• Русский

САЕ «Эконефть»: тенденции развития приоритетного направления

К 2020 году специалистам данной структуры удалось сформировать междисциплинарный научно-исследовательский кластер, осуществить трансфер технологий, разработать прорывные технологии для нефтегазовой отрасли, расширить сотрудничество и открыть уникальные образовательные программы. 

В том, что современным нефтяным компаниям не прожить без инноваций, уже никто, пожалуй, не сомневается. Любая корпорация, как в России, так и за её пределами, определяет, в каком направлении предстоит двигаться сегодня, а главное – с какими вузами и научными центрами стоит наладить взаимодействие. Ввиду современных реалий, Казанский федеральный университет активно развивает одно из своих приоритетных направлений «Эконефть», направленное на развитие нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии, энергетики и исследований изменения климата. Данная структура активно ведет свою работу с 2016 года.

Сегодня «Эконефть» – это 7 институтов, 19 лабораторий, 5 центров превосходства, свыше 300 сотрудников, которые приехали работать в Казанский федеральный университет из разных стран и регионов России.  В дирекцию входят международные эксперты, которые помогают формировать будущие перспективные направления и скорректировать стратегию данного приоритетного направления вуза. В число экспертов входят представители России, Германии, Турции, Италии, Китая и других стран. Куратором Стратегической академической единицы «Эконефть» является ректор Казанского федерального университета Ильшат Рафкатович Гафуров.

Вовлечение результатов научно-технических исследований в деятельность предприятий реального сектора экономики служит одной из ключевых задач нефтегазового направления вуза. В число площадок трансфера входят катализаторные фабрики, нефтяные полигоны, региональный центр инжиниринга в области химических технологий, центр нефтехимии, а также центры моделирования и масштабирования технологий нефтедобычи.

«Сегодня «Эконефть» – это мощнейший кластер. Его разве что можно сравнить с мега-факультетом, способного решить огромное число проблем в нефтегазовой отрасли  – от поиска и разведки до экологически безопасной, многофункциональной продукции. В кластер приоритетного направления «Эконефть» входят все естественно-научных и технические институты Казанского университета, в том числе, нам удалось привлечь к работе и биологов. На сегодняшний день они совместно с нефтехимиками исследуют микробиологические методов нефтеотдачи, процессы биоразлагации и основы использования маркеров – это огромная область знания, которая сегодня очень активно развивается», – рассказал проректор по научной деятельности, директор Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Данис Нургалиев.

«Когда мы писали стратегию и дорожную карту для САЕ «Эконефть» в конце 2015 года и защищали её в начале 2016-го, мы поставили перед собой довольно амбициозные задачи. Многие могли бы подумать, что это невозможно. Однако, за прошедшие 4 года совместной работы с коллегами, нам удалось продвинуться по многим планам и достичь именно тех результатов, на которые рассчитывали, не принижая те показатели, изначально поставленные перед нами. В течение работы нам удалось создать довольно мощный коллектив. Начинали мы с создания лабораторий, которые стали полноценными стартапами. На их базе появились новые кадры, а для тех сотрудников, которые уже работали в нашей структуре, открылись новые возможности для продолжения своей научной деятельности, используя для этого новое и довольно мощное оборудование», – подчеркнул руководитель приоритетного направления «Эконефть», заведующий кафедрой разработки и эксплуатации трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ КФУ Михаил Варфоломеев.

Когда САЕ «Эконефть» начал свою работу, специалисты данного приоритетного направления мы определили ряд направлений, где хотели бы создать прорывные технологии, которые действительно могли бы внести существенные изменения в индустрию. Здесь речь идёт о добыче трудноизвлекаемых запасов нефти.

«Многие интересовались – как это возможно, неужели придётся строить нефтеперерабатывающий завод прямо под землей?…Сегодня мы предлагаем и разрабатываем катализаторы, которые помогут совершить данное действие. Этот проект уже работает, он успешно реализован, у нас уже есть несколько реальных действующих проектов, за которые различные компании платят деньги и применяют наши катализаторы непосредственно в недрах земли. Данные проекты были реализованы совместно с компаниями «Татнефть», «Зарубежнефть», зарубежной компанией Cupet», – рассказал об основах работы технологии Данис Нургалиев.

«Мы сделали ставку на разработку новых технологий в добыче тяжелых нефтей и создали концепцию подземной нефтепереработки. Это позволяет нам, с одной стороны, эффективно разрабатывать месторождения, а с другой стороны снижать экологические риски, связанные с добычей тяжелой нефти в мире. Уже сегодня можно предположить, что наша технология станет новой революцией в нефтегазовой сфере, которая после сланцевой позволит сделать новый шаг в добыче полезных ископаемых», – дополнил Михаил Алексеевич.

