На протяжении более 150 лет истории развития нефтегазовой отрасли ее движение вперед обеспечивалось доступом к ресурсам за счет инноваций и новых технологий. Технологическое развитие изменяло способы и методы поисков ресурсов, открывало доступ к освоению шельфовых месторождений, сланцевых залежей, повышало эффективность и безопасность реализации проектов по добыче нефти и газа. Новые проекты на глубоководном шельфе доказывают, как новые технологии меняют карту добычи и обеспечивают доступ к таким ресурсам, о которых несколько десятков лет назад не могли и предположить.
В экономически развитых странах (США, Канада, Япония и страны ЕС) топливно-энергетический комплекс является сектором национальной экономики, доля государственного участия в управления которым значительна. Важнейшим средством реализации энергетической политики является государственная научно-техническая политика в области энергетики.
Зарубежные нефтегазовые компании уделяют огромное влияние научно-техническому развитию. Компании располагают собственными крупными исследовательскими центрами и лабораториями, проектными и конструкторскими организациями. Помимо собственных программ компании финансируют совместные с другими компаниями исследования с привлечением лабораторий высших учебных заведений и государственных учреждений.
В области разведки и разработки нефтегазовых месторождений научно-исследовательскими подразделениями компаний проводятся работы по моделированию месторождений и характеристик продуктивных пластов, используемых для планирования объёмов добычи нефти с апробацией на месторождениях. Основные усилия направлены на совершенствование технологий бурения, которые значительно сократят затраты на строительство скважин при одновременном сокращении вредного воздействия на окружающую среду, а также на совершенствование вторичных методов извлечения углеводородов.
В области нефтегазопереработки исследования направлены на улучшение качества основных видов нефтепродуктов. В области производства усилия направлены на разработку более экономичных катализаторов и совершенствования технологических процессов, а также на разработку новых процессов, повышающих качество продукции. С целью выбора перспективных территорий для поисков и разведки разрабатываются новые аналитические и прогнозные методы оценки перспектив. В поисках альтернативных источников энергии ведутся исследования, имеющие целью освоение технологии производства жидкого синтетического топлива.
Результатом данных научных разработок станет технология конверсии газа, которая решит глобальные энергетические потребности путем создания коммерческих рынков сбыта, расположенных в отдаленных местах и недоступного для обычной транспортировки. Соответственно это приведет к отказу от строительства дорогостоящих магистральных газопроводов и мощных компрессорных станций, что приведет к снижению расходов.
В числе приоритетных разработок зарубежных компаний -- это исследования, которые будут способствовать сокращению вредного воздействия производства на экологию и на повышение безопасности труда. Приоритетными для нефтяных компаний являются разработки, которые имеют потенциальную экономическую эффективность.
Как показывает опыт зарубежных стран, нефтегазовая отрасль является одной из самых высокотехнологичных отраслей в мире. В последние годы приверженность инновациям является общей тенденцией в развитии мировой нефтегазовой промышленности. Опыт США, Канады, Австралии и Норвегии свидетельствуют о том, что нефтегазовый сектор экономики является мощным «генератором» спроса на наукоемкую и высокотехнологичную продукцию.
Существуют обстоятельства, под воздействием которых в мире усиливается значение разработок новых методик по внедрению новых технологий в сектор деятельности, связанной с добычей и использованием ресурсов нефти и газа.
Во-первых, в ряде стран мира (США, Канада, Норвегия, Великобритания и др.) происходит истощение запасов нефти и газа, возникла необходимость освоения месторождений на шельфах морей и глубоководных месторождений.
Во-вторых, возрастает появление и развитие альтернативных источников энергии. Их спектр расширяется, но их широкое применение сдерживается высоким уровнем издержек, а это приводит к низкой конкурентоспособности по сравнению с природными источниками энергии. Однако данные издержки постоянно снижаются и поэтому природные источники смогут быть конкурентоспособными только при условии, что стоимость их эксплуатации будет низкой. В современных условиях сокращение издержек -- это совершенствование технологии добычи, транспортировки и переработки.
В - третьих, нестабильность мирового рынка энергоресурсов.
В - четвертых, происходит ужесточение институциональных рамок развития нефтегазового сектора, это обусловлено ростом ценности прав собственности на ресурсы. Так как собственник ресурсов заинтересован в получении рентных доходов.
Данные факторы не в одинаковой степени затрагивают развитие нефтегазового сектора в разных странах, их действие является общераспространенным и обуславливает усиление конкуренции между производителями. В современных условиях конкурентные преимущества получают те производители, которые постоянно сокращают издержки. Устойчивое сокращение издержек обеспечивается за счет постоянного обновления технологий по всей цепи движения нефтегазовых ресурсов.
Важным инструментом развитых стран является стимулирование инновационной деятельности через налоговую систему. Существует три группы налоговых инструментов, стимулирующих инновации:
освобождение от налогов государственных и частных организаций (НДС, на имущество, на землю);
налоговые льготы, стимулирующие компании к увеличению расходов на исследования и разработки;
налоговые льготы для начинающих компаний на ранних этапах их деятельности.
Налоговые льготы из первой группы не дают серьезных стимулов к дополнительному инвестированию в сферу НИОКР. Так как если организации вынуждены будут платить все предусмотренные законодательством налоги, то государство должно компенсировать эти затраты путем увеличения объема финансирования.
Мировой нефтяной бизнес вплотную приблизился к стадии, когда роль нефтяных компаний стала сводиться к получению лицензии на право освоения или разработки месторождений, обеспечению финансирования и организации всех процессов. Всю производственную часть работ по разведке, освоению и разработке месторождений выполняют сторонние сервисные компании. Данная трансформация обусловлена возрастанием технологической сложности большого числа разнородных операций при разведке и эксплуатации месторождений.
Традиционно общее лидерство в инновационном развитии отрасли принадлежит крупным вертикально интегрированным компаниям, технологическая компетенция сервисных компаний существенно возросла. Наиболее крупные сервисные компании, такие как Halliburton, Shlumberger и Baker Huges, в настоящее время обладают мощными современными исследовательскими центрами при поддержке государства, что позволяет им занять свою нишу на инновационном рынке.
История становления инновационных экономик показывает разные примеры временных рамок, которые требовались для запуска, ускорения и поддержания внедрения новых технологий. Есть страны, которые планомерно двигались к инновационному развитию и те которые совершали инновационный рывок под воздействием государственной политики.
В Великобритании до начала ХХI века не проводилось целенаправленной политики по стимулированию и внедрению новых технологий. В 2003 году Министерством торговли и промышленности была опубликована стратегия правительства в сфере технологического развития, в 2004 году был создан Совет по технологическим стратегиям, который осуществляет инвестиции в создании новых технологий, поддерживает их развитие и коммерциализацию в сырьевом секторе и обмен на новые эффективные технологии. Государственное финансирование исследований реализуется по системе двойной поддержки. Оно производится через единовременные субсидии и параллельно Департамент инноваций финансирует Исследовательские советы, а они в свою очередь финансируют исследования в стране. На сегодня в Великобритании действует восемь центров инноваций и технологий.
Во Франции в 1999 году был принят Закон об инновациях и научных исследованиях, который должен был реорганизовать и модернизировать инновационную систему. Реализация этого закона в 2002 году привела к принятию специального инновационного плана, целью которого было создание правовой базы. Которая в свою очередь стимулировала развитие и внедрение новых технологий в добывающей и перерабатывающей отрасли. Более 50% государственных затрат на НИОКР обеспечивается добывающими компаниями и перерабатывающими компаниями недропользователей.
Испанская нефтяная компания Repsol разработала при поддержке государства Государственную стратегию по трансферту высоких технологий. Руководство осуществляет Министерство науки и инноваций Испании. Для реализации данной стратегии из бюджета страны с 2010 года и по настоящее время выделяется 6720 т млн. евро ежегодно.
В Нидерландах в 2003 году Министерством экономических отношений реализовало программу «Путь к инновациям, внедрение новых технологий в добывающей перерабатывающей отрасли. Данная программа должна была привести к улучшению инновационного климата. Стимулирование компаний происходило за счет таможенных преференций, освобождение и понижение налогов.
Ирландия перешла на инновационный путь развития в 2007 году, когда было выделено 8,2 млрд. евро на осуществление Стратегии науки, технологии и инноваций. Именно государство играет основную роль в процессе внедрения новых технологий в перерабатывающий сектор. Основным направлением по стимулированию развития наукоемких производств является выделение грантов на НИОКР, снижение ставок налогообложения.
