CC BY
72
УДК 622.276
ГуБАйдуллин Марсель Галиуллович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, директор Института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 205 научных публикаций
приоритетные направления подготовки кадров и научных исследований в сафу имени м.в. ломоносова
для реализации северо-арктических нефтегазовых проектов
Опережающая подготовка специалистов со специальными компетенциями для освоения углеводородных месторождений арктических территорий представляет собой приоритетную задачу. Она решается в САФУ путем создания учебной, научно-исследовательской и инженерной структуры на базе специализированного лабораторного оборудования и методов обучения с использованием современных инновационных знаний и технологий разработки месторождений.
ключевые слова: арктические территории, ресурсы углеводородов, моделирование и управление разработкой месторождения, подготовка кадров, научно-инновационные исследования.
Ресурсы арктического шельфа России оцениваются в 100 млрд т нефтяного эквивалента. Однако освоение этих богатств сопряжено с огромными техническими и технологическими трудностями, требующими решения целого ряда новых задач. Среди них разработка новых и эффективных технологий, минимизация отрицательного воздействия на окружающую среду, обеспечение промышленной безопасности, улучшение системы и качества образования и подготовка специалистов для освоения природных ресурсов арктической зоны.
С целью реализации последней из перечисленных задач в России в 2010 году создан
Северный (Арктический) федеральный университет (САФУ) имени М.В. Ломоносова. Он призван проводить научные изыскания и готовить кадры для развития арктических территорий. Сегодня университет является основным источником высококвалифицированных кадров для многих отраслей, в т. ч. нефтегазовой. Подготовка специалистов для освоения углеводородных месторождений в Арктике -одно из приоритетных направлений развития САФУ.
Институт нефти и газа (ИНиГ) САФУ образован в 2000 году. В настоящее время в нем обучается более 500 студентов. В состав ИНиГ
© Губайдуллин М.Г., 2012
входят пять выпускающих кафедр: бурения нефтяных и газовых скважин; разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений; транспорта и хранения нефти и газа; машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов; открытых горных работ, а также учебно-технический центр и специализированные лаборатории.
В 2011-2012 учебном году обучение ведется по следующим профилям: бурение нефтяных и газовых скважин; эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти; эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов их переработки; эксплуатация и обслуживание объектов нефтегазового комплекса арктического шельфа (направление «Нефтегазовое дело»), а также машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов (направление «Технологические машины и оборудование») и по специальности «Открытые горные работы». На 2012 год запланирован прием студентов по специальности «Геология нефти и газа».
Обучение направлено на опережающую подготовку специалистов (бакалавров, магистров и кандидатов наук), обладающих полным комплексом инновационных знаний и практических навыков, способных в кратчайшие сроки внедрить полученные знания в научно-исследовательский и производственный комплекс Российских нефтегазовых компаний. Эта задача решается путем создания учебной, научноисследовательской и инженерной структуры на базе специализированного лабораторного оборудования и методов обучения, исследования, моделирования и разработки месторождений различной геологической природы. Это потребует повсеместного использования передовых инновационных технологий разработки месторождений и должно привести к росту добычи углеводородного сырья из новых месторождений, а также повышению нефтеотдачи эксплуатируемых скважин.
В Институте нефти и газа САФУ приобретен и установлен уникальный программно-информационный комплекс на базе программно-
го обеспечения Rapid-Spotfire-Rock Catalogue и репликатора гидроразрыва пласта Gohfer («Core Laboratories», США). База данных RAPID обеспечивает ввод, хранение, извлечение массива цифровых геофизических, геологических и петрофизических данных. Все данные организованы в типовом формате с возможностью быстрого доступа. База позволяет архивирование, поиск и многопользовательский доступ к массиву цифровых керновых и каротажных данных. Доступ к данным осуществляется при помощи веб-интерфейса через глобальную сеть интернет. База данных RAPID содержащая сведения о свойствах продуктивных горных пород около 150 типов месторождений всего мира, полученных при анализе более чем 10 тыс. образцов породы, с аналитическим инструментом Spotfire позволяет осуществлять поиск аналогов по заданным критериям и, таким образом, снижать неопределенность прогноза петрофизических свойств. Возможность восполнения отсутствующей петрофизиче-ской информации за счет использования справочника аналогов коллекторских пород при прохождении скважиной пласта позволяет оценить его перспективность с точки зрения потенциальной нефтеносности без отбора керна.