Более четырёх лет привлекательные условия работы в «Эконефти» не перестает привлекать молодые кадры, в том числе и из-за рубежа. Так, например, в международную команду ученых  входит более 30 сотрудников с индексом Хирша 20. Исследования специалистов имеют междисциплинарный формат. В их рамках рассматриваются задачи глобальной энергобезопасности, ресурсообеспечения, экологические проблемы на планете, эффективно дополняя стратегию развития Казанского федерального университета.  Продуктивная научно-исследовательская деятельность приоритетного направления «Эконефть», в которую вовлечены университетская профессура, научные сотрудники, аспиранты и студенты, позволяет сформировать уникальный технологический задел, способный дать основу для развития целевых ориентиров.

«Глобальные вызовы, вставшие перед человечеством, было бы невозможно решить специалистам из одной конкретной области. Сегодня речь идёт о серьёзных междисциплинарных вызовах. И, как раз, в приоритетное направление «Эконефть» объединило усилия специалистов различных областей, а именно химии, физики, нефтегазового дела, IT, инженерии, геологии, экологии и многих других. Работа нашей структуры направлена на эффективную добычу и дальнейшего использования полезных ископаемых, в первую очередь, нефти и газа. Мы работаем над созданием уникальных технологий, которые будут способны заменить токсичные виды топлива, например, уголь. Также важно понимать, как влияние добычи полезных ископаемых влияет на окружающую среду», – отметил руководитель приоритетного направления «Эконефть», заведующий кафедрой разработки и эксплуатации трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ КФУ 

 Международное сотрудничество – одно из ключевых направлений, которое развивается в рамках стратегической академической единицы «Эконефть». Ученые КФУ сотрудничают на основе долгосрочных договоров со многими высшими учебными заведениями и другими научными учреждениями из стран ближнего и дальнего зарубежья. Не менее перспективна партнёрская деятельность с университетами России и известными на весь мир нефтегазовыми компаниями, а ежегодное увеличение количества публикаций в российских и зарубежных изданиях, индексируемых в базе научных данных Scopus и Web Of Science, свидетельствует о росте международного авторитета.

«Каждый год наша деятельность заметно расширяется. Мы развиваем новые проекты, приглашаем зарубежных ученых, привлекаем иностранных студентов и увеличиваем число публикаций и статей. Если сравнивать позицию приоритетного направления «Эконефть» в 2020 году с позицией 2016-го года, то, например, количество публикуемых нами статей выросло не меньше, чем в десять раз в журналах, входящий  в Web Of Science и Scopus» – сообщил Данис Карлович.

Важный и неотъемлемый показатель действия научной деятельности, в том числе и на государственном уровне, является публикационная активность. К 2020 году по количеству и уровню публикаций КФУ вышел на первое место в Европе в направлении «Нефть». За счет активной работы САЕ «Эконефть» в научной и публикационной деятельности, Казанский университет впервые попал в предметный рейтинг Chemical Еngineering агентства ARWU .

«Также выросло цитирование, что говорит о том, что наши работы интересны мировому сообществу. Оно увеличилось в несколько раз. Не менее важно и то, что нас стали публиковать зарубежных в журналах первого квартиля, где публикуют самые передовые, самые интересные работы. При этом количество таких публикаций непрерывно растёт. Это тоже наглядно говорит о том, что наша структура движется в нужном направлении», – отметил Михаил Алексеевич.

В 2019 году число партнёров САЕ «Эконефть» пополнилось ведущими нефтегазовыми компании Индии и Германии. Также довольно успешно развивается партнёрская деятельность с Оманом. Помимо соглашения о сотрудничестве, в 2019 году был подписан совместный проект с нефтяной компанией Омана Daleel Petroleum LLC и национальным фондом EJAAD. Проект направлен на применение термических методов на одном из месторождений данного государства, где не первый год большое внимание уделяют тяжелым нефтям. Стратегию развития Омана, в частности в нефтегазовой индустрии, восточные коллеги намерены воплотить благодаря партнёрским отношениям с учеными САЕ «Эконефть».  По итогам переговоров стороны подписали соответствующее соглашение в 2019 году.