В Дании важной частью инновационной системы являются GTS-институты («Godkendt Teknologisk Service» -- утвержденный технологический поставщик услуг в добывающий сектор), выступающие в качестве моста между государственными и частными субъектами. GTS- это частные независимые консалтинговые компании, занимающиеся разработкой и продажей прикладных знаний и технологических услуг. GTS был создан Министерством науки, технологии и инноваций.
В Германии первые венчурные фонды появляются в 1970-х годах и были направлены на развитие инновационных компаний в добывающем и перерабатывающем секторах. Происходит реализация программ частно-государственного партнерства в научно-исследовательской деятельности. И если в 70-х годах доля бюджетных финансов составляла 70% в расходах на НИОКР, то на сегодня это 30%. Законодательная база инновационной системы сформирована таким образом, что правовые акты условно делятся на три группы:
относятся к учебным заведениям;
к исследовательским организациям;
к сектору недропользования.
В Финляндии с 2000-х годов главным инвестором в инновациях для нефтегазового сектора становится государственный фонд Sitra. Уделяется огромное влияние развитию технопарков.
В Норвегии государство софинансирует НИОКР сырьевых компаний. Основной целью является создание научной среды мирового масштаба и накопление знаний в области нефтедобычи. Развитие НИОКР поощряется системой налоговых вычетов при осуществлении расходов на НИОКР. В то время как высокие налоги на нефтедобычу стимулируют нефтегазовые компании к разработке новых технологий, которые позволят снизить себестоимость добычи и повысить степень добычи нефти из пластов. Основное направление инновационной политики -- это привлечение к исследованиям предприятий добывающего и перерабатывающего сектора.
Япония не имея своей сырьевой базы пошла по вектору развития высоких технологий. В 1999 году был принят закон об экспорте технологий в обмен на сырье для Японии. В Швеции лишь в 2005-2008 годах были определены пять приоритетных сфер для финансирования НИОКР: биотехнология, устойчивое развитие, энергосбережение, окружающая среда и медицина. Центры высоких технологий представляют соединение научно- исследовательских и коммерческих сил в интересах эффективной коммерциализации новых технологий.
Инновационная политика США берет свое начало в 1990-х годах, наиболее ярко она выражена в приоритетах, которые были обозначены Б. Клинтоном в его докладе к Конгрессу «Наука и технология в добывающем секторе: формируя ХХI столетие». Особенностью развития американской инновационной сферы -- это появление независимых от федеральных государственных органов институтов инновационной сферы: технопарков и венчурных фондов.
Нефтегазовая промышленность - это тот сектор, где процессные инновации оказывают огромное влияние не только на конечные результаты деятельности отдельных компаний, но и на состояние национальной экономики в целом. Совершенно очевидно, что за последнее десятилетие нефтегазовая промышленность продемонстрировала целый ряд поразительных достижений по всему миру. Для большинства крупнейших нефтегазовых компаний инновации составляют важнейшую часть корпоративной культуры и миссии компании, и компании получают значительную выгоду от своей инновационной деятельности.
Наиболее актуальные задачи для нефтегазовых компаний в области инновационной деятельности -- это разработка правильной технологической стратегии и правильной операционной модели, выбор правильных деловых партнеров и использование правильного набора показателей деятельности, позволяющих оценить продвижение компании по пути инновационного развития.
Лидерство в области инноваций является важным фактором экономического роста компаний. Нефтегазовые компании последовательно и целенаправленно работают над тем, чтобы вывести свои производственные возможности на новый уровень. Технологические нововведения дают возможность извлекать из недр такие виды топлива, добыча которых еще 10-20 лет назад была невозможна. Предусматривается использование «кустовой площадки» для бурения множественных скважин на одном участке, это способствует повышению производительности, при этом отпадает необходимость расширения географического присутствия компаний сектора в отдаленных регионах. Согласно некоторым оценкам, всего за последние шесть лет производительность средней нефтегазовой скважины в Северной Америке возросла в четыре раза. Это соответствует результатам исследований на многих месторождениях, проводимых в течение нескольких десятилетий. Очевидно, что нефтяные и газовые компании уже сегодня правильно выстраивают свою работу по многим направлениям.
Приведем в качестве примера производство биологического топлива из водорослей. Исследования в этом направлении ведутся в течение многих лет. В настоящее время в Канаде разрабатывается пилотный проект в рамках программы Инновационного альянса разработчиков нефтеносных песков Канады (COSIA). Проект предусматривает, что НПЗ, работающий на биологическом топливе, будет выращивать водоросли, используя отходящее тепло и побочные продукты, образующиеся в процесс бурения. Добыча нефти из нефтеносных песков, а также газа из сланцев в недалеком прошлом считалась слишком сложной или дорогостоящей, а сегодня разработка таких ресурсов стремительно меняет ситуацию на рынке Северной Америки.
Увеличение добычи сланцевого газа - широко известный факт, но это далеко не единственный пример изменений в отрасли. В последние годы также наблюдается неуклонное повышение коэффициента извлечения нефти. Пермский нефтегазоносный бассейн - это район в США размером 250 на 300 миль, охватывающий западную часть штата Texac и восточную часть штата Нью-Мексико. Добыча нефти началась там еще в 1921 году. Еще десять лет назад добыча нефти из скважин в этом районе была прекращена, однако введение новых методов бурения (в частности, метода гидравлического разрыва пласта, или «гидроразрыва») привело к восстановлению добычи нефти в течение последних трех лет. В настоящее время на долю этого бассейна приходится 14% всего объема добычи нефти в США.
Однако метод гидроразрыва пласта - отнюдь не единственный новый метод бурения, оказывающий влияние на восстановление объемов добычи. Инновационная деятельность в нефтегазовом секторе ориентирована не только на увеличение добычи сырья. Еще одним важнейшим направлением является обеспечение безопасности операционной деятельности. Это может включать в себя поиски новых способов мониторинга механической целостности и технического состояния материалов при изменении условий окружающей среды или же создание новых систем для осуществления производственного контроля, технического обслуживания и ремонта. Поскольку предприятия отрасли все чаще ведут свою операционную деятельность в экстремальных условиях, инновации в области обеспечения безопасности производства и охраны труда приобретают все более актуальное значение. Для примера рассмотрим глубоководное бурение. Президент компании Anadarko сравнил методы глубоководного бурения с теми, которые используются для высадки человека на Луну. И это не преувеличение: некоторые участники отрасли сотрудничают с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (США), например, в разработке оптоволоконных сенсорных систем, призванных повысить устойчивость и безопасность морских буровых платформ.
Наличие четко сформулированной инновационной стратегии отличает лучшие компании от остальных. Проанализировав интервью с руководителями нефтегазовых компаний, работающих во всех звеньях цепочки создания стоимости, включая как малые компании, так и очень крупных участников рынка, которые ведут свою операционную деятельность в сегменте разведки и добычи (включая обслуживание нефтяных месторождений) и в сегменте переработки и сбыта. Примерно 4/5 респондентов, представляющих нефтегазовый сектор, отметили важность инноваций для их бизнеса. Для 39% высших руководителей нефтегазовых компаний, инновации уже сегодня стали необходимым условием поддержания конкурентоспособности. Если рассмотреть этот вопрос в пятилетней перспективе, то указанная цифра увеличится до 48%, и это дает основания полагать, что инновации чрезвычайно важны для каждого сегмента нефтегазовой промышленности. Однако лишь около половины респондентов из тех же нефтегазовых компаний отметили наличие в их компаниях четко сформулированной инновационной стратегии, которую они реализуют в своей практической деятельности.
Это серьезная проблема для тех компаний, где отсутствует четкая концепция инновационного развития, поскольку практическое решение задач развития и роста начинается с формирования обоснованной и продуманной стратегии.
Вопросами инновационного развития должны заниматься все без исключения подразделения компании, а не только подразделение НИОКР. Для компаний, занимающихся геологоразведкой и добычей, безусловную актуальность имеют НИОКР в области новых технологий, бизнес-систем и процессов, а для компаний, занимающихся переработкой и сбытом, - новые разработки в области продуктов и услуг. Однако при этом важно не упускать из виду деловые возможности для роста и в таких областях, как бизнес-модели и цепочка поставок. Менее половины высших руководителей компаний нефтегазового сектора сказали, что у них имеется четко сформулированная инновационная стратегия (притом, что аналогичный ответ дали 79% лидеров в области инновационного развития в различных отраслях промышленности). Высшие руководители нефтегазовых компаний рассматривают инновационную деятельность в качестве жизненно важного фактора будущего успеха.
