Проректор КФУ: «Сегодня 60-70% нефти остается под землей. Мы предлагаем добыть больше»
Научный центр мирового уровня при КФУ разрабатывает технологии для российских нефтяных компаний. О том, когда закончится эпоха нефти и что сделает добычу «черного золота» более эффективной, в интервью главному редактору «Татар-информа» Ринату Билалову рассказал проректор КФУ, профессор Данис Нургалиев.
Данис Нургалиев рассказал о том, когда закончится эпоха нефти и что сделает добычу «черного золота» более эффективной
Фото: © Рамиль Гали / «Татар-информ»
«Четыре нефтяных «монстра» участвуют в решении задач научного центра мирового уровня»
– В 2020 году на базе Казанского федерального университета (КФУ) создан Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» по приоритетному направлению технологического развития Российской Федерации «Экологически чистая ресурсосберегающая энергетика, эффективное региональное использование недр и биоресурсов». По каким направлениям выстраивается работа, какие приоритетные направления вы ставите?
– Научный центр мирового уровня был создан в рамках национального проекта «Наука и университеты». Тогда было создано несколько научных центров – три геномных, 4 математических и 10 –по направлениям стратегии научно-технологического развития России.
По одному из направлений, который связан с энергетикой и экологией, создан наш центр мирового уровня, который занимается вопросами освоения запасов жидких углеводородов планеты.
Научный центр появился в кооперации КФУ с еще тремя университетами – нефтяными Уфимским и Губкинским, а также Сколтехом. Получается, что четыре нефтяных «монстра» участвуют в решении задач научного центра мирового уровня. Надо сказать, что этот консорциум из 4 университетов выпускает более половины специалистов по нефтегазовому делу в России.
Исследования в НЦМУ проводятся по трем направлениям. Первое – разработка технологий поиска и разведки крупных месторождений, которые находятся на шельфе и неисследованных территориях, которых в России еще достаточно много. Второе – связано с созданием новой технологии разработки гигантских месторождений, которые эксплуатируются уже много десятилетий. Они находятся на поздней стадии разработки. Мы предлагаем другую парадигму разработки, которая позволит увеличить коэффициент извлечения нефти – КИН. Сегодня 60-70% нефти, по определению, остается под землей.
Когда у нас есть территория со всей инфраструктурой, кадрами, городами, то мы говорим: коллеги, давайте, здесь остальную нефть добудем. Потому что не нужно вкладывать дополнительные средства в инфраструктуру, достаточно предпринять высокотехнологичные действия.
В течение 2021 года мы создали основы технологии, которую сейчас везде пропагандируем. Мы считаем, что это новая парадигма разработки крупных месторождений, находящихся на поздней стадии. Мы говорим: «Коллеги, не надо бурить по-старому». Например, раньше между добывающими скважинами было расстояние 500 метров, сейчас делают 400, потом будут 300 и 200 метров, просто уплотнение скважин, на наш взгляд, это абсолютно неправильно. Получается, что мы уничтожаем залежи, которые могли бы добыть без воды.
На сегодняшний день, мы эту технологию активно внедряем в «Татнефти», также мы уже провели переговоры с «Башнефтью» об опробовании ее на Арланском месторождении.
«Четыре нефтяных «монстра» участвуют в решении задач научного центра мирового уровня»
Фото: cdogeo.kpfu.ru
Третья задача – добыча неудобных (нетрадиционных) запасов с использованием цифровых технологий, новой химии, новых физико-химических методов воздействия на пласт.
Кстати, несколько лет назад мы предлагали технологию нефтепереработки под землей с использованием катализаторов. Сначала над нами смеялись и говорили, как может быть нефтепереработка под землей в пласте? А мы говорили, что это возможно.
Сегодня уже два проекта внедрены и успешно используются компаниями. В частности, мы получили хороший результат, работая с компанией «Зарубежнефть» на Кубе. Сейчас еще одна порция нашего катализатора уже находится на Кубе.
