К. э. н., Саубетова Б.С.

Г. Актау, КГУТиИ им. Ш.Есенова

Инновационные технологии в нефтегазовой отрасли: международный и отечественный опыт

Термин «технология» используется во всех отраслях промышленности и часто в очень расплывчатом значении. Применительно к нефтегазовой отрасли он звучит особенно загадочно.

Во многих промышленных отраслях наблюдается стабильное соответствие между расходами на исследования и благосостояние компании. С начала 1970-х до начала 1980-х годов больше 80% расходов на R&D в нефтегазовой отрасли приходилось всего на одиннадцать действующих компаний. В результате крупных слияний 1999 года их число сократилось до восьми.

Технология в нефтегазовой отрасли отличается рядом специфических особенностей. Прежде всего, очевидно, что она принципиально важна: без разработки и внедрения технологических новшеств добиться успеха невозможно. Вместе с тем применяемые технологии чрезвычайно разнообразны и сильно различаются в зависимости от потребностей того или иного сегмента отрасли. Между сейсмической разведкой с компьютерной обработкой данных, процессами искусственного увеличения нефтеотдачи и строительством глубоководных платформ явно мало общего.

Но если нефтегазовая индустрия настолько зависима от технологии, почему она тратит на R&D меньше всех прочих отраслей? Первое место занимает здравоохранение – расходы на разработки составляют 11% всего объема продаж, в электротехнической и электронной промышленности -5,5%, химической -4,1%. На этом фоне 0,5% нефтегазовой отрасли вызывают удивление.

До начала 1970-х годов картина была иной: исследовательские бюджеты нефтяных концернов не уступали другим отраслям. Основное внимание уделялось физике нефтедобычи и в особенности способам повышения отдачи пласта. Но в то время как доходы отстали существенно выросли после резкого скачка цен в октябре – ноябре 1973 года, расходы на R&D оставались на прежнем уровне в течение двух десятилетий. В начале 1990-х годов они резко упали – настолько, что ныне действующие компании почти не ведут долгосрочных исследований (даже если указывают эту статью расходов в годовых отчетах). Ближайшее рассмотрение показывает, что научно-технические исследования в наше время сводятся к набору крайне разнородных и не связанных друг с другом прикладных разработок и технологических решений, имеющих лишь локальный эффект в масштабах всей отрасли.

Нефтегазовая индустрия уже долгое время находится в фазе отсрочки спроса на новые технологии; эта ситуация характерна для последних 25 лет и останется в силе на ближайшее обозримое будущее.

По целому ряду соображений (от прагматических до патриотических) национальные нефтяные компании давно признали жизненную важность технологии.

До того как основные центры исследований в 1930-1940-х годах переместились в Хьюстон, пионерами R&D (research and development) – научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, НИОКР) в нефтяном бизнесе выступали, наряду с лабораторией Нобелей в царской России, Royal Dutch/Shell и Jersey Standart (Exxon). И не случайно именно они широко представлены в списке ныне действующих компаний (таблица 1):

Таблица 1 – Научно-исследовательская деятельность компаний Shell и Exxon

Год	Компания	Месторасположение	Основная область разработок
1880	Nobel Laboratory	C.-Петербург	Керосин, транспортировка
1895	Royal Dutch/Shell	Делфт, Голландия	Нефтепродукты
1914	Royal Dutch/Shell	Амстердам	Бензин
1916	Royal Dutch/Shell	Калифорния	Химикаты
1919	Jersey Standart (Exxon)	Нью-Джерси	Переработка
1922	Standart Development Co	Нью-Джерси	Инженерно-конструкторские работы, патенты
1927	Esso Research Labs	Луизиана	Химикаты
1928	Shell Development Co	Калифорния	Химикаты
1929	Humble Production Research	Хьюстон	Промысловая геофизика
1947	Shell Bellaire Research Center	Хьюстон	Разведка и добыча
1958	Esso Humburg Research	Германия	Переработка и реализация
1964	Exxon Production Research	Хьюстон	Разведка и добыча
1975	Shell Westhollow Research	Хьюстон	Переработка и реализация

«Эксон Мобил» работает в тесном сотрудничестве со своими партнерами в совместном предприятии по разработке одного из крупнейших в мире нефтяных месторождений. Новый технологический центр, искусственные острова и инновационная организация по буровым работам – все эти мероприятия, предпринимаемые для увеличения нефтеотдачи при одновременном снижении затрат.

