CC BY
39
Литература
1. Зыков В.А., Шмарева М.Б. Дорогу оси-
лит идущий (История кафедры геофизических методов, геоинформационных технологий и систем). — Ухта, 2002.
2. Высшая школа разведчиков (Страницы
истории геологоразведочного факультета УГТУ) / Демченко Н.П., Зыков В.А., Кочетков О.С. и др. — Ухта, 2007.
3. Зыков В.А. Успехи и проблемы геофизи-
ческого образования в УГТУ // Геоло-
гия и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России: Материалы XIV геологического съезда Республики Коми. Т. IV. - Сыктывкар, 2004.
4. Рассохин Г.В., Зыков В.А., Бенч А.Р. Материально-техническое перевооружение технического вуза - необходимое условие роста научно-кадрового потенциала Республики Коми // Республика Коми. Научно-техническая политика: Материалы научно-аналитической конференции 17-18 октября 1996 г. - Сыктывкар, 1997.
А. МОРДВИНОВ, доцент Л. РУЗИН, профессор
В мире ежегодно добывается порядка 3,5 млрд. тонн нефти, в России добыча нефти с газовым конденсатом приближается к отметке 0,5 млрд. тонн в год. Основное количество добываемой нефти - это так называемая легкая маловязкая нефть, запасы которой катастрофически уменьшаются. В то же время запасы высоковязких нефтей (ВВН) и битумов в мире оцениваются в 1 трлн тонн и почти в два раза превышают запасы легких нефтей. В недрах РФ, по некоторым оценкам, запасы ВВН и битумов могут превышать 30 млрд. тонн. В ближайшие годы удерживать добычу нефти на достигнутом уровне будет сложно, если уже сейчас не активизировать работы по вовлечению в разработку залежей ВВН и битумов.
Актуальность вышеназванной проблемы обусловлена не только большими запасами этих углеводородов, но и сложностью, многогранностью и наукоёмкостью задач, которые требуется решать при их освоении. Дело в том, что применение для разработки залежей ВВН традиционных, хорошо освоенных в России технологий позволяет извлечь не более 10% от начальных геологических запасов. Мировой опыт показывает, что эффективные технологии разработки подобных залежей должны базиро-
Пример инновационной
образовательной
программы
ваться на комбинации термических методов с различными вариантами физико-химического воздействия на пласт. Эти методы широко применяются в США, Канаде, Китае, Венесуэле и ряде других стран. За счёт термических методов в мире добывается около 85 млн. тонн высоковязкой нефти, или 65% от добычи за счёт всех современных методов увеличения нефтеотдачи. Благодаря освоению новых современных технологий на месторождениях с ВВН и битумами из года в год увеличиваются мировые доказанные запасы углеводородов. Так, Канада за счёт освоения новых технологий добычи природных битумов заняла в таб-
76
Высшее образование в России • № 5, 2008
лице мировых запасов нефти второе место после Саудовской Аравии. Сейчас только в провинции Альберта добывается около 60 млн. тонн битумной нефти.
В России за последние 15 лет научноисследовательские и промысловые работы по разработке технологий добычи ВВН были практически свёрнуты. Это привело не только к недоиспользованию огромного энергетического потенциала, но и к отставанию от передовых нефтедобывающих стран в создании новых технологий и технических средств в этой области.
В настоящее время единственным регионом в стране, где в промышленном масштабе добывается аномально вязкая нефть и где накоплен наибольший опыт освоения подобных залежей, является Республика Коми. Здесь находятся два крупных месторождения аномально вязкой нефти - Ярегское и Усинское (пермо-карбоновая залежь) с суммарными геологическими запасами нефти свыше 1 млрд. тонн. На 1 января 2007 г. на указанных месторождениях добыто свыше 70 млн. тонн нефти, в том числе около 25 - за счет закачки в пласты пара. Процесс разработки этих месторождений сопровождался освоением новых технологий и технических средств добычи ВВН в различных геолого-промысловыхусловиях. В качестве одного из достижений отечественной науки можно отметить уникальный термошахтный метод разработки Ярегского месторождения, позволивший увеличить нефтеотдачу пласта с 6 до 60% и стабильно поддерживать годовую добычу нефти на уровне 500-550 тыс. тонн. Безусловным успехом российских нефтяников является также апробация технологии и технических средств закачки пара высоких параметров (температура - до 320оС) на глубину до 1500м на пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения.
В настоящее время Республика Коми занимает ведущее место не только по масштабам добычи высоковязких нефтей, но и по широкому спектру применяемых здесь технологий и технических средств.