Россия может заместить продукцию и зарубежные кадры
– Изначально планировалось, что НЦМУ отберет по конкурсу и привлечет к работе не менее 50 российских и мировых специалистов. Кого удалось привлечь из зарубежных ученых, по каким направлениям?
У нас большой опыт работы с иностранными специалистами. Когда мы в 2020 году получили поддержку нашего проекта, мы продолжили работать в этом направлении. В 2021 году мы привлекли большое количество специалистов из Европы, Северной и Южной Америки, Китая и арабского мира. Это люди хорошо известные в мировых научных кругах. Мы их пригласили, и они у нас работали по всем направлениям НЦМУ. Конечно, потенциальные возможности этих людей очень важны для нас, для проекта. После введения санкций эти специалисты не смогут работать с нами.
Но сейчас у нас в России много специалистов, которые работают на уровне не хуже мирового. Я думаю, что со временем у нас не будет проблем с этим, если, конечно, проект будет и дальше поддерживаться.
– Россия живет в условиях жестких санкций уже давно, в последний раз режим ограничений вводился в 2014 году после событий в Крыму. Какие западные технологии в области разведки и добычи углеводородов удалось импортозаместить к настоящему времени?
– Многие химикаты и другие материалы, которые компании закупали за рубежом, мы можем синтезировать сами. Для доведения до технологии и налаживания промышленного выпуска нужно некоторое время. В области новой парадигмы разработки гигантских месторождений, - здесь нет зарубежных технологий, которые мы бы использовали. Мы создаем эти технологии практически с нуля. То же самое с технологиями поиска и разведки залежей, разработки нетрадиционных запасов тепловыми методами.
«В первую очередь, потребность импортозамещения касается софта. И, конечно, это лабораторное высокотехнологичное оборудование»
Фото: © Михаил Захаров / «Татар-информ»
На сегодняшний день российские нефтедобывающие компании используют сервисы предприятий, которые на днях объявили о том, что больше не будут вкладываться в развитие инноваций в России и новые технологии не будут приводить в страну. Но, тем не менее, я думаю, они будут продолжать работать с российскими компаниями. Мы работаем с ними в образовательной сфере. Отмечу, что в первую очередь, потребность импортозамещения касается софта. И, конечно, это лабораторное высокотехнологичное оборудование, необходимо поддерживать его работу и создавать свои отечественные приборы. Эта проблема тоже является актуальной.
– На днях Евросоюз одобрил новый санкционный пакет против России. Он включает в себя запрет на поставку технологий или оборудования, а также предоставление услуг для разведки, добычи или переработки энергоносителей. Насколько он критичен для нас?
– В области поиска и разведки проблем нет: здесь вся инфраструктура, оборудование, технологии есть в стране. Думаю, что по необходимости, можно многие приборы разработать и изготовить. К слову, многое из того оборудования, которое наши геофизики и геологи покупали для разведки, сегодня уже есть в России. Например, мы предлагаем некоторые приборы, которые помогут заменить продукцию, которую компании раньше покупали за рубежом. Существенно большие проблемы в области нефтепереработки и нефтехимии, хотя в последние годы и здесь есть прогресс.
Татарстанский центр разрабатывает сервисы для Лукойла, Роснефти и Татнефти
– В качестве мер поддержки правительство выделяет гранты. Удалось ли воспользоваться какой-то грантовой поддержкой? Как участвуете в системе грантов?
– Мы отслеживаем объявления грантов. Недавно мы завершили два проекта по Постановлению Правительства РФ № 218. В прошлом году мы совместно с Иннополисом начали участие в проекте разработки софта для Татнефти. В прошлом году мы выиграли мегагрант российского научного фонда совместно с компанией «Зарубежнефть» в размере 120 млн рублей на разработку технологии тепловой добычи вязкой нефти. В этом году есть несколько предложений от Минпромторга и Минэнерго, где мы тоже будем участвовать. Они будут направлены на решение самых актуальных задач.