Одним их ключевых факторов роста является постоянное внимание компаний к вопросам обеспечения сбалансированности инновационного портфеля. Сбалансированность - это оптимальное сочетание инвестиций в разработку поэтапных, прорывных и радикальных решений на всех направлениях инновационной деятельности. Оптимальное сочетание инвестиций применительно к нефтегазовым компаниям будет зависеть от того, какое место они занимают в рамках производственно-сбытовой цепочки.
В центре внимания компаний - высококвалифицированные специалисты и корпоративная культура. Представители почти всех компаний, считают некоторые аспекты инновационного процесса достаточно сложными. К числу наиболее серьезных вызовов относятся следующие факторы: оценка и измерение успешности инновационных проектов, наличие высококвалифицированных специалистов, а также поиск и выбор оптимальных партнеров.
В поисках сегодняшних и завтрашних новаторов высшие руководители компаний нефтегазового сектора отмечают, что отсутствие высококвалифицированных кадров представляет собой определенную проблему для инновационного развития компании. Одним из аспектов этого вопроса в сегодняшних условиях является поиск высококвалифицированных специалистов-новаторов и привлечение их в компанию.
Руководители компаний нефтегазового сектора планируют развивать сотрудничество с широким кругом деловых партнеров. Большое значение также имеет степень взаимодействия этих специалистов со специалистами из других компаний. Компании, лидирующие в инновационном развитии, гораздо чаще используют стратегию сотрудничества, чем компании, наименее ориентированные на инновации, причем эта тенденция наблюдается во всех секторах. В нефтегазовом секторе актуальность сотрудничества с другими организациями и компаниями особенно велика в связи с большими затратами и длительными сроками подготовки и реализации проектов, направленных на технологическое усовершенствование процессов в нефтегазовой отрасли.
Совместные проекты с участием крупных и крупнейших нефтегазовых компаний, нефтесервисных компаний, а также стратегических партнеров, поставщиков и научно- исследовательских подразделений университетов сегодня становятся не исключением из практики, а нормой. И такое сотрудничество в настоящее время широко распространяется в масштабах мирового рынка. Рассмотрим, например, деятельность итальянской компании Eni. Эта компания заключила соглашения о партнерстве с рядом университетов Италии и Национальным научно- исследовательским советом страны. Она также сотрудничает с Массачусетским технологическим институтом. Компании планируют в ближайшие три года наладить сотрудничество с широким кругом организаций, включая стратегических партнеров, поставщиков, академические учреждения и даже конкурирующие компании, хотя планирующие развивать сотрудничество с конкурентами, пока еще остаются в меньшинстве. Партнерство с организациями из других отраслей может дать огромные преимущества. Например, сегодня в отрасли широко применяются методы магнитно- резонансной визуализации, первоначально разработанные для медицинских целей. С помощью этих методов стало возможным определять объем нефти в скальной породе. Более того, компания Shell сегодня сотрудничает с одной из голливудских кинокомпаний, участвующей в производстве мультипликационных фильмов о Шреке. Руководство Shell надеется, что такое сотрудничество позволит усовершенствовать визуализацию сейсмологических данных.
Некоторые компании в настоящее время приступают к разработке своих собственных корпоративных процессов, направленных на внедрение инноваций. Самым известным примером такой деятельности может служить программа GameChanger («изменяющий правила игры»), принятая компанией Shell. Программа включает в себя элементы таких методов, как открытая инновация, бизнес-инкубатор и корпоративные венчурные проекты. Кроме того, можно отметить созданный компанией Statoil интернет-портал, посвященный вопросам инноваций. Порталу принадлежит ведущая роль в освещении проблем и задач инновационной деятельности. Кроме того, именно здесь можно предложить свои новые идеи в свободной форме. Чтобы помочь потенциальным участникам обсуждения этой тематики, компания создала дискуссионную группу в социальной сети LinkedIn, что способствовало повышению качества и увеличению количества поступающих предложений.
Ашок Белани, исполнительный вице-президент по технологиям в компании Schlumberger, считает, что программные платформы -- это та область, в которой уже сейчас реализуется модель открытых инноваций в нефтегазовом секторе. Он отметил: «Например, когда мы передаем платформу Petrel компании Shell или компании Petrobras, наше программное обеспечение призвано не только предоставить необходимую функциональность и удобный для пользователя интерфейс, но и должно, что даже более важно, обеспечить его совместимость с их собственными системами, открывая для нефтегазовой отрасли новые просторы.
Чтобы найти решение некоторых сложных технических задач, связанных с поддержанием в рабочем состоянии глубоководных объектов бурения, компания Total объединяет усилия с французской инжиниринговой фирмой Cybernetix, специализирующейся на производстве робототехники, в целях разработки новой системы производственного контроля, техобслуживания и ремонта, получившей название SWIMMER. Система призвана осуществлять контроль за ходом подводных работ и техобслуживание объектов с помощью подводных аппаратов с дистанционным управлением, способных работать в условиях минимальной пространственной среды. Система SWIMMER сможет оставаться под водой в течение трех месяцев и действовать в радиусе 50 км.
Нефтяная сервисная компания Schlumberger сотрудничает с компанией Saint-Gobain в области кристаллографии и с компанией Lockheed Martin в области самых современных методов компьютерной обработки данных. И это лишь два примера из широкого списка деловых партнеров указанной компании. Инновационный центр нефтегазовых технологий в Хьюстоне (штат Техас), предоставляющий услуги абонентского обслуживания нефтехимическим компаниям, занимается профилированием технологий, разработанных в других отраслях, для их использования в нефтехимической промышленности. Наиболее актуальные технологии относятся к следующим категориям:
- - изоляционные покрытия и материалы;
- - средства связи и производство энергии;
- - фильтрация и рабочие жидкости;
- - охрана труда, промышленная безопасность и охрана окружающей среды (ОТ ПБ и ООС);
- - производственный контроль и мониторинг;
- - управление движением;
- - безопасность;
- - сенсорные устройства;
- - программное обеспечение.
Правительство Бразилии предоставляет финансирование, исчисляемое миллиардами долларов, в целях содействия научно- исследовательским разработкам, которые дадут возможность стимулировать разведку на шельфе. Власти Бразилии рассчитывают создать в стране развитую индустрию нефтесервисных услуг. При этом ведущая роль на этом направлении отводится государственной нефтяной компании Petrobras. Компания уже создала исследовательский центр, в работе которого принимают участие специалисты предприятий Baker Hughes, Schlumberger и Halliburton.
В нефтегазовых компания модель открытых инноваций -- это подход, имеющий самый большой потенциал с точки зрения увеличения доходов. Канадский инновационный альянс разработчиков нефтеносных песков (COSIA) представляет собой прекрасный пример объединения усилий нефтяных компаний для решения вопросов, связанных со снижением отрицательного воздействия операционной деятельности на окружающую среду. Организация COSIA была создана в марте 2012 года, и сегодня в ее состав входят 14 компаний. Компании, участвующие в деятельности COSIA, выявляют и разрабатывают инновационные подходы и передовые идеи в области совершенствования природоохранной деятельности при добыче нефти в нефтеносных песках и обмениваются идеями и информацией об этих подходах, уделяя основное внимание вопросам утилизации отходов, рационального использования земель, водных ресурсов и снижения выброса парниковых газов. По данным COSIA, к настоящему времени члены этой организации обменялись информацией о 446 уникальных технологических и инновационных решениях, разработка которых обошлась в сумму свыше 700 миллионов долларов США.
Еще одна важная тенденция в нефтегазовом секторе -- это разработка корпоративных венчурных проектов. Chevron, BP, Shell, ConocoPhillips и прочие компании имеют профильные подразделения, занимающиеся корпоративными венчурными проектами. Инвестирование в небольшие стартапы -- это еще один способ, с помощью которого компании сектора хеджируют вложенные средства и расширяют доступ к широкому кругу технологий в разных отраслях промышленности. Кроме того, некоторым компаниям такой подход позволяет поддерживать сбалансированность своего инновационного портфеля. Программа GameChanger компании Shell, получившая широкую известность, объединяет элементы всех трех указанных выше моделей инноваций.
Программа появилась еще в середине 90-х годов, в период спада в нефтегазовом секторе. В то время компании отрасли столкнулись с острой необходимостью снижения затрат, в том числе затрат на НИОКР, однако руководство Shell понимало, насколько важно не растерять идеи, которые будут определять рост бизнеса в долгосрочной перспективе. Программа GameChanger была разработана по образу и подобию экосистемы, созданной в Силиконовой долине. Программа, в частности, предусматривала проведение оценки коллегами и выполнение экспериментов на ранней стадии разработки в качестве составной части процесса. В рамках программы GameChanger компания Shell в 2002 году приступила к налаживанию партнерских отношений с университетами США и Западной Европы.