Вместе с тем потенциал ресурсов ВВН
используется явно недостаточно. Несмотря на то, что их доля в разведанных ресурсах нефти, находящихся на балансе основного недропользователя (ООО «ЛУКОЙЛ-Коми»), составляет 50%, годовая добыча этих углеводородов не превышает 20% от всей годовой добычи нефти компании и в последние 10 лет практически не растёт, а применяемые технологии нуждаются в совершенствовании. Во многом сложившаяся ситуация является следствием недостатка квалифицированных кадров в этой очень специфичной области.
Анализ опыта Канады, США, Китая и других стран, занимающих лидирующее место в освоении залежей ВВН и битумов, показывает, что решение такой сложной проблемы возможно только при серьезной комплексной организации образовательного, научного и инновационного процессов, аналитических, лабораторных и промысловых исследований с привлечением современных программных продуктов, при наличии хорошей лабораторной базы, квалифицированных кадров геологов, геофизиков, буровиков, технологов и др. Новые технологии обязательно должны проверяться на специальных промысловых полигонах; одновременно необходимо готовить квалифицированные кадры нефтяников.
Несмотря на явно выраженную специфичность методологии освоения залежей ВВН и битумов (необходимость примене-
ния принципиально новыхтехнологий разработки, сложных и наукоёмких технических средств, специальной исследовательской аппаратуры для контроля за технологическими процессами и т.д.), в российских университетах не преподаётся специальная дисциплина «Разработка и эксплуатация месторождений ВВН и битумов» и другие сопутствующие дисциплины, связанные с освоением таких углеводородов. Особенно остро ощущается дефицит квалифицированных кадров шахтёров-нефтя-ников, что может отрицательно отразиться на планах компании ОАО «ЛУКОЙЛ», предусматривающих увеличение добычи нефти термошахтным способом более чем в три раза. Компания ОАО «ЛУКОЙЛ», как и другие российские компании, имеет намерения развивать и тиражировать эти технологии в других странах, например в Венесуэле, для чего необходимо развитие отечественной научной школы подготовки высококвалифицированных специалистов, способных не только создавать инновационные разработки, но и реализовывать их, в том числе и за рубежом.
Из-за отставания России в области научных исследований и отсутствия квалифицированных кадров в области эксплуатации залежей ВВН и битумов недропользователи вынуждены приглашать иностранных специалистов и использовать импортную технику. Идеи российских специалистов, и в частности ученых УГТУ, не могут быть использованы, так как не проверены в лабораторных и опытно-промышленных условиях и не доведены до стадии промышленного применения.
Учитывая большой опыт разработки залежей ВВН, накопленный в Республике Коми, имеющийся научный потенциал Ухтинского университета, наличие подготовленных нефтяных площадей, на которых могут быть расположены учебно-производственные полигоны, можно утверждать, что имеются все предпосылки для того, чтобы Ярегское и Усинское месторождения стали базовыми объектами нефтяной отрас-
ли для изучения методов разработки залежей ВВН и битумов и подготовки квали-фицированныхкадров в этой области.
Приоритетность УГТУ в подготовке соответствующих кадров обусловлена также тем, что Ярегское месторождение аномально вязкой нефти, расположенное всего в 20 км от города Ухты, разрабатывается с применением уникального термошахтного метода. Научно-познавательное значение этого объекта состоит в том, что это единственное месторождение в мире, где непосредственно в нефтяном пласте сооружены десятки километров горных выработок и пробурены тысячи скважин, различным образом ориентированных в пласте: от верти-кальныхдо горизонтальных и пологовосходящих. Таким образом, Ярегские нефтяные шахты являются уникальной учебно-производственной лабораторией, где можно в естественных условиях изучать особенности геологического строения нефтяных пластов, механизм нефтеизвлечения, отрабатывать с минимальными затратами различные технологии бурения и крепления скважин, а также методы добычи высоковязких нефтей. Причем только здесь можно визуально изучать результаты любого воздействия на пласт. Полученные при этом новые знания позволят лучше понять особенности строения нефтяных пластов и суть происходящих в них процессов, а следовательно, и более точно прогнозировать эффективность реализуемых технологий.
Ранее выполненные технико-экономические обоснования показали, что объектами применения термошахтного метода могут быть также месторождения битумов Татарии и ряда стран СНГ (Казахстана, Азербайджана).
На Ярегском месторождении наряду с шахтным методом применяются различные технологии теплового воздействия на пласт с поверхности с использованием подземного и поверхностного оборудования для теплового воздействия на пласт, что расширяет возможности образовательной и инновационной программ.
78
Высшее образование в России • № 5, 2008
В настоящее время сотрудниками университета разрабатывается комплексный подход к оптимизации информационно-управляющей системы, реализация которого позволит создать оптимальный и безопасный режим работы основных объектов шахтной добычи нефти. В создании системы контроля и автоматизации добычи ВВН и битумов вместе с преподавателями будут участвовать студенты, магистранты и аспиранты - члены действующей в университете научно-педагогической школы федерального значения «Автоматизация, управление и идентификация в сложных технологических системах».
