колодезников), макроэкономического анализа нефтегазового комплекса (заведующий - к.г-м.н. А.И. Матвеев), гидратов природных газов (заведующий - А. З. Савин), механики транспорта нефти и газа (заведующий - д.т.н. Э.А. Бондарев). Сотрудниками данных лабораторий в разное время были к.г-м.н. А.В. Бубнов - широко известный в России специалист по промысловой геофизике, д.т.н. А.В. Виноградов - известный ученый в области органической геохимии и переработки углеводородов, д.г-м.н. А.Г. Берзин, к.г-м.н. И.Е. Москвитин, к.г-м.н. П.Г. Нов-городов - известные ученые - геологи и другие.
Необходимо отметить, что уже в первые годы сотрудниками были получены хорошие научные результаты:
Была установлена определенная стадийность развития осадочно-породных бассейнов (ОБП) востока Сибирской платформы - однотипные по своему генезису разновозрастные ОБП образуют в целом непрерывно-прерывистый ряд, совпадение в вертикальной проекции этих ОПБ способствовало, с одной стороны, активизации процессов генерации и миграции углево-
дородов (УВ) в более древнем ОПБ, а с другой, происходившие процессы вертикальной миграции из более древних ОПБ в отложения более молодых ОПБ приводили к активизации в них процессов генерации и миграции УВ. Были изучены и установлены некоторые особенности строения продуктивных горизонтов Чаяндинского и Талаканского нефтегазовых месторождений, проведен газогидродинамический анализ режима разработки Мастахского и Сред-невилюйского месторождений, результаты которого свидетельствовали о необходимости внесения корректив в существовавшие подходы к разработке газоконденсатных месторождений в республике. Было проведено изучение трещиноватости пород-коллекторов осинского горизонта Талаканского месторождения. Была установлена причина резкого повышения содержания солей хлоридов в нефтях, добываемых на месторождениях Якутии. Получены новые данные о стадийности биодеградации полициклических углеводородов-биомаркеров. В газовом конденсате Средневилюйского месторождения методом хромато-масспектрометрии установлены углеводороды ряда адамантанарцев. Изучена динамика образования газовых гидратов при добыче газа на Среднеботуобинском месторождении. Получены новые данные по свойствам и составу отдельных фракций нефтей якутских месторождений. Разработаны рецептуры получения сорбентов из местных гидрофобизованных органических материалов сырья для очистки поверхности водоемов от загрязнения нефтепродуктами. Установлен неравномерный характер загрязнения почвогрунтов нефтепродуктами на территории одного из объектов хранения и перераспределения жидких нефтепродуктов в окрестностях г. Якутска.
Кроме этого, в институте проводились научные работы по договорам, количество которых иногда доходило и до 10-15 в год. Например, с Минэкономразвития и торговли РФ была выполнена работа «Разработка методических рекомендаций по формированию нефтегазового комплекса РС (Я)», в которой были сформулированы рекомендации по первоочередным направлениям геологоразведочных работ на нефть и газ на территории республики, предложения по организации нефтегазопереработки в РС (Я), по подаче нефти и газа за пределы республики. Институт неоднократно участвовал и выигрывал конкурсные проекты, организуемые Комитетом по геологии и недропользованию РС(Я). А прикладные исследования, на хоздоговорной основе с различными производственными предприятиями, позволили получить ряд важных научно- практических результатов. Был проведён анализ разработки залежи Т1-Ш на Средневилюйском газоконденсатном месторождении, включающий оценку дренируемых объемов порового пространства коллекторов по эксплуатируемым скважинам и определение динамики текущих пластовых давлений, а также расчет фильтрационной модели продуктивного горизонта. Было установлено, что местные сорбенты (вермикулит, базальтовое волокно, торф, опилки и др.) имеют высокую нефтеемкость. Геохимические исследования бурых углей Ленского бассейна как комплексного минерального сырья на редкие и редкоземельные элементы показал, что в них преобладают Sr, Ва, Zr, а также Sc, Y, УЪ, Се, La и вся группа лантаноидов, концентрации которых в 5-50 и более раз превышают «угольные кларки», т. е. средние их содержания. Совместно со специалистами нефтегазовой отрасли республики была разработана Программа «Развитие нефтяной и газовой промышленности Республики Саха (Якутия) на период с 2006 по 2010 годы и основные направления развития до 2020 года».
С самого начала своего образования институт стремился поддерживать тесные научные связи с профильными академическими учреждениями СО РАН. Творческое сотрудничество осуществлялось при проведении исследований по интеграционным проектам СО РАН, по программам РАН. В результате совместных исследований изучено тепловое взаимодействие магистральных газопроводов с мерзлыми грунтами с учетом образования газовых гидратов, выявлено семь самостоятельных генетических семейств нафтидов на территории востока Сибирской платформы, дана сравнительная оценка вариантов маршрутов нефте- и газопроводов для подачи нефти и газа в субъекты Дальневосточного федерального округа и в страны АТР, проведен сбор геолого-геофизических материалов по территории Непско-Ботуобинской ан-теклизы и прилегающим структурам, составлена дежурная электронная структурная карта За-
падной Якутии масштаба 1: 500 000, составлена серия структурных карт по поверхности кристаллического фундамента, по ряду реперных горизонтов Лено-Тунгусской НГП. Была предложена математическая модель прогноза образования заторов на р. Лене и т. д.