Руководители Shell начали активный поиск новых идей, не ожидая, когда разработчики инновационных решений сами придут к ним. Принятые меры включали в себя расширение сотрудничества с фирмами венчурного капитала, проведение конференций и специальных мероприятий, обеспечивающих более широкие контакты с представителями малого и среднего бизнеса. Вскоре после этого руководство компании приступило к организации «доменов», чтобы придать этому процессу более структурированный характер. Информационное поле таких доменов было достаточно широким, чтобы обеспечить охват разных аспектов.
Это позволило компании усилить взаимосвязь между идеями, поступающими «снизу вверх» в рамках программы GameChanger, и стратегическими планами руководства фирмы, которые доводились до сведения сотрудников по каналам информирования «сверху вниз». С 1996 года в ходе выполнения этой программы было инвестировано свыше 250 миллионов долларов США в разработку более чем 3 000 новых идей, 300 из которых были реализованы в рамках коммерческих проектов, помогающих сегодня компании Shell поставлять больше энергопродуктов своим клиентам. Одно из технологических решений, разработанных в рамках программы GameChanger, разбухающее резиновое уплотнительное кольцо, обеспечило повышение нефтеотдачи на 1,5 миллиона баррелей в течение трех лет. В своем нынешнем виде управление программой GameChanger осуществляется через центральную группу, деятельность которой охватывает весь бизнес компании. Новые идеи поступают через веб-платформу компании или по внутренним информационным каналам, и для работы с каждой из них назначается куратор. Члены центральной группы GameChanger рассматривают предлагаемые идеи и принимают решение относительно того, следует ли оформлять их в качестве официального предложения для последующей разработки. На следующем этапе предложение поступает на рассмотрение расширенной комиссии, в состав которой входят три члена центральной группы GameChanger и три технических специалиста в соответствующих областях. Они проводят оценку предложения и сразу же принимают решение относительно дальнейших шагов. Если принимается положительное решение, следующим шагом является включение предложения в программу финансирования экспериментальной проверки концепции, в рамках которой проводится периодическая оценка предложенной идеи. Как только начнется практическая разработка идеи, программа GameChanger также поможет обеспечить коммерческую реализацию этой идеи. Корпоративные венчурные проекты выполняются не только международными нефтяными компаниями. Это направление представлено и на уровне национальных нефтяных компаний, таких как Eni SpA, SaudiAramco и Statoil.
Подлинная мера успеха в области инноваций не может рассматриваться исключительно сквозь призму финансовых показателей. При определении показателей успеха инновационных решений ведущие компании выходят далеко за рамки традиционного показателя доходов на инвестиции. Одним из стандартных показателей для нефтегазовых компаний является мониторинг имеющихся лицензий. Прочие качественные подходы также могут быть весьма полезными. Вице-президент по технологической стратегии компании Shell считает, что подлинным мерилом успеха является способность компании привлекать лучших деловых партнеров. Итальянская компания Eni разработала комплексный подход к оценке эффективности своей программы НИОКР.
Различные бизнес-подразделения ориентируются на разные виды инноваций, и это отражено в системе ключевых показателей эффективности деятельности. Принятые в компании показатели разделены на четыре категории: ценность (выгода) для компании (как материальная, так нематериальная), эффективность и результативность портфеля, эффективность и результативность проектов и согласованность со стратегией компании. Одним из примеров материальной выгоды является экономия в части капитальных затрат. Этот показатель позволяет определить сумму экономии на уровне капитальных затрат, полученной за счет применения инновационной технологии вместо наилучшей из имеющихся традиционных альтернативных технологий. К числу нематериальных (нефинансовых) показателей эффективности относится количество патентов и публикаций, а также число уникальных наработок (ноу- хау), переданных прочим бизнес- подразделениям компании. По мере диверсификации инновационных портфелей контрольные показатели оценки прорывных и по-настоящему радикальных инноваций должны изменяться, чтобы адекватно отражать новые процессы и те выгоды, которые они обеспечивают компаниям.
Технологические инновации оказывают огромное влияние на все аспекты и звенья цепочки поставок. Технический прогресс, начиная с трехмерного и четырехмерного формата сейсмологических изысканий и заканчивая усовершенствованием технологий фракционной перегонки и изомеризации, сжижения газов и регазификации, оказывает огромное влияние на процессы разведки, бурения, добычи, переработки и сбыта нефти и газа. В будущем научно-технический прогресс будет набирать обороты. Компании топливно-энергетического комплекса уже сегодня рассматривают перспективы применения нанотехнологий, биотехнологий и экологически безопасных решений в области химии.
Компании, лидирующие в области инновационного развития, получат большие конкурентные преимущества. Инновационное развитие в нефтегазовом секторе требует тщательного планирования и четко сформулированной стратегии. Компании нефтегазовой отрасли отстают от лидеров в области инноваций с точки зрения наличия четкой и ясной стратегии в области инновационного развития.
Не ограничивать инновационную деятельность рамками НИОКР. Инвестиции в НИОКР составляют важную часть инновационного процесса, но они отнюдь не отражают всего содержания этой деятельности. Компании нефтегазового сектора занимают лидирующие позиции в вопросах, связанных с кардинальным усовершенствованием процессов и систем, но им необходимо применять инновационные подходы и решения в таких областях, как развитие бизнес- моделей и предлагаемых продуктов, повышение качества обслуживания клиентов (применительно к сегментам переработки и сбыта) и совершенствование цепочки поставок.
В центре внимания -- люди. Правильный выбор деловых партнеров из различных отраслей и сотрудничество с ними. Поиск и выбор надежных деловых партнеров из других отраслей является непростой задачей для многих компаний. Но решить её чрезвычайно важно, особенно в свете прочно устоявшейся репутации нефтегазовой отрасли как «интегратора технологий». Бурение скважины на глубину свыше двух с половиной километров на океанском шельфе требует применения таких же сложных технологий, как и запуск космического корабля с человеком на борту. Совместные проекты с участием крупных и крупнейших нефтегазовых компаний, нефтесервисных компаний, а также стратегических партнеров, поставщиков и научно- исследовательских подразделений университетов сегодня становятся не исключением из практики, а нормой. Нередко такие проекты являются частью инициатив в области открытых инноваций, но при этом также отмечается оживление интереса к корпоративным венчурным проектам.
Тщательная оценка и измерение степени успеха. Данное положение означает разработку правильных и адекватных ключевых показателей эффективности для разных видов инноваций и разных бизнес- подразделений. И хотя оценка инноваций с точки зрения финансовых показателей является важным компонентом системы КПЭ, не меньшую роль играют и нефинансовые показатели.
Одной из приоритетных задач государства является обеспечение динамичного развития национальной экономики на долгосрочную перспективу. Важным инструментом ускорения развития отечественной экономики становится инновационное развитие.
В этой связи нефтегазовый сектор является одним из стратегических важных секторов экономики, поскольку обеспечивает энергетическую безопасность страны. Нефтедобыча является основной и наиболее динамично развивающейся отраслью экономики страны. Налоговые поступления от нефтегазового сектора обеспечивают третью часть поступлений в бюджет.
Увеличение добычи нефти и реализация крупномасштабной программы прироста ресурсной базы является одним из приоритетных направлений деятельности нефтяного сектора в Республике Казахстан. Однако сырьевая направленность казахстанской экономики вызывает необходимость развития инновационных процессов в этой отрасли экономики. Необходимость внедрения инновационных процессов вызвана существующими проблемами в нефтяном секторе Республики Казахстан, к которым можно отнести следующие: зависимость от рыночной конъюнктуры; прирост и улучшение состояния сырьевой базы; сокращение издержек во все звеньях производственного процесса; обеспечение экологической безопасности; создания новых производств; увеличение рынка продукции и т. д.
В современных условиях прирост добычи нефти обеспечивается как введением в эксплуатацию новых скважин, так и повышением нефтеотдачи – за счет применения новых технологий. Качество запасов на всех месторождениях разное, однако, извлекаемые запасы составляют 30-40% от геологических. Объем извлекаемых запасов зависит от используемых при добыче технологий, поэтому применение новых технологий позволяет начать эксплуатацию запасов, ранее отнесенных к неизвлекаемым, а также увеличить коэффициент нефтеотдачи на 5-7%.
В таблице 1 представлены наиболее значимые технологические инновации в четырех основных сегментах нефтегазового комплекса: разведка, бурение и закачивание скважин, добыча, организация ремонта скважин.