Особенность Ярегского месторождения состоит также в том, что в нефтеносном песчанике содержатся огромные промышленные запасы титановой руды. В связи с этим весьма актуальна принципиально новая проблема комплексной разработки нефтетитановой залежи, включающая не только извлечение высоковязкой нефти, но и добычу и переработку титановой руды. Одним из важных направлений в комплексном освоении сырья Ярегского месторождения является использование продуктов переработки титановой руды (кварцевого песка, метасиликата натрия и других) в промышленно-гражданском и дорожном строительстве.
Расширение спектра проводимых исследований потребует вовлечения в инновационный и образовательный процесс студенческого и преподавательского состава кафедр химии, физики, минералогии и геохимии, геологии и др.
В частности, кафедра минералогии и геохимии, геологии будет привлечена к решению следующих проблем:
■ изучение минерального состава пород, содержащих титаноносный лейкоксе-новый компонент, а также другие полезные ископаемые и минеральные компоненты, в первую очередь россыпного типа (платина, золото, алмазы и др.);
■ изучение минерально-геохимического состава битумных скоплений в зависи-
мости от местоположения их на площади и в разрезе, а также степени вязкости тяжёлой нефти, переходящей в битум.
Значительный интерес для изучения происхождения битуминозной нефти представляют вопросы миграции углеводородов, в частности восходящие потоки в геотектонически ослабленных зонах с открытой трещиноватостью, уходящей в рифей-ский фундамент. Наличие на Ярегском месторождении большой сети горных выработок непосредственно в нефтяном пласте и окружающих его породах создаёт уникальные возможности для визуального изучения трещиноватых зон. В процессе этих исследований может быть усилена теоретическая база концепции происхождения нефти.
Таким образом, главными предпосылками реализации Ухтинским государственным техническим университетом образовательной программы подготовки кадров, ориентированных на инновационную деятельность в области освоения высоковязких нефтей и битумов, могут быть названы следующие:
■ наличие в районе действующих производственных объектов, где в разных гео-лого-промысловых условиях реализуются различные технологии и технические средства теплового и термохимического воздействия на пласты, содержащие аномально вязкие нефти. Это создаёт благоприятные условия для обучения и подготовки кадров на специально выделенных и обустроенных учебно-производственныхполигонах, дополнительно оборудованных учебным технологическим оборудованием;
■ наличие разработок учёных университета, которые после их проверки в процессе математического моделирования и на лабораторных установках будут главным компонентом программы;
■ большие запасы ВВН на территории Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции и важная роль, которая отводится этим углеводородам в наращивании добычи нефти, что позволяет рассчитывать на
заинтересованность и содействие в реализации инновационной и образовательной программы недропользователей, работающих в районе.
В Ухте находятся научноисследовательские и проектные институты «Печорнипинефть» и «Севернипигаз». Если объединить усилия Ухтинского государственного технического университетаи научно-исследовательских институтов, то вполне реально организовать на этой базе научно-исследовательский центр федерального значения по освоению месторождений высоковязких нефтей и битумов.
В настоящее время готовится новое поколение государственных образовательных стандартов. Проблема разработки месторождений, содержащих высоковязкие нефти, должна найти отражение в новых документах. Учеными Ухтинского государственного технического университета в последние два года изданы монографии [1, 2], посвященные разработке залежей высоковязких нефтей и битумов. Эти работы могут быть использованы при подготовке ФГОС для нефтегазовых специальностей.
Наибольшие коррективы требуется внести в образовательные программы специальностей «Бурение нефтяных и газовых скважин » и «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений».
Литература
1. Термошахтная разработка нефтяных мес-
торождений / Ю.П. Коноплёв, В.Ф. Буслаев, З.Х. Ягубов, Н.Д. Цхадая. - М., 2006.
2. РузинЛ.М., ЧупровИ.Ф. Технологические
принципы разработки залежей аномально вязких нефтей и битумов. - Ухта, 2007.
В. СОЛДАТЕНКОВ, доцент, проректор по учебной работе Я. ВАСИЛЬЕВ, директор социологического центра
Важной предпосылкой инновационного сценария развития отечественной экономики является тесная связь производства, образования и науки. Ухтинский государственный технический университет на протяжении всей своей истории был ориентирован на всестороннее укрепление таких связей, на построение устойчивых взаимовыгодных отношений с предприятиями Республики Коми.
Партнерство длиной в полвека
Партнерство УГТУ с профильными предприятиями региона берет свое начало с момента открытия в Ухте учебно-консультационного пункта Московского института нефтехимической и газовой промышленности имени И.М. Губкина в 1958 г. На первых порах оно включало в себя эпизодическую финансовую помощь предприятий в организации учебного процесса в УКП.