«Так как мы развиваем надежные партнерские взаимоотношения, мы имеем интересные проекты с разными компаниями, университетами, это делает нас более узнаваемыми. Мы развиваем активное взаимодействие с Южной Америкой, Колумбией, Кубой, сделаны первые шаги к взаимодействию с Венесуэлой. Мы вышли на хороший уровень взаимодействия с ближним востоком. И уже на постоянной основе и полномерно продолжаем активно взаимодействие с теми Европейскими странами, с которыми у нас уже выстроены партнёрские отношения. Например, с Германией  мы реализовали очень много совместных проектов и публикаций. Продолжается сотрудничество с ведущим нефтегазовым геологическим вузом Германии – Фрайбергской горной академией. С данным партнёром  у нас запущены совместные программы двойных дипломов, практикуется обмен сотрудниками. Отдельного внимания заслуживает сотрудничество с  Китаем. Сегодня мы взаимодействуем с крупными китайскими компаниями – PetroChina и Sinopec.  Всего у нас около 50ти партнёров среди университетов, и порядка 30-ти – среди компаний, работа с которыми продолжает развиваться каждый год», – рассказал руководитель приоритетного направления «Эконефть».

 

Современная инфраструктура Казанского федерального университета позволяет реализовывать интеграцию в мировое образовательное пространство, а результаты научной деятельности сотрудников САЕ «Эконефть» – вносить свой вклад в развитие мирового образования. Ключевым проектом в области образования стало открытие программы двойных дипломов Petroleum Engineering. Данная магистерская программа была разработана благодаря инициативе крупнейших мировых нефтегазовых компаний «ВР» и «Роснефть». Ее реализация ведется совместно двумя университетами – Имперским колледжем Лондона и Казанским федеральным университетом. Магистратура направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов для нефтегазовой отрасли, обладающих компетенциями и знаниями, необходимыми для реализации проектов на территории России и за рубежом.

Являясь руководителем программы двойных дипломов Petroleum Engineering со стороны Казанского федерального университета, Михаил Варфоломеев рассказал не менее интересную предысторию самой идеи открытия программы. Так, в 2019 году КФУ стал победителем конкурсного отбора на выделение финансирования под реализацию данного образовательного проекта. В конкурсе участвовали ведущие нефтяные вузы страны. Компании, задействованные в работе данной магистратуры, покрывают расходы на обучение и проживание в Казани и Лондоне, а также на организацию производственных практик во время обучения.

«Конечно, образование – это ключевое направление для университета. Здесь сделан фокус на создание международных программ двойных дипломов, которые позволят студентам получить больше компетенций, стать более востребованными в мире. Одним из наших ключевых достижений стал запуск с ведущим университетом мира – Имперским колледжем Лондона. Что очень важно, в реализации и поддержке оказывают крупнейшие нефтяные компании – «Роснефть» и BP.  Этот интересный симбиоз стал первым опытом России, когда сразу четыре партнёра задействованы в создании и реализации магистерской программы, что несомненно делает её уникальной. Также у нас есть магистерские программы с Китаем, Германией, Францией, практически с всеми теми странами, где находятся ведущие нефтяные университеты. И, безусловно, есть обмен и сетевые программы и с российскими университетами, с которыми мы не менее активно развиваем партнёрство. Всё это открывает реальные возможности студентам использовать инфраструктуру Казанского федерального университета для своего образования, а также инфраструктуру наших партнёров», – рассказал Михаил Варфоломеев.

Основы для развития такого рода сотрудничества были заложены еще в сентябре 2018 года, когда КФУ стал базовым вузом «Роснефти». Университет выполняет научные исследования для дочерних предприятий «Роснефти», среди которых Тюменский научный нефтяной центр, «СамараНИПИнефть» и другие. Кроме того, совместный инжиниринговый центр Республики Татарстан и КФУ – «РЦИ Химтех» – ведет крупный проект по разработке диспергента для ликвидации загрязнений при разработке и эксплуатации морских месторождений. В свою очередь, университет также реализует программы повышения квалификации для сотрудников «Роснефти». Так, к концу 2019 году более 150 сотрудников компании прошли обучение в рамках программ дополнительного образования КФУ.

«Отдельно стоит отметить отлаженную систему работы Центра  дополнительного образования и менеджмента Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ.В этом подразделении ежегодно обучается более тысячи человек, которые уже являются сотрудниками нефтяных компаний. Благодаря нашему центру, мы дорабатываем до необходимого уровня все новые образовательные программы», – пояснил проректор.  

Не менее активно САЕ «Эконефть» сотрудничает и с другими крупнейшими корпорациями страны и мира. В их число входят 19 нефтегазовых компаний и 47 университетов. Кроме этого одним из серьёзных шагов 2019 года стало начало совместной работы с компаниями «Транснефть» и «Новатэк», активно продолжают развиваться проекты с крупными компаниями «Татнефть», «Зарубежнефть», «ЛУКОЙЛ», «Газпром», «Газпром нефть», «ТАИФ» , малыми нефтяными компаниями Татарстана и т.д. Всего было выполнено 137 проектов, более с чем 40 предприятиями.