Таблица 1 - Наиболее значимые технологические инновации в основных сегментах нефтегазового комплекса
|
Сегменты нефтегазового комплекса |
Технологические инновации |
|
Разведка |
3-х мерная сейсмика 4-х мерная визуализация Дистанционное измерения Построение изображений подсолевых пластов |
|
Бурение и закачивание скважин |
Гидроразрыв пласта смесью СО2 и песка Змеевиковые трубы Горизонтальное бурение Телеметрическая система определения параметров в процессе бурения Многостороннее бурение Бурение на морских шельфах Пневматическое бурение Бурение малогабаритных скважин Синтетические буровые растворы |
|
Очистка газа от компонентов Оптимизация механизированной добычи добыча газа из угольных пластов цикл замерзания и оттаивания/испарение Конверсия «Газ в жидкость» усушка газа впрыскиванием гликоля Современные процессы добычи защита от утечек газа пневматическое оборудование по снижению давления в скважине Платформы для морской добычи Внутрискважинная сепарация нефти и воды Программы по защите окружающей среды Установка для возвращения паров в жидкую фазу |
|
|
Организация ремонта скважин |
Прогрессивные подходы к организации ремонта скважин Буровая установка для морских месторождений Создание инфраструктуры |
Новые технологии оказывают влияние на развитие международной конкуренции в нефтегазовом секторе экономики:
- путем увеличения стоимости активов и продукции компаний, что является важным преимуществом для потребителей, акционеров и инвесторов.
- за счет роста возможностей компаний развиваться в разных сегментах. Эта тенденция способствует появлению ряда направлений деятельности компаний. Массовое развитие этих направлений стимулирует расширение ресурсной базы нефтегазового комплекса.
- путем снижения издержек производства. Применение новых технологий наряду с реструктуризацией, являются оптимальным решением по снижению издержек в нефтяной промышленности.
Основными элементами современной технологии добычи нефти являются методы воздействия на пласт и обработки призабойной зоны скважин (ПЗС). При воздействии на пласт основной целью является восполнение пластовой энергии путем улучшения фильтрационных сопротивлений движению жидкости в ПЗС. Наибольший эффект обычно достигается при одновременном применении воздействия на пласт и методов обработки ПЗС.
При воздействии на пласт пластовое давление поддерживается на первоначальном уровне, что дает возможность разрабатывать залежь при высоких перепадах давления между линиями нагнетания рабочего агента и забоями нефтяных скважин, а также устранять переход на эксплуатацию при режиме растворенного газа, характеризующегося низким коэффициентом нефтеотдачи.
При обработке призабойной зоны ускоряется приток нефти в скважину в результате повышения проницаемости пласта в этой зоне (механической и термическое воздействие) или снижения вязкости нефти (термическое воздействие).
В настоящее время на территории СНГ и за рубежом применяется более 60 мероприятий по восстановлению производительности скважин и более 130 методов находятся в разработке.
За 2012 год на месторождении Каламкас проведены геолого-технические мероприятия (ГТМ) по 7 видам, такие как ввод новых скважин, бурение бокового горизонтального ствола (ББГС), возврат на другой горизонт, гидроразрыв пласта (ГРП), дострел-перестрел, гидромеханическая щелевая перфорация (ГМЩП).
Так, например, за 2012 год проведены 24 гидроразрыва пласта в добывающих скважинах и получен положительный экономический эффект в сумме 287833 тыс.тенге. Единовременные затраты по 24 ГРП составили 713 610 тыс.тенге, или в среднем на 1 ГРП – 29 734 тыс.тенге. Дополнительная добыча нефти в 2012году за счет ГРП составила 29344,60 тонн, или на 1 скважину – 1 222,69 тонн.
Внедрение мероприятий, направленно на: улучшение показателей эксплуатации скважин, повышение эффективности работы скважин и эксплуатационного оборудования, повышение нефтеотдачи пластов, проверку надежности и герметичности оборудования устья скважины и эксплуатационной колонны и т.д.
Литература:
1. Стратегия индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы. Утверждена Указом Президента Республики Казахстан от 17 мая 2003 года № 1096
2. Нефть и проблемы национальной экономики // Нефть. Газ. Право Казахстана. – 2010. - №34. – С.3-6.
3. О.И.Егоров. Нефтегазовый комплекс Казахстана: проблемы развития и эффективного функционирования. Алматы, 2003 г.
4. Совершенствование методов экономической оценки эффективности инвестиций в технологические проекты. Тайкулакова. //Саясат-Policy, №2, 2008 г. С.38. Промышленность Казахстана. 06.2007 г. С.34.
В интервью директор по технологиям Газпром нефти, руководитель ее научно-технического центра (НТЦ) М. Хасанов рассказал, почему компания сегодня уделяет такое внимание развитию технологий и цифровизации.
Компания Газпром нефть является одним из лидеров в нефтегазовой отрасли России по технологическому развитию. В интервью директор по технологиям Газпром нефти, руководитель ее научно-технического центра (НТЦ) М. Хасанов рассказал, почему компания сегодня уделяет такое внимание развитию технологий и цифровизации.
Газпром нефть в последние годы уделяет огромное внимание развитию технологий, в том числе цифровых. В этом отношении компания является одним из лидеров в нефтегазовой отрасли России. Почему сегодня развитие технологий является важным направлением развития компании?
Развитие технологий сегодня является главной задачей в нефтяной отрасли в целом: заканчиваются так называемые легкоизвлекаемые запасы углеводородов, мы переходим к работе с совершенно новыми запасами, в новые регионы, где просто необходимы другие подходы. Говоря о технологиях, я имею в виду расширенное понятие этого термина. Это не только новое оборудование, новые материалы, это и новая организация труда, новые методы подготовки и принятия решений, обработки и хранения информации. Наша задача - добиться радикальной эффективности. Обычно, говоря про эффективность, имеют в виду 10%-15%. Однако для освоения трудноизвлекаемых запасов, доля которых растет с каждым днем, требуется увеличение на 60% и более, то есть радикальные изменения.
- Какими параметрами можно измерить эффективность?
Если мы говорим о добыче нефти, то это ее удельная стоимость. Эффективность скважины определяется ее себестоимостью и объемом нефти, который можно добыть с её помощью. Сегодня нам приходится использовать более высокотехнологичные, более сложные и, как следствие, более дорогие скважины. Следовательно, нужно добиться, чтобы рост продуктивности скважины был больше, чем рост стоимости. Только так мы сможем повысить эффективность на 50%-100%.
- Какая роль отводится научно-техническому центру (НТЦ) под вашим руководством?
НТЦ занимается созданием технологий, их испытанием и внедрением. Мы осуществляем процесс технологического менеджмента. То есть совместно с производственными подразделениями НТЦ формирует технологическую стратегию, отвечает за ее администрирование и актуализацию. Далее мы организуем эффективную реализацию этой стратегии.
- Что представляет из себя технологическая стратегия Газпром нефти?
Технологическая стратегия - это инструмент для освоения новых классов ресурсов и повышения эффективности работы. В существующем виде она была утверждена в 2014 году и включает 9 направлений технологического развития, которые принесут нам максимальный эффект с учетом того портфеля проектов, которым располагает компания.
Стратегия формируется с двух сторон: в первую очередь мы идем от потребностей наших производственных активов. Например, мы четко знаем, сколько трудноизвлекаемых запасов, которые сейчас нерентабельно разрабатывать, находятся в копилке Газпром нефти. Ставится задача - подобрать технологические ключи для того, чтобы сделать эксплуатацию таких месторождений рентабельной.
С другой стороны, мы изучаем новые возможности, смотрим как развивается наука, какие новые продукты и решения появляются, какие новые информационные технологии может предложить окружающая инновационная среда. И мы ищем возможности использовать эти инновации, в том числе, появляющиеся в других отраслях, чтобы повысить эффективность.
В числе 9 направлений Техстратегии - разработка нетрадиционных ресурсов, так называемой сланцевой нефти, аналогом которой в России считается баженовская свита . Мы работаем над созданием подходов, технологий для освоения одного из самых масштабных ресурсов: прирост запасов из нетрадиционных источников бажена может достигать 760 млн тонн нефти.
Далее, так как около 70% капитальных затрат у нас приходится на бурение скважин, одно из основных направлений технологической стратегии - это новые технологии бурения и заканчивания скважин. Задача - максимально сократить их удельную стоимость без потери качества. Безусловно, работа с новыми категориями запасов приводит к тому, что цена и сложность скважин растут. Но это должно происходить управляемым способом, и не в десятки раз. При этом мы стремимся подобрать технологии, позволяющие скважине с высокой стоимостью добывать в несколько раз больше нефти, чем традиционной. То есть скважина становится вдвое дороже, а нефти мы получаем - втрое больше. По нашим оценкам, в перспективе 2025 г эффект от этого технологического направления может достигать 100 млрд руб. Это объем потенциального снижения затрат.