При объеме оцененных запасов в 50 миллиардов баррелей суточный уровень добычи на месторождении Верхний Закум составляет свыше полумиллиона баррелей. Благодаря усилиям компаний «Эксон Мобил», ЗАДКО, ННКАД и ЯКОНМ и применению передовых технологий «Эксон Мобил» суточный уровень добычи с месторождения может быть увеличен еще на 200000 баррелей за последующие шесть-семь лет. Это существенный вклад в удовлетворение растущего мирового спроса на нефть.

Для внедрения передовых технологий в добыче и переработки нефти «Эксон Мобил» создала уникальный технологический центр в Абу-Даби. Технологический центр – первая организация, созданная на объекте с долевым участием «Эксон Мобил», и работает под руководством ее специалистов.

Одно из основных направлений работы центра – обучение. С 2007 по 2008 год включительно силами центра проведено 11 учебных курсов для более чем 122 человек.

Развитие новых технологий осуществляется различными путями: иногда это результат многих лет интенсивной исследовательской работы, иногда это идеи, вдохновленные работой в других областях.

Абу Модави, инженер «Эксон Мобил Продакшн Компани», предложил использовать искусственные острова вместо более дорогостоящих стальных платформ в качестве площадок для бурения и добычи.

Франк Кемнец, президент компании «Эксон Мобил Абу-Даби Оффшор Петролеум Компани Лтд» говорит, что благодаря искусственным островам можно снизить затраты и обеспечить долгосрочные экологические преимущества. «Благодаря искусственным островам и технологии бурения с большим отходом забоя от вертикали мы планируем построить меньшее количество вместо установки большего количества стальных платформ для бурения аналогичного числа скважин, а также трубопроводов для соединения их всех вместе, – говорит Кемнец. – Экономия затрат может составить миллиарды долларов. Кроме того, острова более предпочтительны с точки зрения охраны морской среды».

Овальные острова диаметром 600-800 м каждый будут построены из песка и камня. Камни, вес некоторых их которых достигает нескольких тонн, доставляются баржами их карьеров в ОАЭ. Ожидается, что срок эксплуатации островов превысит срок эксплуатации месторождения.

Перспективы развития нефтегазовой отрасли в Казахстане, в первую очередь, связаны с научно-технологическим развитием. Нефтегазовая отрасль Казахстана является одной из трех отраслей, вошедших в число приоритетных направлений развития наряду с горнодобывающей отраслью и агропромышленным комплексом.

А для этого требуются новые технологии. Следует отметить, что государство серьезно взялось за проблему технологического развития страны. Например, недавно в Казахстане был разработан специальный Межотраслевой план научно-технологического развития страны.

Одной из целей плана заключается в становлении отечественной нефтегазовой науки, способной удовлетворить внутренние потребности отрасли в НИОКР не менее чем на 50 %.

Планом предусматривается привлечение передовых зарубежных научно-исследовательских организаций и исследовательских центров ведущих технологических компаний мира, способных существенно повысить конкурентоспособность отечественной отраслевой науки через обмен методик проведения исследований, стажировок научного персонала, передачи опыта реализации крупных исследовательских проектов, а также стимулирование отечественных предприятий на внедрение новых технологий.

Планируется, что в каждой из отраслей, в том числе и в нефтегазовой, будет сформирован головной координирующий институт, основной задачей которого будет являться методическое обеспечение, начиная от разведки минеральных запасов до решения экологических проблем.

Соответственно, головные отраслевые институты будут созданы на базе существующих научно-исследовательских институтов, таких как дочерняя компания АО НК "КазМунайГаз" - АО "Казахский институт нефти и газа" (КИНГ).

Например, в апреле текущего года КИНГ открыл на базе НИИ "Каспиймунайгаз" петрофизическую лабораторию, нацеленную на физико-химические исследования кернового материала. Лаборатория, оснащенная уникальным современным оборудованием, позволит недропользователям региона оперативно и качественно проводить силами местных специалистов необходимые исследования кернового материала, которые ранее проводились в основном за рубежом.