Экспедиционные работы, это неотъемлемая часть научных исследований, проводимых сотрудниками института. Каждый год, как минимум, 3 отряда, выезжают на полевые работы. Много и плодотворно работали в экспедициях доктора наук К.И. Микуленко, А.Ф. Сафронов, В.А. Каширцев, К.Е. Колодезников, кандидаты наук И.Е. Москвитин, П.Г. Новгородов, И.Н. Зуева, Ю.С. Глязнецова, научные сотрудники А.И. Сивцев, В.Ю. Мироненко, А.Р. Александров и другие. По результатам экспедиционных исследований был проведен комплексный анализ геодинамики, тектоники и сейсмологии наиболее перспективной на нефть и газ территории - Непско-Ботуобинской антеклизы, Предпатомского прогиба и наиболее изученного Талаканского нефтегазового месторождения в связи с оценкой последствий подземных ядерных взрывов на территории Якутии. Установлено, что главными факторами, влияющими на возможность миграции радионуклидов, являются разломы, трещиноватость, литологический состав пород, воздействие землетрясений и геодинамическая обстановка на границе Байкало-Патомского складчатого пояса с Сибирской платформой. Все эти результаты легли в отчет 2005 года по договору, заключенному между ИПНГ и Федеральным агентством по атомной энергии РФ (научный руководитель: К.И. Микуленко), а в 2006 году эти результаты были обобщены в виде монографии «Геолого-географические условия проведения и последствия подземных ядерных взрывов на территории Республики Саха (Якутия)». Были организованы совместные экспедиционные работы в рамках междисциплинарного проекта № 118 «Нетрадиционные ресурсы полезных ископаемых Сибири как резерв энергетики будущего: геология, переработка», в выполнении которого в течение трех лет принимали участие 6 институтов СО РАН, при этом - ИПНГ был ведущим институтом, а А.Ф. Сафронов - научным руководителем проекта.
С конца 2004 года в лаборатории техногенных газовых гидратов начались исследования в новых направлениях: экспериментальное изучение процесса совместимости пластовых вод и закачиваемых в пласт водных растворов, с целью поддержания пластового давления, и экспериментальные исследования использования водорастворимых полимеров для повышения коэффициента извлечения нефти в специфических термобарических пластовых условиях нефтяных залежей (аномально низкие пластовые температуры и пластовые давления). Экспериментально была установлена возможность повышения эффективности заводнения в условиях месторождений с аномально низкими пластовыми температурами применением водорастворимых полимерных растворов. Впервые изучалось влияние механохимической обработки на гидраты природного газа. Установленные закономерности по синтезу высокомолекулярных углеводородов в результате механохимической обработки гомологов метана, переведенных в гидратную форму, позволяют говорить о возможности создания технологии превращения низших алканов в тяжелые углеводороды. Молодые научные сотрудники и аспиранты института, работающие по этой проблеме, были удостоены: Гранта Президента РФ (к.х.н. И.К. Иванова), Гранта Президента РС (Я) (А.С. Портнягин, М.Е. Семенов, к.т.н. А.Ф. Федорова, к.х.н. И.К. Иванова).
С 2006 года начинается новый этап в развитии Института проблем нефти и газа СО РАН. Постановлением Президиума РАН от 22.11.2005 № 262 институт был реорганизован путем включения в его состав Института неметаллических материалов СО РАН с прекращением деятельности последнего в качестве юридического лица. В основную тематику исследований института добавилось важное научное направление - проблемы материаловедения и технологии получения модифицированных полимерных и композиционных материалов.
Для решения новых научных задач в институте были созданы две лаборатории: материаловедения и климатических испытаний под руководством известных якутских ученых д.т.н., проф. А.А. Охлопковой и д.т.н. Н.П. Старостина соответственно. Позже была создана третья лаборатория композиционных строительных материалов, руководство которой возглавила
к.т.н. О.Н. Буренина. Заместителем директора по научной работе, курирующим вопросы материаловедения, был назначен д.т.н. С.Н. Попов.