Еще одно направление - методы повышения нефтеотдачи пластов (МУН), которые могут дать дополнительную добычу в более чем 60 млн тон н.э. А технологии геологоразведки - прирастить ресурсную базу компании на 100 млн т.н.э. Это тоже в перспективе 2025 г.
Безусловно, одним из важнейших направлений является цифровизация. Наша компания занималась этой работой еще в 2012 г, когда даже сам термин «цифровизация» практически не использовался. Мы назвали это направление «Электронная разработка активов». Почему оно важно? Дело в том, что нефтяная компания сама по себе не бурит, не строит скважин - это делают наши подрядчики. Основная задача нефтяников - готовить максимально эффективные инвестиционные решения. Этот процесс подразумевает работу с огромным объемом данных, моделирование, скрупулезный анализ информации. И если оборудование и материалы могут создавать сервисные компании, то алгоритмы принятия решений необходимо вырабатывать нам самим - это база для развития нашего бизнеса. Безусловно, цифровые решения, которые мы создаем на основе этих алгоритмов, позволяют оценивать наших проекты и определять, как сделать их оптимально эффективными.
- Какой эффект должна принести реализация техстратегии?
Общий ожидаемый эффект от Техстратегии в перспективе 2025 г - вовлечение в разработку более 100 млн т дополнительных запасов, более 100 млрд руб экономии затрат.
- Как происходит реализация техстратегии?
Как я уже сказал, техстратегия разделена на девять направлений. В каждое входят различные проекты. За последние три года запустили более 120 проектов, которые сейчас находятся в работе. У каждого есть управляющий комитет, проектная команда, руководитель проекта. По завершении проекта мы определяем его эффективность, и, в случае успешности, передаем в широкомасштабное внедрение. При этом в первый год продолжаем наблюдать за процессом тиражирования.
- Как происходит процесс отбора технологий?
Покажем это на примере. Предположим, что нам предлагается новая технология закачки разрывающей жидкости для разработки подгазовых залежей, чтобы при добыче нефти мы не затрагивали газовые пласты. Первый этап - оценка предлагаемой технологии, моделирование процессов, происходящих при гидроразрыве пласта по предлагаемой технологии. Сегодня мы являемся центром экспертизы, которая позволяет выполнять собственную оценку - согласны ли мы с теми результатами, которые нам обещают. Мы уже давно ушли от экспериментальных проверок «в поле» на первом этапе. Около 30% состава нашего научно-технического центра - это физики и математики с фундаментальным академическим образованием. По первой специальности они не были связаны с нефтегазовой отраслью, но теперь используют свои знания для решения задач нашего бизнеса. Они принимают большое участие в анализе технологий, проводят необходимые расчеты. Поняв, по результатам лабораторных и математических экспериментов, что технология может быть полезной, мы определяем, какой прирост добычи она позволит получить, и сколько нам это будет стоить. У нас очень хорошо развит так называемый костинжиниринг, то есть мы можем заранее просчитать стоимость различных объектов и процессов. После этого мы сможем понять, станет ли новая технология рентабельной.
Дальше мы подходим к этапу выбора. Нам предстоит сделать дизайн эксперимента. После этого мы выходим на реальные месторождения, проводим 2-3 операции с использованием инновации. Если прогнозы оправдываются или превосходят наши ожидания - начинается широкомасштабное внедрение.
- Вернемся к вопросу цифровизации. В каких сегментах она необходима сегодня?
Я буду говорить о блоке, связанном с освоением месторождений. Жизненный цикл актива состоит из этапов разведки, разработки, добычи. И везде необходима цифровизация, потому что моделирование, проектирование и реализация проектов в нефтяной отрасли сопряжены с обработкой огромного объема информации. С другой стороны, этой информации постоянно не хватает, потому что большинство данных - косвенные. Мы можем завешать датчиками всю бурильную установку, измерить все, что можно измерить, но так до конца и не понять свойства пласта. Поскольку большая часть данных - это, по сути, косвенные признаки, которые необходимо дополнительно интерпретировать. Но чем больше объем косвенной информации, тем выше уверенность, что вы правильно определяете свойства пласта. Только с помощью машинного обучения и анализа взаимосвязей между косвенными данными и свойствами пласта мы можем более ли менее точно определить его прямые характеристики.
- На всех этапах?
Безусловно. Начнем с этапа разведки. Как я сказал, свойства пласта мы можем определить только по косвенным показателям. Мы проводим сейсмику, но результаты обработки её данных могут дать только приближенное представление о структуре пласта. И в этом случае нам очень помогает априорная информация. Ее мы получаем используя бассейновое моделирование. То есть создаем модели огромных нефтегазовых бассейнов, расположенных на гигантских территориях. Смоделировав такой бассейн мы понимаем, из каких пластов может состоять конкретное месторождение. А понимая, что это за пласт, мы можем более уверенно интерпретировать сейсмические данные. Более того, используя эту информацию, мы можем существенно повысить эффективность дизайна сейсморазведочные работ (например, правильно расставить сейсмодатчики, уйдя от из равномерной расстановки). Это называется полноволновое моделирование и оно позволяет нам правильно выбрать технологию сейсмики, расстановки, дизайна сейсмических исследований, обработки сейсмических данных и их интерпретации. Это только один пример. На самом деле, все задачи разведки связаны с интерпретацией косвенных данных, привлечением аналогов и непрерывным обучением.
Разработка любого месторождения начинается с концепта. Как это часть происходит в отрасли? Обычно говорят так: у нас такой-то пласт, мы на нем расположим столько-то скважин. В итоге определяется профиль добычи, под который строится инфраструктура. Но на самом деле прогноз добычи нельзя делать только исходя из оценки продуктивности пласта. Необходим интегрированный взгляд на всю систему «пласт- скважины- кусты- обустройство» в целом. Нужно оценить не только продуктивность скважин, но и их стоимость, а также стоимость объектов обустройства и инфраструктуры, которую нужно построить, чтобы обеспечить тот или иной уровень добычи нефти и газа. Таким образом, мы осуществляем системный инжиниринг. Мы принимаем решения исходя из экономики, и должны рассматривать разные варианты профиля добычи при разных вариантах обустройства. И на каждом этапе оценивать, как изменение того или иного параметра повлияет на систему в целом. К примеру - получены результаты бурения первых скважин - их сразу надо учесть и скорректировать оценки. Причем уже на этапе концепта нам необходимо знать стоимость проекта. К сожалению, эта задача не решена была в России, потому что у нас считается, что стоимость можно определить только после подготовки сметной документации.
- А вы что делаете?
У нас работает костинжиниринг. Мы создаем стоимостные модели, программный продукт, который позволяет осуществить моделирование системы в целом и рассчитать NPV проекта при самых разных сценарных условиях и значениях параметров пласта и флюидов. Это требует огромного количества расчетов, перебор миллионов вариантов, такую работу полноценно может выполнить только машина с использованием когнитивных технологий.
Системный инжиниринг, когда мы все месторождение видим как общую систему, тоже связан с большим объемом вычислений и неотделим от цифровых технологий. И системный инжиниринг позволяет нам получить максимальный эффект от проекта: ведь именно на начальном этапе, когда еще ничего не построено, можно менять параметры так, чтобы добиться оптимума. Именно поэтому так важны программы, которые позволяют нам работать с данными на начальных этапах проекта, определяя максимально эффективные решения. Когда месторождения уже запущено, ценность IT - продуктов существенно сокращается, ведь возможностей для изменений гораздо меньше.
После того, как мы сделали концепт, мы его передаем проектно-сметным институтам, они подготовят проектно-сметную документацию, предлагают технические решения. При этом мы должны обеспечить принятие самых правильных проектных решений. Для этого мы создаем так называемые типовые технические решения. И вот мы все эти базы типовых решений храним у себя и передаем проектным институтам. В будущем, все это также смогут делать машины.
- Вот проект готов. Началась добыча. Что дальше?
Дальше мы решаем несколько задач: безопасность и целостность оборудования, уменьшение операционных затрат и увеличение нефтеотдачи. Человек не может уследить за всеми процессами и оперативно изменить что-то в процессе добычи. Это делают машины. Опять цифровые технологии.
- Если сравнивать Газпром нефть с лидерами нефтяной отрасли, есть ли вам чем похвастаться?