По прогнозным оценкам, традиционные запасы нефти истощены на 70 %. Поэтому актуальной становится разработка месторождений углеводородов в низкопроницаемых породах с применением инновационных подходов. Для увеличения объема извлечения нефти широко применяется гидроразрыв пласта (ГРП). Это специальная технология воздействия на пласт, с помощью которой увеличивается количество трещин и пор. Через них нефть поступает в скважину. С целью разработки технологий повышения нефтеотдачи планируется закупка учебно-исследовательского петрофизического комплекса лабораторий, а также лабораторного комплекса экспериментального и математического моделирования ГРП, программная часть репликатора гидроразрыва пласта Gohfer уже установлена.
Компьютерное и физическое моделирование в лабораторных условиях позволяет более тщательно проанализировать структуру пласта в 3D-формате. Следовательно, можно оптимизировать технологию воздействия на пласт и более эффективно ее применять в производственном процессе. К числу трудноизвлекае-мых можно отнести значительное количество российских запасов углеводородов, в частности из баженовской свиты в Западной Сибири, доманикового горизонта верхнего девона на Тимано-Печоре. Именно там с успехом можно было бы применять инновационную технологию. Не менее важна эта технология и для освоения морских нефтегазовых месторождений, где затраты при бурении и разработке намного выше, чем на суше. Увеличение процента добычи углеводородов на любом месторождении будет иметь огромное значение.
В середине 2011 года в институте был открыт уникальный центр обучения компьютерному моделированию и управлению разработкой месторождений. Это ситуационный центр, который позволяет всем специалистам, связанным с добычей углеводородного сырья
- буровикам, разработчикам, логистам, экономистам и менеджерам - принять совместное решение по разработке конкретного месторождения. При моделировании ситуаций с одновременным участием студентов, обучающихся на разных специальностях, представляется возможным на компьютерах в виртуальной среде оценить несколько вариантов и прийти к оптимальному решению. Затем моделирование освоения месторождения с учетом всех аспектов выводится на большой монитор в 3D-формате и анализируется участниками всех рабочих групп. Система моделирования и визуализации, являясь тренажером коллективного пользования, помогает наглядно представить весь многоплановый процесс освоения месторождения углеводородов на экране для анализа экспертами. Такой способ позволит будущим специалистам еще на этапе обучения адаптироваться к реальным условиям, а уже работающим сотрудникам - повысить свою квалифи-
кацию. Очень высоко оценили возможности центра представители норвежской нефтяной компании Statoil и отметили, что он отвечает самим высоким современным требованиям: все сделано на уровне мировых стандартов.
Все это позволит проводить научно-исследовательские работы и образовательную деятельность по следующим направлениям.
1. Осуществлять подготовку породы, конфигурирование лабораторных систем, детальное и исчерпывающее экспериментальное исследование керна и пластовых флюидов, проводить полное описание углеводородного коллектора.
2. Совершенствовать интерпретацию и интеграцию данных, создание достоверных геологической, петрофизической и гидродинамической моделей, осуществлять адаптивную настройку и калибровку симулятора Gohfer для разработки оптимального дизайна ГРП при бурении, заканчивании и стимуляции всего куста скважин месторождения с целью увеличения коэффициента извлечения нефти из пласта.
3. Сохранять весь набор данных экспериментальных исследований, моделирования, полевых мероприятий в специально разработанной для этих целей базе данных RAPID, с целью последующего извлечения этих данных при выполнении очередного этапа работ на месторождении. Выполнять прогноз перспектив развития месторождений на основе подбора аналогов из Каталога горных пород по результатам исследования шлама.
4. Осуществлять образовательную деятельность в соответствии с интересами России в Арктике, обеспечивая конкурентоспособность образовательного процесса на мировом рынке образовательных услуг, в т. ч. подготовку для предприятий инженерных кадров со специальными компетенциями. Они получат полный комплекс теоретических, экспериментальных знаний и практических навыков по изучению и описанию углеводородного коллектора, экспериментальному и математического моделированию, адаптации результатов полученной
матрицы знаний на конкретное месторождение с созданием оптимальных технологий его разработки.