– Известно, что Татарстан обладает большими объемами трудноизвлекаемых запасов нефти. Как ваши разработки могут повысить эффективность разработки нефти?
– Татнефть – компания с огромным опытом добычи сверхвязкой нефти (СВН), природных битумов. Один из наших проектов с компанией направлен на мониторинг разработки СВН. Например, когда под землей добывается нефть, то необходимо знать, где она есть, а где она уже добыта. Сегодня мы внедрили такую разработку в Татнефти, которая основана на использовании сейсмики и электроразведки. Эта технология сегодня успешно работает на нескольких месторождениях СВН, которые разрабатываются компанией. Наши предложения позволяют геологам и нефтяникам проводить их оптимальную разработку. Кроме того, мы разработали новую технологию, связанную с геохимическим изучением добытого битума. Совместно с геофизическими данными, мы узнаем, из какой части залежи этот битум получен.
Фото: © Рамиль Гали / «Татар-информ»
Также наши коллеги по НЦМУ из других университетов работают в области развития технологии гидроразрыва пласта. Это технология используется для добычи сланцевого нефти и газа. Ее используют в России – в «Татнефть» и «Лукойл».
– Несколько лет назад перестали предоставляться льготы на добычу высоковязкой нефти и битума. Это снизило актуальность тематики?
– Конечно, налоговая политика очень важна. Если бы налоги были более удобны компаниям, они бы более интенсивно развивали проекты. К примеру, «Татнефть» в период льгот начала добывать ощутимое количество сверхвязкой нефти - около 4 млн тонн в год. Столько некоторые страны нефти всего добывают.
– Сотрудничает ли в принципе НЦМУ с татарстанскими нефтяными компаниями, в частности, с «Татнефтью», у которой также есть собственные научные подразделения в виде АГНИ и института «ТатНИПИнефть»?
– Мы работаем с ними как в кооперации, так и в режиме конкуренции. «ТатНИПИнефть» выполняет много рутинных видов исследований, которые включены состав стоимости продукта. А мы, в основном, работаем с новыми вещами в области цифровизации и сверхвязкой нефти, лабораторного опробования новых технологий добычи и их проектирования в реальных месторождениях. Мы делаем такие сервисы также и для «Роснефти», «Лукойла». Мы также делаем проекты, не связанные напрямую с добычей углеводородов. Недавно мы сделали для «Татнефти» проект мониторинга геодинамического состояния Ромашкинского месторождения, и его возможной связи с добычей нефти.
«Нужно построить углеродные полигоны»
– В КФУ создан один из карбоновых полигонов в России. Что сейчас с этим проектом, на какой стадии развития он находится? Какова перспектива?
– В области энергетического перехода у России свой путь. Мы одни из крупнейших в мире держателей газовых и в целом углеводородных ресурсов.
«В прошлом году было принято решение о создании 16 карбоновых полигонов в регионах страны. Они должны выработать технологию измерения выброса и сегрегацию углекислого газа и в дальнейшем откалибровать их со спутниковыми данными»
Фото: minobrnauki.gov.ru
У нас очень большая территория - 17 млн га тайги, на которой можно заниматься секвестрацией углекислого газа (процесс удаления углерода из атмосферы – прим. Т-и). Эти массы поглощения и эмиссии углекислого газа из атмосферы биологическими системами огромные, это естественный оборот углерода на планете. Но весь мир использует для выработки энергии ископаемое топливо - углерод, который был захоронен под землей миллионы лет назад – уголь, нефть, газ. И этот дополнительный углерод попадает в атмосферу и начинает усиливать парниковый эффект. Отсюда все беды…
Нужно построить углеродные полигоны, то есть там мы должны выяснить, сколько лес поглощает углекислого газа и какие механизмы при этом реализуются, а также что мы должны сделать, чтобы углекислый газ больше поглощался и меньше выделялся. На примере леса можно показать схему: вырастить лес, заготовить его и превратить в мебель, строения и даже в топливо. Таким образом мы изымем его из атмосферы.