Во-первых, я бы отметил наши успехи в разработке низкопроницаемых пластов. Сегодня мы разрабатываем месторождение нефти, причем в режиме заводнения, где пласты имеют проницаемость около 1 миллидарси. Это уникальный опыт. На Западе практически этого нет. Второе, в чем, я считаю, мы опережаем российские компании и находимся на передовом фронте, по сравнению с Западом, это костинжиниринг и системный инжиниринг. Третье, это, конечно, цифровизация. Причем, я считаю, мы отличаемся от других компаний фокусом цифровизации. Практически все нефтяные компании, когда говорят про цифровизацию, имеют в виду цифровое месторождение. Но в это понятие вкладывается цифровизация уже разрабатываемого месторождения. Все деньги в цифровизацию вкладываются на этапе уже добычи. Но где создается ценность? Как я уже говорил, основная ценность создается на этапе концепта. На этом этапе можно достичь радикальной эффективности 50%-100%. Когда ты уже живешь в этапе реализации, тут эффективность можно поправить на 10%-15%. Практически никто в мире из мейджеров не вкладывает основные деньги в цифровизацию на этапе концепта. Наше конкурентное преимущество состоит именно в этом.
- Необходимы ли вам партнерства с другими компаниями в России и в мире?
Безусловно. Мы сотрудничаем со всеми ведущими университетами России. Стараемся не терять связь с университетами Запада, хотя в последнее время эти связи ослабевают. Мы сотрудничаем со всеми нефтяными компаниями в России и за рубежом, с которыми у нас есть общие проекты. У нас очень большое количество контактов с сервисными компаниями.
- В 2017 г НТЦ посетила делегация Саудовской Аравии. Как развивается ваше сотрудничество?
Мы обмениваемся опытом, думаем над запуском технологических проектов в России и Саудовской Аравии. Когда цена нефти упала до минимальных значений, все задумались о радикальной эффективности.
Недавно встретились наши специалисты и провели трехдневную техническую сессию по четырем направлениям: буровые практики, проектирование скважин и технология бурения, разработка коллекторов с низкой проницаемостью, разработка проекта многостадийного ГРП . Вот над этими направлениями мы можем совместно работать.
- Есть какие-то направления, которыми особенно интересуются саудиты?
Например, их заинтересовали методы концептуального проектирования, методология оценки ценности информации. Геомеханика - тоже очень важное направление. Мы первые в стране создали центр по геомеханике. Эти технологии они могут получить только от сервисных компаний, а мы можем предложить наши наработки.
Добыча сланцевой нефти произвела настоящую революцию в , более того, сегодня уверенно говорят о том, что традиционная добыча нефти обрела серьезного соперника в виде . Тем не менее, традиционная нефтедобыча остается лидирующей во всем мире и совершенствуется с каждым годом.
Нефть представляет собой полезное ископаемое, образующееся из органических остатков и следов геологической породы, в которой добывался ресурс.
Классификацию нефти проводят по процентному составу и содержанию в ней углеводородов. В добыче нефти выделяют два способа:
- добытую с помощью фонтана;
- добытую с использованием горизонтального бурения и гидроудара.
Добыча нефти производится через скважину, которую в первую очередь нужно пробурить. Бурением занимаются , которые зачастую называют нефтяными вышками, хотя с добычей нефти они связаны мало.
Когда бурение одной скважины закончено, вышка переезжает на другое место и бурит новую скважину. Процесс бурения может занимать до трех месяцев. Готовая скважина обсаживается стальными трубами изнутри, чтобы порода не засыпала скважину.
В длину скважина может достичь трех километров, а типовый ее диаметр – 14,6 см. Дно скважины называется забоем. Если на дне забоя по случайности окажется какой-либо инструмент, извлечь его оттуда практически невозможно и скважина может стать непригодной к добыче.
Нефтяная скважина - конструкция
Пространство вне обсадной колонны заливается цементом, чтобы пласты не сообщались между собой, и между ними не циркулировала вода.
Цементное кольцо со временем может разрушиться, что приведет к заколонной циркуляции пород. В этом случае в скважину попадает вода или газ, часто в значительно больших объемах, чем желаемый ресурс.
Для поступления ресурса на дно забоя проводят перфорацию – проделывают небольшие отверстия в цементном кольце и обсадной колонне. Таким образом, скважина состоит из:
- Цементного кольца;
- Обсадной колонны;
- Забоя.
Забой должен находиться ниже нефтяного пласта.
Основных способов добычи всего два. Одним пользуются чаще для добычи традиционной нефти, второй же используется для добычи сланцевой нефти в США.
На поверхности. Порода подается наверх, затем обрабатывается и разделяется на фракции – это технология добычи сланцевой нефти из новых скважин.
На глубине. Если порода залегает в глубоких пластах, такая добыча нефти производится бурением горизонтальных скважин, куда подается вода под высоким давлением.
Способы добычи нефти
При реализации добычи через горизонтальное бурение гидроудар приводит к разрыву пластов, из трещин которых выделяется нужный ресурс и подается на поверхность.
Стоит сказать, что в технологии гидроразрыва есть и свои опасности. Они заключаются в проседании грунтов, сейсмических толчках, а также попадании в грунтовые воды и подземные реки отходов производства. Тем не менее, второй способ является наиболее распространенным в настоящий момент.
Инновационные методы
Добыча нефти, как и другие современные сегменты промышленности, не стоит на месте. Совершенствование технологии разведки и добычи нефти положило начало целому ряду инноваций в области нефтегазодобычи.
Данные технологии сделали добычу и разведку более эффективными, экологически безопасными и продуктивными.
Сейсмическая разведка
Технологии 3D сейсморазведки позволяют проводить анализ данных о плотности горной породы, сочетать традиционный сейсмический метод визуализации с аналитическими способностями компьютеров, результатом чего является трехмерная модель подземного слоя.
4D сейсмо-исследования позволяют:
- дополнить полученные данные изменением характеристик в динамике;
- выявить месторождения;
- сократить число сухих скважин.
Колтюбинг
Технологии coiled tubing считаются наиболее динамичными в мире инновационных решений нефтяной промышленности. Эта технология добычи нефти и газа заключается в применении безмуфтовых труб во время бурения и добычи.
Для этого металлургическими производствами изготавливаются специальные гибкие металлические трубы, проектируется внутрискважинное и наземное оборудование, кроме того, разрабатывается программное обеспечение для обработки полученной информации.
Применение колтюбинга делает технологический процесс добычи нефти и газа более безопасным, сокращает количество отходов производства и временные затраты в сравнении с классическими методами.
Системы телеметрики
Это телеметрические системы, которые разработаны для измерения характеристик бурения и передачи полученных данных на поверхность. Данная информация позволяет ежеминутно следить за процессом бурения и добычи, что исключает ошибки и аварии в процессе. Кроме того, телеметрическая система позволяет составить геологическую характеристику о свойствах полученной породы.
Это технология в , при реализации которой происходит бурение на больших глубинах вод. На сегодняшний день такая технология считается достаточно безопасной и позволяет разрабатывать месторождения в водах более трех километров.
Технология позволяет:
- улучшать морские буровые установки;
- разрабатывать устройства динамического позиционирования;
- создавать сложные системы навигации.
ГРП-Песок-СО 2
Добывающие производства используют метод гидравлического разрыва пласта уже почти пятьдесят лет, что привело к повышению выхода и расхода из подземных пластов.
Усовершенствованная технология, включающая также применение песка и углекислого газа, химических реактивов и проппантов, стала использоваться несколько позже. Подобные смеси приводят к появлению и быстрому расширению трещин в слоях пород, через которые затем свободно добывается нефть и газ.
Углекислый газ из жидкой фазы вскоре испаряется и остается только песок, если не были использованы нелетучие химические реактивы и вещества, способные оставаться после процесса гидравлического разрыва в пластах пород.
Если же такие остатки имеются и закрывают газовый слой, они должны быть устранены, чтобы не произошло подземных взрывов и сейсмических толчков.
Применения и цели ГРП
Считается, что данная технология является идеальным способом современной нефтегазодобычи, так как увеличивает объемы добытых ресурсов, при этом не наносит вреда окружающей среде, потому что не оставляет под землей отходов производства.
Заключение
Инновации в добыче и переработке природных пород, а также техническая часть и обработка полученных ресурсов должны приводить к увеличению объемов добываемых пород. Но при этом, отвечая всеобщей тенденции сбережения природы и окружающей среды, современная добыча нефти должна быть направлена на минимизацию отходов и вреда для экологии.
Стоимость газо- и нефтепродуктов определяет не только экономическую, но и политическую картину всех стран мира, поэтому к данному фактору постоянно приковано внимание общественности. Ценообразование этих продуктов регулируется двумя основными параметрами: спросом и общими тенденциями конкурентоспособных каналов на рынке, а также стоимостью процесса извлечения и переработки. По этой причине во всех странах ведутся непрекращающиеся поиски новых технологий в добыче нефти и газа.