Развивая исследования в данном направлении, в Институте нефти и газа САФУ началась разработка новой технологии отбора образцов керна нефтегазовых месторождений для лабораторного их изучения на основе комплексного использования свойств горных пород. Технология включает программный продукт для автоматизации отбора, а также методическое руководство по отбору образцов керна. Программа будет разработана при участии специалистов Института прикладной математики и компьютерных наук. Это один из примеров перспективного направления межкафедральных научных исследований, которое, на наш взгляд, имеет еще нераскрытый большой потенциал. Далее результаты лабораторного изучения отобранных образцов будут использоваться в информационных продуктах для анализа моделей и моделирования месторождений, таких как Rapid, Petrel, Eclipse, и др. Использование новой автоматизированной технологии позволит повысить качество результатов исследования, усовершенствовать процесс оценки запасов нефти, уменьшить затраты при подсчете извлекаемых запасов. Она необходима для использования на этапах изучения свойств горных пород месторождений, распознавания нефтесодержащих пластов и добычи углеводородного сырья. Этот проект, в котором принимают участие в основном молодые ученые, поддержан грантом университета в рамках приоритетного направления развития САФУ по высокотехнологическим наукоемким отраслям и производствам.
Основные принципы организации научноисследовательских работ (НИР) в институте заключаются в следующем [1, 2].
- Системный подход, суть которого состоит в широком вовлечении студентов (около 10 %), обучении в аспирантуре при институте, магистратуре в зарубежных университетах (10 % выпускников ежегодно), активной публикации основных результатов (в среднем 20 в год, из
них 50% в изданиях ВАК и за рубежом). Основные результаты инновационного характера оформляются в виде изобретений (2-3 патента в год), подготовлены документы для открытия диссертационного совета.
- Гибкая организационная структура НИР, участие в грантах, межкафедральные исследования, хоздоговорная деятельность.
- Приобретение современного мирового уровня оборудования двойного назначения.
- Ориентированность научных разработок на потребности производства.
Первые инвестиционные вложения в рамках программы развития САФУ уже позволили создать в Институте нефти и газа Инновационно-технологический центр арктических нефтегазовых лабораторных исследований, оснастив его необходимым оборудованием. В конце 2011 года Институт нефти и газа стал победителем тендера, проведенного ООО «Нарьянмар-нефтегаз» на выполнение гидродинамических исследований скважин и физико-химического анализа проб пластовых флюидов на общую сумму около 15 млн руб. Первые договорные исследования по аналогичной тематике были выполнены в середине прошлого года для ООО «Компания "Полярное Сияние"». С компанией у Института нефти и газа имеется не только партнерство в области подготовки специалистов нефтегазового дела, но и давние устойчивые связи в проведении совместных научных исследований, хотя и относительно небольших объемах. Этому во многом способствует дальновидная и эффективная кадровая политика руководства этой компании и его ориентированность на внедрение инновационных научных разработок в производственную деятельность.
Структура научно-инновационных исследований Института нефти и газа для решения приоритетных задач показана на рисунке.
С 2005 года активно развивается сотрудничество Института с норвежскими и французскими партнерами по созданию совместных образовательных программ по подготовке специалистов и добыче углеводородного сырья на шельфе Арктических морей. Часть лекций
Структура НИР Института нефти и газа
в САФУ читают профессора известных нефтедобывающих компаний - французской Total и норвежской Statoil. Следует отметить, что в Институте нефти и газа уделяется постоянное внимание международному аспекту деятельности. В институте проходят обучение от 30 до 40 иностранных студентов, а наши студенты активно участвуют в международных проектах. Например, в конкурсе «Источник идей» в рамках сотрудничества между САФУ и Statoil приняли участие более 30 студентов и аспирантов, в т. ч. и с других кафедр. Двое студентов ИНиГ (И.С. Коновалова и Т.И. Постников) приняли участие на недавно прошедшем международном форуме молодых лидеров в университете Тромсе. Ирина Коновалова на международной конференции студентов в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина (Москва) заняла 3 место с научным докладом на английском языке.
Выпускники (3-4 чел. ежегодно) учатся в магистратуре Университета Ставангера и Институте нефти во Франции. Лучшие студенты и аспиранты ИНиГ получают именные стипендии нефтяной компании Statoil (6-10 чел. ежегодно). Лучшие из них проходят стажировку в научно-исследовательских центрах компании Statoil (Норвегия), летней школе компании Total (Франция). По специальности «Разработка морских нефтегазовых месторождений»
выпускники защищают дипломных проектов на английском языке перед международной комиссией. Также университет принимает участие в исследовательском проекте NAREC на базе университета Нурланд (г. Буде, Норвегия). Подана заявка с университетом Ставангера на получение гранта по совместной подготовке магистрантов по программе двойных дипломов. Наши сотрудники принимают участие в проведении совместных научных исследований с норвежскими учеными по оценке экологических рисков и моделированию нефтяных разливов в условиях Арктики.