Кроме Казахского института нефти и газа, наука представлена в системе "КазМунайГаз" рядом научно-исследовательских институтов и непосредственно специалистами, в том числе имеющими ученые степени. Например, в настоящее время в группе компаний КМГ работают 50 докторов и 125 кандидатов наук, из них в КИНГ - 7 докторов и 28 кандидатов наук.

Кроме того, в компании создан научно-технический совет, который является консультативно-совещательным органом и включает в себя секции по основным бизнес-направлениям.

Также в "КазМунайГаз" входят научно-технический центр АО "КазТрансОйл", инженерный центр АО "Разведка Добыча "КазМунайГаз" и Казахстанско-Британский технический университет. В составе КБТУ - институт химических наук имени А.Б. Бектурова и институт органического катализа и электрохимии имени Д.В. Сокольского.

Тематика научных исследований этих организаций имеет прямое отношение к нефтегазовой отрасли. Это и катализаторы для нефтепереработки, различные депрессанты для ликвидации нефти при разливах, турбулентные присадки для транспорта нефти, противокоррозионные средства.

Сегодня научно-технологическими разработками в нефтегазовой отрасли занимаются порядка 10 организаций. Но этого количества, конечно, недостаточно. Основной объем работ, который выполняют институты, приходится на исследования в области организации систем управления технологическими процессами при производстве, экономической оценки комплексного развития нефтяной и газовой промышленности, разведки новых и уточнения запасов имеющихся месторождений углеводородного сырья.

Однако уже сегодня необходимы исследования, приводящие к повышению эффективности геолого-разведочных работ, к повышению конечной нефтеотдачи пластов, повышению качества управления разработкой месторождений, повышению эффективности разработки месторождений с истощенными и трудноизвлекаемыми запасами в целях повышения нефтеотдачи.

По проектам нефтехимии и нефтепереработки наши отечественные проектные институты предоставляют услуги только в разделах проектирования объектов общегражданского строительства, сопровождения проекта, изысканий и т.д. В Казахстане отсутствуют отечественные научно-исследовательские институты, которые могли бы выполнять тесты и испытания топлив, исследование и внедрение пакетов присадок в промышленности и т.д. Это огромное поле для деятельности.

Конечно, в первую очередь, финансирование науки - задача государства. Однако, в силу развития рыночных отношений и высокой конкуренции, частные компании также стремятся развивать научные исследования, чтобы на их основе сохранить свои позиции на рынке и дальше развиваться.

Изучение опыта развитых стран показывает, что государство принимает меры по предоставлению компаниям, финансирующим науку, значительных налоговых, таможенных и других преференций, поскольку наука и инновации признаются одним из действенных рычагов для обеспечения ускоренного развития экономики в посткризисный период. Как показывает мировой опыт, интенсивное применение высокоэффективных технологий, как например, горизонтальное бурение, методы повышения нефтеотдачи, трехмерная сейсмика, в условиях освоения «дорогих» углеводородов позволяет в 2-3 раза снизить издержки, связанные с их разведкой и добычей. В среднем, внедрение новых технологий - это подтверждает и передовой опыт ведущих нефтегазовых компаний - позволяет на 20-30% сократить капитальные затраты при фиксированном уровне добычи нефти.

Сегодня КМГ уделяет большое внимание внедрению новых технологий в части геологоразведочных работ, повышения нефтеотдачи пласта, внедрения новой техники нефтедобычи, управления разработкой месторождений.

Так, применение технологий повышения нефтеотдачи пластов позволило добыть в 2009-2010 годах дополнительно более 1 миллиона тонн нефти.

Работы по внедрению новой техники в основном нацелены на улучшение технического состояния фонда скважин, сокращение простоев и увеличение эффективности добычи нефти.

Управление резервуарами путем создания трехмерных цифровых моделей месторождений, позволяет повысить эффективность разработки месторождений, улучшить качество планирования добычи нефти, эффективнее вырабатывать остаточные запасы.

Это очень важно, учитывая, что многие месторождения КМГ находятся в поздней стадии разработки, скважины становятся малодебитными или имеют очень высокую степень обводненности.

В рамках Комплексного плана модернизации нефтеперерабатывающих заводов Республики Казахстана 2010-2014 годы, ведутся полномасштабные работы по их реконструкции, что обеспечит рост объемов нефтепереработки и увеличение выпуска светлых нефтепродуктов высокого качества. Аналогичная работа по инновационо-технологичному развитию проводится и по другим бизнес-направлениям.