Страна, в которой процессы нефтяной и газовой промышленности будут упрощены и удешевлены благодаря новым разработкам, сможет получить более высокие прибыли после реализации сырья. Это служит причиной постоянной поддержки и финансирования правительством исследований и разработок на данном поприще, что в конечном итоге приводит к быстрому прогрессу в сфере добычи газа и нефти во всём мире.
Инфразвуковая разведка месторождений
Высокая точность поиска месторождений – обязательное условие быстрого обнаружения и успешной добычи залежей нефти и газа. Технологии, используемые ранее, часто давали значительную погрешность или не позволяли адекватно определить присутствие сложноразрабатываемых пластов. Это затрудняло разработку скважин до этапа извлечения продукта на поверхность.
Современная технология АНЧАР, разработанная российскими сотрудниками РАО «Газпром», помогла обойти все подобные сложности. Метод считается самым рациональным, не требующим высоких затрат, а одним из его главных преимуществ является отсутствие негативного влияния на окружающую среду.
АНЧАР работает по следующей схеме:
- в залежи углерода при помощи специальной аппаратуры посылают поле упругих колебаний;
- углеродное вещество приходит в напряжённое состояние;
- возникает поле взаимодействия, после чего нефтегазовые залежи начинают генерировать собственные инфразвуковые волны;
- эти волны считываются специальными приборами.
Единственной сложностью является то, что персонал должен прекрасно ориентироваться в суточных колебаниях сейсмоактивности, чтобы не спутать периодические колебания с теми, которые генерируются углеродными месторождениями.
Применение новых технологий в нефтяной и газовой промышленности коснулось и методов бурения нагнетающих и откачивающих скважин. В сфере нефтегазовой добычи непреложным правилом является более результативная добыча из мест, расположенных возле береговой линии или в море.
Береговая добыча стала целым направлением, которое не останавливает своего движения. При разработке морских месторождений используются глубоководные аппараты, заменяющие работу людей в условиях морских глубин. Все подобные приборы очень чувствительны и реагируют на дистанционное управление, которое может проводится с пульта, расположенного за много десятков километров от разработок. Кроме того, людям передаётся идеальное изображение, полностью заменяющее эффект присутствия на месте и дающее возможность правильно оценивать ситуацию и принимать решения в реальном времени.
Помимо повышения скорости реакции и качества передачи информации, разработки направлены на увеличение глубины проводимых работ. На данный момент инновационные приборы для подводного бурения могут качественно выполнять свои функции на глубине 3 километров, а представленная немецкими разработчиками аппаратура спокойно выдерживает давление и продолжает безупречно функционировать на расстоянии в 3,6 км до поверхности воды.
Во время бурения оператору, производящему управление и контроль за процессом, очень важно отслеживать точные данные о прохождении ствола бура и принимать решение о том, как необходимо изменять его направление.
Комплекс измерений во время бурения MWD позволяет оператору полномерно узнавать, что происходит во время внедрения ствола, как необходимо изменить траекторию его перемещения для нормального породоразрушения. Для этого отслеживается целый комплекс параметров: давление, пределы температуры, плотность породы, магнитный резонанс и гамма-излучение.
Получение всех этих данных в реальном времени позволяет предотвращать возможные неполадки и аварии, выбросы веществ на поверхность до нужного момента. При помощи такой системы можно отслеживать соответствие продвижения проектному замыслу.
Самое сложное в этой методике – эффективная передача информации из недр забоя к пульту. Применение кабеля в таких условиях не эффективно, кабельная связь часто нарушается и даёт сбои. Система MWD для этих целей использует телеметрическую передачу, основанную на пульсации бурового раствора. Эта жидкость выполняет функцию акустического канала, который передаёт звуковые волны в виде двойственного кода. Кодовая последоваельность расшифровывается специальными приборами в операторском пункте.
Сшитые полимерные системы (СПС-технология)
Второе название технологии – вязко-упругие системы. Она даёт прекрасные результаты в случае добычи из пластов на последних стадиях разработки. Поскольку нефтегазовые запасы в большинстве своём были разведаны некоторое время назад, то именно с такими месторождениями приходится работать всё чаще. При этом структура залежей в остаточных слоях постепенно ухудшается, качество добытых ресурсов падает, а затраты на добычу неуклонно возрастают.
СПС направлена на облегчение трудноизвлекаемых пропластков продуктивного слоя, она резко сокращает расход воды по проницаемым зонам с высоким уровнем выработки и извлечения залежей.
В добывающих скважинах увеличивается перепад давления между нагнетанием и отбором. Фильтрационные протоки труднодоступных пластов открываются в общий забой и выносят нефтенасыщенные запасы, которые до этого не охватывались заводнением с нужной интенсивностью.
В результате применения сшитых полимерных систем происходит эффективное извлечение добавочных объёмов нефти, что позволяет более полно выработать ресурс каждой скважины.
ГОС-1
Технология ГОС-1 базируется на использовании композитных наполнителей. Продуктивность метода подтверждена не только в тестовых условиях, но и прошла апробирование на производственных площадках.
В нагнетательную скважину закачиваются композитные наполнители, после чего туда же помещается дисперсная фаза с форсированной подачей подтоварной воды. После закачки раствор рассосредотачивается согласно плотности, проницаемости и размеров частиц композитного агента.
Применение композитных наполнителей позволяет включать в работу пропластки, которые ранее считались отработанными, и повышать ресурсоотдачу из скважины до 20%.
Применение вязко-упругих составов (ВУС)
Данная технология подразумевает добавление в продавочную жидкость вязко-упругих составов, которые в условиях высокой проницаемости образуют гель усиленной прочности и изоляции. Это приводит к добавочной добыче нефти из пласта, откуда её ранее откачивали всеми традиционными методиками.
Вязко-упругие составы имеют невысокую стоимость, но позволяют полномасштабно разработать месторождения на последних этапах разработок.
АСП
Высокий уровень нефтеотдачи возможен благодаря применению инновационной технологии АСП. Название возникло из начальных букв основных агентов: А – анионные ПАВ (поверхностно-активные вещества) и С – сода.
Каждая из составляющих частей раствора выполняет определённую функцию. Анионные поверхностно-активные вещества ослабляют натяжение на стыке двух фаз между водой и нефтью, что помогает нефти беспрепятственно выходить из отдалённых зон пластов. Это вещество по принципу поршня разжижает углероды и вытесняет их в поверхностные слои раствора. Сода дополняет полимер и выполняет другую роль: она меняет электрический заряд слоя, что препятствует испарению анионных ПАВов.
Сейчас для подтверждения эффективности технологии АСП построена промплощадка, где оборудовано 4 нагнетательных и 1 добывающая скважина. Добыча в этой зоне ведётся по остаточному принципу, то есть, основные резервы месторождения уже изъяты. Приготовление раствора на основе анионных ПАВ и соды производится на этой же территории, в сутки готовится минимум 600 кубов реагента.
Предполагается, что с распространением этого метода добычи можно будет дать второе дыхание местам, где традиционно вырабатывались нефтегазовые месторождения.
Технология гидравлического разрыва в процессе строительства площадок начала применяться во второй половине прошлого столетия. Сейчас она доработана, что позволяет извлекать максимум нефти и газа из прежних месторождений.
Новая технология позволяет получить дополнительный приток из самых низкопроницаемых пластов, где классическое бурение становится нерентабельным. После гидравлического разрыва в пласте появляется разветвлённая сеть мелких трещин, которые могут простираться на километры в структуре породы. Для того, чтобы препятствовать их обратному смещению, в эти трещины закачивают реагенты, состоящие из воды и специальных гранул – проппанта.
Искусственно созданная сеть трещин и мелких разломов способствует быстрому и объёмному притоку нефтегазовой смеси к месту добычи, откуда она беспрепятственно будет передана на поверхность.
Все инновационные технологии, касающиеся добычи нефти и газа, требуют поэтапного внедрения, поскольку для полномасштабной замены традиционных способов необходимы огромные финансовые затраты, для окупаемости которых понадобится много времени. Эту проблему могли бы решить различные программы государственной поддержки или льготного налогообложения.
Новые методы, разрабатываемые во всём мире, направлены также на уменьшение пагубного влияния на окружающую среду, которую оказывает нефтеперерабатывающая сфера. Изобретение современных технологий неуклонно повышает стандарты добычи нефти и газа, от чего в выигрыше оказывается всё человечество.