Значимость совместной работы наглядно подтверждает и то, что в конце 2019 года Казанский университет вошёл в число победителей 218 постановления и получил финансирование на выполнение двух проектов, связанных с созданием инновационных методов доразработки месторождений и применением беспилотных технологий для нефтяной индустрии. Данные проекты были запущены совместно с компаниями «Татнефть» и ТНГ-групп. Не менее интенсивно развивается третий проект по 218 постановлению, который курирует один из ведущих научных сотрудников САЕ «Эконефть» Александр Ламберов совместно с специалистами «Газпромнефть». Эта работа вошла в число победителей ещё в 2018 году, а в 2019 году началась активная фаза её реализации.

В области переработки углеводородного сырья современному миру требуется комплексно и эффективно решить задачу полной переработки природного газа и нефти, природных битумов в ценные
химические вещества — моторные топлива, сырье для нефтехимии, углеродные материалы. «Комплексно» в данном случае означает реализацию совместной переработки легкого и тяжелого сырья, а «эффективно» — обязательно перерабатывать с применением катализаторов, пионером в создании которых, является Казанский федеральный университет. Успешные научные исследования привели к тому, что в 2019 году Казанский федеральный университет провел пилотные испытания технологий с ПАО «Татнефть», на месторождениях Татарстана, а также на Кубе – на острове Свободы. В запуске данной технологии на месторождении Острова Свободы принимал участие Дмитрий Медведев.

В мире всегда есть ряд наиболее «горячих» направлений исследований, на которых акцентируются и научные группы САЕ «Эконефть». Сегодня среди них можно выделить big data, нейронные сети, виртуальную и дополненную реальность. Одной из наиболее востребованных технологий в нефтегазовом секторе по данным международных экспертов признан искусственный интеллект.

«Наши образовательные программы также ориентируются на «цифру». Они являются в некотором смысле «цифровыми», и, одновременно, фундаментальными. Образование, полученное у нас, заметно отличается. Дисциплины, которые мы преподаем, являются наукоёмкими. В процессе обучения студенты изучают цифровые технологии для нефтегазовой области, суррогатное моделирование, нейронные сети. Все эти технологии становятся объектом изучения в рамках магистратуры и частично бакалавриата», – рассказал Данис Нургалиев.  

Можно выделить три потенциальные сферы применения этой технологии: геологоразведка, добыча и стратегическое планирование. Внедрение искусственного интеллекта в разработках САЕ «Эконефть» позволяет более эффективно интерпретировать данные сейсмических исследований и разведочного бурения. Такой подход позволит сократить количество пробуренных скважин и проводимых тестов для определения характеристик месторождений, что, в свою очередь, будет способствовать экономии денежных и временных ресурсов. И за примерами таких проектов далеко ходить не приходится. Мы живем в эпоху четвертой промышленной революции, итогом которой будет переход на полностью автоматизированное производство, управляемое интеллектуальными системами в режиме онлайн. Основные научные направления специалистов САЕ «Эконефть» для достижения этой цели — большие данные, цифровые двойники и их визуализация. Проекты сложные, амбициозные, но, несомненно, осуществимые.

Для поиска ответа на вопрос – «Какие прорывы нам ждать завтра в приложениях науки к нефтегазовой индустрии?» – стоит обратить  внимание на разработку катализаторов для всех сфер нефтяной индустрии – добычу, переработку и нефтехимию. Особых причин, почему человеку невозможно превзойти то, что уже достигнуто сегодня в этой сфере, нет. Сегодня человечеству открыты все возможности для использования природных ресурсов, даже в таком суровом районе Земли, как Арктика. Ученые понимают, что шельф – это перспективное будущее, и уже сегодня создают необходимый технологический задел для его освоения.

«В связи с тем, что доля традиционных запасов нефти очень сильно падает, упор обязательно будет сделан на добычу трудноизвлекаемых углеводородов. И, конечно, в этой сфере будут появляться новые технологии, в том числе направленные на добычу тяжелой нефти. В развитии данного направления большую роль играет Казанский федеральный университет, который разрабатывает собственные технологии подземного облагораживания, уверенно претендующие на статус научных прорывов», – пояснил ученый.

Сегодня есть все основания полагать, что в нефтегазовой отрасли намечается тенденция к динамичному развитию. Крупные игроки рынка уже внедряют новейшие технологии и получают новые результаты. В долгосрочной перспективе, с учетом мегатенденций, формирующих будущее отрасли, специалисты САЕ «Эконефть» акцентируют свое внимание на определении и реализации жизнеспособной стратегии, учитывающей требования завтрашнего дня, отталкиваясь от собственных уникальных возможностей.