Численность коллектива значительно увеличилась и составила 117 человек, в том числе 62 научных сотрудников, их них 1 чл-корр. РАН, 8 докторов наук, 25 кандидатов наук и 11 аспирантов. С появлением нового научного направления были получены и новые научные результаты: разработаны новые рецептуры резин на основе бутадиен-нитрильного каучука и сверхвысокомолекулярного полиэтилена, с применением в качестве модифицирующих добавок, улучшающих взаимодействие на границе раздела фаз, нанонаполнителей (механоактиви-рованный цеолит, шпинель кобальта, наноуглерод); установлено два основных эффекта подобной модификации, приводящие к комплексному улучшению эксплутационных качеств резин; разработана технология получения полимерных нанокомпозитов, базирующаяся на применении методов механохимической активации компонентов композиционных полимерных и эластомерных материалов на основе промышленно выпускаемых термопластов и каучуков (политетрафторэтилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, бутадиен -нитрильный каучук); особенности химического строения и структуры выбранных полимеров, позволяют получать новые составы морозостойких полимерных и эластомерных материалов различного функционального назначения для технологических систе и техники нефтегазовой отрасли; разработана технология получения маслонаполненных антифрикационных композитов со значительно повышенной (в 700 раз) износостойкостью; методами математического моделирования исследован тепловой процесс при сварке полиэтиленовых труб встык и разработана методика оперативного выбора режима сварки при температурах окружающей среды ниже нормативных; на основе многолетних теоретических и экспериментальных исследований длительной прочности и механизмов разрушения, прогнозирования долговечности и мониторинга взаимодействия полиэтиленовых труб с многолетнемерзлым грунтом была доказана возможность их применения для строительства внутрипоселковых систем газоснабжения. По результатам этих исследований, был отменен существовавший ранее запрет на применение полиэтиленовых труб для строительства газопроводов в районах с расчетной температурой ниже минус 450 С и т. д. Надо сказать, что многие научные достижения института, демонстрировались и демонстрируются на различных специализированных выставках и инновационных форумах, а число ежегодно получаемых патентов (начиная с 2006 года), в среднем, равна 6-7.
Практически сразу же, после своего создания Институт проблем нефти и газа СО РАН стал базовым для кафедры высокомолекулярных соединений биолого-географического факультета Якутского государственного университета. Подготовка кадров для института на этой кафедре начинается с 3-го курса.
Надо сказать, что молодые сотрудники - это «движущая сила» института. В разные годы сотрудники, не достигшие 35 лет, были отмечены в номинациях: «Лучший кандидат наук РАН» - П.Н. Петрова, А.Ф. Федорова, И.И. Рожин; «Лучший аспирант РАН» - А.С. Портня-гин, М.Е. Семенов, О.А. Аммосова, А.Г. Парникова; «Грант «Поддержка молодых ученых СО РАН»» - М.Л. Давыдова, Л.А. Николаева, М.Е. Семенов, В.В. Портнягина; «Российская молодежная премия в области наноиндустрии» - М.Л. Давыдова; победитель Всероссийского конкурса «Инженер года» - Е.В. Данзанова, А.Р. Халдеева, М.А. Маркова; «Грант Лаврентьев-ского конкурса СО РАН» - Л.А. Петрова; «Грант имени ак. В.П. Ларионова» - М.Л. Ларионова, В.В. Портнягина, А.Л. Федоров, А.А. Христофорова, А.Г., Парникова; «Грант Президента (Главы) РС(Я))» - Д.Д. Филиппов, И.В. Рудых, И.К. Иванова, И.И. Рожин, А.Ф. Федорова, А.С. Портнягин, В.В. Портнягина, А.А. Христофорова, А.Г. Парникова, М.А. Васильева, О.В. Гоголева, О.А. Аммосова, Р.С. Тихонов, Е.С.Колесова, А.Р. Халдеева, М.А. Маркова; «Государственная стипендия АН РС(Я)» - И.К. Иванова, И.И. Рожин,Ю.С. Глязнецова, А.С. Портнягин, М.Е. Семенов, Е.С. Семенова, О.А. Аммосова, М.Е. Саввинова, А.А. Христофорова, А.Г. Парникова; к.т.н. П.Н. Петрова, к.т.н. Н.В. Шадринов - Государственной премии РС(Я) в области науки и техники для молодых ученых и специалистов.
В настоящее время Институт проблем нефти и газа входит в состав Федерального исследовательского центра «Якутский научный центр СО РАН» (приказ ФАНО от 14.05.2018 № 387). За прошедшие 25 лет сотрудниками Института сделано немало как в области проблем геологии, разработки месторождений, транспорта и переработки углеводородного сырья в условиях Крайнего Севера, так и в области проблемы материаловедения и технологии получения модифицированных полимерных и композиционных материалов. Надо сказать, что число работающих научных сотрудников, практически, остается прежним, правда, среди них растет количество кандидатов наук. Ежегодно по результатам выполнения 4-х бюджетных проектов и до 10-12 хоздоговорных работ публикуется до 60 статей в журналах ВАК, Scopus, WoS, до 90 материалов в трудах международных и российских конференций, оформляется от 7 до 9 патентов и программ для ЭВМ.
В настоящее время Институт возглавляет доктор технических наук Соколова Марина Дмитриевна, известный специалист в области создания морозостойких полимеров и эластомеров технического назначения с повышенным ресурсом работоспособности в условиях холодного климата и разработки рецептур дорожных покрытий с применением резиновой крошки из отработанных шин. Она умело сочетает строгую академичность, методичность в исследовательской работе и скрупулезность в использовании методологического аппарата с простотой общения со своими учениками и каждым сотрудником Института. За 25 лет Институт превратился в сплоченный дружный коллектив, залог успешной научной работы и всегда готовый пойти за своим руководителем, вооружив его профессиональной поддержкой, готовый мобилизоваться и выполнить любую поставленную задачу!