Мы считаем, что успешная подготовка выпускников во многом определяется тесными контактами и сотрудничеством с отечественными предприятиями нефтегазовой отрасли региона, да и России в целом [3]. Среди наших партнеров дочерние предприятия таких крупнейших нефтегазовых компаний страны, как «Роснефть», «ЛУКОЙЛ» и Газпром, которые осуществляют свою производственную деятельность на Европейском Севере России. Например, ООО «Роснефть - Архангельскнефте-продукт», ООО «Компания Полярное сияние», ООО «Нарьянмарнефтегаз», ТПП «Севернеф-тегаз» ОАО «Коми-Лукойл», ОАО «Варандей-ский терминал», Буровая компания «Евразия», ООО «РН-Пурнефтегаз», ОАО «Томскнефть»,
ОАО «Газпром Газораспределение» - филиал в Архангельской области, Нюксеницкое ЛПУМГ ОАО «Газпром Трансгаз Ухта», ООО «Газпром добыча шельф» и др. Ежегодно стены нашего Института покидают около 150 выпускников, которые в большинстве своем востребованы на производстве.
За 12 лет работы ИНиГ рекламаций к нашим выпускникам со стороны работодателей не было. Более того, их квалификация оценивается высоко, и они весьма успешно продвигаются по служебной лестнице. Многие из этих предприятий являются базовыми при проведении производственных и преддипломных практик, на которых студенты закрепляют и обогащают теоретические знания практическими производственными навыками. Некоторые из них оказывают помощь в ремонте и оснащении учебных аудиторий, приобретении лабораторного оборудования, выделяют лучшим нашим студентам именные стипендии (ООО «Роснефть - Архангельскнефтепродукт», ООО
«Компания Полярное сияние», ООО «Нарьян-марнефтегаз», ОАО «Газпром Газораспределение» - филиал в Архангельской области и Statoil). С руководством ООО «Нарьянмарнеф-тегаз» подписано соглашение о проведении ведущими специалистами общества лекций, в рамках которых они ознакомят будущих нефтяников самыми последними достижениями в области новых технологий, применяемых при нефтегазодобыче в условиях Крайнего Севера.
Все это обеспечит реализацию остроактуальной задачи университета - готовить профессионалов, столь необходимых для развития нефтегазовой промышленности, проводить научные исследования и решать проблемы арктических территорий. А научно-исследовательский комплекс университета получит возможность проведения уникальных научных и прикладных исследований на коммерческой основе, несомненно, востребованных нефтегазовыми компаниями, как в России, так и за ее пределами.
Список литературы
1. Губайдуллин М.Г. О направлениях научно-исследовательской работы Института нефти и газа Наука -северному региону / сб. науч. тр. Вып. 67. Архангельск, 2006. С. 70-75.
2. Его же. Первые итоги и перспективы научно-исследовательской работы в Институте нефти и газа // Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера. материалы междунар. науч.-техн. конф.: Архангельск, 2009. С. 237-242.
3. Его же. Вопросы ориентированной подготовки инженерных кадров для развития нефтетранспортной инфраструктуры на Европейском Севере России // Наука - северному региону: сб. науч. тр. Вып. 62. Архангельск, 2005. С. 51-53.
Gubaidullin Mаrsel Galiullovich
Northern (Arctic) Federal University named after M.V Lomonosov,
Institute of Oil and Gas
priority directions of staff TRAINING AND scientific research IN NArFU named after m.v. lomonosov for implementation of north-arctic oil
AND gas projects
Advanced training of specialists with specific competences for the development of hydrocarbon deposits of the Arctic territories is considered to be a priority task. It is being accomplished in NArFU by means of creating educational, research and development, and engineering structure on the basis of specialized
laboratory equipment as well as training methods with the use of modern innovative knowledge and field development technologies.
Key words: Arctic territories, hydrocarbon resources, modeling and management of field development, training of staff, scientific and innovative research.
Контактная информация: e-mail: m.gubaidulin@narfru.ru
Рецензент - Сафин С.Г., доктор технических наук, профессор кафедры транспорта и хранения нефти и газа Института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