Повторюсь, развитие науки для нефтегазовой отрасли является приоритетным: спрос на данный тип услуг в будущем будет расти.

Да, действительно, сейчас перед нами стоит цель не просто развивать сервисные услуги, но и активно развивать инновационные производства. То есть создавать такой уровень услуг, с которым можно будет выходить на рынок крупных нефтегазовых проектов.

Например, один из последних проектов КМГ - это обновление Комплексного плана развития береговой полосы казахстанского сектора Каспийского моря. Это работа, которую выполнил Казахский институт нефти и газа, посвящена определению потребностей в инфраструктурных объектах для осуществления нефтяных работ на шельфе Каспийского моря. Проект очень актуален в преддверии начала добычи на морских месторождениях, в частности, гигантского месторождения Кашаган.

Среди проектов, включенных в Государственную программу по форсированному индустриально-инновационному развитию на 2010-2014 годы, хотелось бы отметить строительство завода по приготовлению буровых растворов.

В октябре 2009 года на территории базы поддержки морских нефтяных операций "ТенизСервис" в п. Баутино (Мангистауская область), было начато строительство завода. Завод будет выпускать высокотехнологичные растворы для бурения, как на водной, так и на углеводородной основе и будет призван обеспечить потребности операторов, ведущих работы на морских месторождениях, в том числе потребности Кашаганского проекта. Кроме того, завод позволит повторно перерабатывать отработанный буровой раствор, что означает практически безотходное производство. Завершить первый этап строительства планируется в 1-ом квартале 2011 года, а уже к концу 2011 года, при необходимой потребности месторождений, возможно будет выйти на проектную мощность - до 84 тысяч тонн буровых растворов в год.

Также здесь, в п. Баутино на сегодняшний день завершены работы по отсыпке производственной площадки под дальнейшее строительство и размещение необходимых производственный мощностей, ориентированных на потребности морских месторождений. Достаточно сказать, что только для месторождения Кашаган в ближайшем будущем потребуется изготовление большого количества крупногабаритных металлоконструкций, а также различных судов поддержки морских операций.

Еще один проект, включенный в программу индустриализации - это судоремонтный завод расположенный также в п. Баутино, который был запущен в июне этого года. Совместный проект реализуется в партнерстве Национальной морской судоходной компании "КазМорТрансФлот" (дочерней организации АО НК "КазМунайГаз"), копании Topaz Energy and Marine Ltd и ТОО "Балыкши".

Завод может выполнять текущий и межрейсовый ремонт практически всех типов малых судов, курсирующих в казахстанском секторе Каспийского моря. В целом, здесь можно будет ремонтировать от 6 до 8 больших или 50-60 единиц морской техники ежегодно. Для осуществления докового ремонта на заводе используется современное судоподъемное устройство, аналогов которого в Казахстане пока нет.

В одном из своих последних Посланий, Глава государства отметил, что необходимо максимально использовать потенциал местных производителей, создать конкурентоспособные производства и занять ниши на внешних рынках. В этой связи, хотел бы отметить, что КМГ не только решает вопросы занятости, но и создает стимулы для появления новых производств в нашей стране.

Таким образом, развитие науки для нефтегазовой отрасли является приоритетным: спрос на данный тип услуг в будущем будет расти, но для этого необходимо активно развивать инновационные производства, и как следствие создавать такой уровень услуг, с которым можно будет выходить на рынок крупных нефтегазовых проектов.

Список используемых источников:

1. Цвет нефти. Майкл Экономдес. Рональд омини. М.: Бизнес Олимп, 2004 г. 256 С.

2. Технологии – основа взаимоотншений между «Эксон мобил» и Абу-Даби. Петролеум, №4, 2009 г.

3. Трансформация рынков нефти и газа. Бурлак В. Киев: НАУ, 2003 г. С.186 – 193.

4. "КазМунайГаз" делает ставку на развитие инновационных технологий в нефтегазовой сфере. И. Романов, "Казахстанская правда", 01.09. 2011 г.

5. Potential for innovation. Интернет – ресурсы: http://www.cisoilgas.com.