Прошлый год был годом карбоновых полигонов. В прошлом году было принято решение о создании 16 полигонов в регионах страны. Они должны выработать технологию измерения выброса и сегрегацию углекислого газа и в дальнейшем откалибровать их со спутниковыми данными. Сегодня десятки спутников на орбите летают и измеряют их содержание. Они могут определить, откуда взялся углерод – из сожженного газа, нефти или он биологического происхождения – из леса, растений или продукт животноводства.
«Эпоха нефти закончится, когда закончится нефть, но это произойдет не скоро»
– Сланцевые залежи, насколько нам известно, имеются и в Татарстане. Какая перспектива их разработки?
– То, что мы называем «сланец», в Татарстане – на самом деле не сланец. Сланцы у нас в России есть. Но то, что есть в Татарстане и Западной Сибири – не сланец, а плотные породы, в которых много органики. Это так называемые доманикити, бажениты. Есть образцы, в которых 20% органического вещества. Если такую породу нагреть, то можно произвести синтетическую нефть. Жидкая нефть в таких породах и так присутствует. Но мы не сможем откачать ее через обычную скважину, потому что в такой породе флюид не движется. Поэтому там делают гидроразрыв, и тогда мы получаем через трещины контакт скважины с породой в миллион раз больше, чем в обычной скважине. В итоге, капли этой нефти выходят в трещины, и мы их можем откачать. Это как раз и есть сланцевая нефть.
В данном случае, мы имеем дело с нефтью плотных коллекторов и нефтью нефтематеринских пород. Здесь нужно искать зоны развития проницаемых пород коллекторов или производить гидроразрыв с тепловым воздействием и добывать синтетическую нефть, которую сами произвели.
«Говорить о том, что мы уйдем в ближайшие годы и даже десятилетия от нефти, угля или газа – бессмысленно»
Фото: © Владимир Васильев / «Татар-информ»
– Много лет идет дискуссия, наверное: человечество будет уходить от сжигания углеводорода. В некоторых арабских нефтедобывающих странах говорят, что полностью перейдут на солнечную энергию. Как долго мир будет зависеть от нефти?
– Конечно, в будущем энергия будет добываться не из нефти. На самом деле, на земле энергии хватает, но вопрос лишь в том, как ее хранить и транспортировать. Чисто теоретически, могли бы построить гидроэлектростанции в Южной Америке по обе стороны горной цепи и энергию транспортировать в Китай, Европу, Северную Америку, если бы у нас был реальный стабильный высокотемпературный сверхпроводник.
Это самая большая проблема - она в транспортировке и хранении энергии. Сегодня, когда гидроэлектростанции производят энергию и она не находит потребителя, производители используют ее для закачки воды обратно в плотину. Это процесс с очень низким КПД, но даже он на практике используется.
Идеально было бы, если электроэнергия производилась из природного газа, который легко транспортировать и хранить. Я думаю, газ – самое экологичное топливо для 21 века. Его надо использовать для получения всех видов энергии, и потихоньку переходить на возобновляемые, более экологичные виды топлива.
Хотя эра угля закончилась сто лет назад, сегодня в мире 38% электроэнергии производится из него. Например, к 2060 году Китай хочет достичь углеродной нейтральности. При этом, они не прекратили строить угольные станции. Однако больше их не проектируют, но уголь сегодня они закупают в огромных количествах. Развивающиеся гиганты - Индия, Китай, Южная Америка, США и даже Великобритания –значительную часть электроэнергии производят из угля.
Эпоха нефти закончится, когда закончится нефть, но это произойдет не скоро. Нефть будет использоваться для создания материалов. Сегодня несколько миллиардов человек просто не имеют доступа к электричеству. И говорить о том, что мы уйдем в ближайшие годы и даже десятилетия от нефти, угля или газа – бессмысленно.
