Время «умной» нефти

Геннадий Ерохин

«Наш наукоград будет иметь специфику наукограда нефтегазового комплекса», — отметил губернатор ХМАО Александр Филипенко. В столице округа активно создается соответствующая инфраструктура. Ее важнейшая составляющая — Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий (ЮНИИИТ).

В автономном округе заканчивается легкая нефть, с добычей которой связано сегодняшнее процветание Югры. В результате многолетней эксплуатации многие месторождения ХМАО, в том числе крупнейшее в стране Самотлорское, в значительной степени (на 80 — 90%) выработаны и обводнены. На уровне российского правительства рассматриваются высокозатратные проекты продвижения нефтедобычи на северо-восток России — в Эвенкию и на Таймыр. Руководство Ханты-Мансийского округа предлагает альтернативный путь развития, более того, он отчасти уже реализуется. Щедро финансируя деятельность ЮНИИИТ, округ инвестирует в создание собственной инновационной экономики и надеется на решение вполне конкретной задачи: замену экстенсивного сценария разведки нефтяных запасов и нефтедобычи интенсивным.

Гость из будущего

ЮНИИИТ, кажется, живет в другом временном измерении: он не вписывается в российскую действительность науки и образования с ее проблемами финансирования, утечки мозгов, сокращения исследовательской базы. Здесь видны реальные очертания будущего в форме суперкомпьютера с пиковой производительностью до 130 млрд операций в секунду, , трехмерных электронных карт залежей труднодоступной нефти. «Специфика нашего института состоит в том, что мы находимся в центре богатейшей нефтяной провинции, и в ближайшие 50 лет в России не будет иного региона, который даст нефть в таком объеме, — поясняет директор ЮНИИИТ, доктор физико-математических наук, профессор Геннадий Ерохин. — Поэтому нашим приоритетным направлением являются информационные технологии в нефтегазовом комплексе».

Институт располагает поистине уникальным оборудованием. Так, Центр дистанционного зондирования Земли, открытый здесь в прошлом году, оснащен тремя приемными антеннами диаметром 1,6; 3,7 и 9 метров. С их помощью можно вести обработку и хранение информации как с российских, так и с иностранных спутников. В свое время подобный центр, который смог бы обслуживать громадную территорию Сибири, пытались создать в Новосибирске на базе системы Росгидромет. Помешала ведомственная разобщенность. В Ханты-Мансийске удалось исполнить задуманное. «Тарелка, подобная нашей, в России есть еще только в Москве, в системе Росавиакосмоса. Но если московские данные могут быть продублированы наземными спутниковыми системами Швеции и Германии, то зону покрытия нашей тарелки дублировать некому: она охватывает и Сибирь, и Среднюю Азию», — утверждает директор института.

Именно уникальность оборудования ЮНИИИТ позволила заключить договор о его использовании между Европейским космическим агентством (ЕКА), Росcийским космическим агентством (РКА) и правительством ХМАО: центр в Ханты-Мансийске уже начал принимать и обрабатывать информацию с российских спутников и космических аппаратов ЕКА. В этом году с участием института планируется запуск российского спутника «Монитор».

— Европейцы хотят получать объективную и независимую информацию, прежде всего о состоянии наших нефте— и газопроводов, ведь от этого зависит их собственная экономическая безопасность, — объясняет Геннадий Ерохин. — За государственные секреты не беспокойтесь, мы используем информацию спутников со средней разрешающей способностью 20 — 40 метров, а секреты начинаются там, где высокое и сверхвысокое разрешение.

Два года назад на средства окружного бюджета ЮНИИИТ получил суперкомпьютер американской фирмы Sun Microsystems (она выиграла тендер, проведенный правительством ХМАО). По объему оперативной памяти (200 Гбайт) он самый крупный в России. Машина занимает отдельное помещение в институте (гостям его показывают за стеклом), работает круглые сутки, используется для хранения и обработки значительного объема информации окружных департаментов и нефтяных компаний. Применение этого оборудования позволило сотрудникам ЮНИИИТ активно использовать метод математического моделирования в геофизике и разработать комплекс собственных программ обработки данных. «Использование базовых алгоритмов и информационных технологий принципиально ускоряет процесс и помогает на более высоком качественном уровне принимать решения по нефтеразведке и нефтедобыче, — говорит Геннадий Ерохин. — Наши ИТ, применяемые в геофизике, превосходят мировые аналоги».

Сила в объеме

Основной геофизический метод поиска месторождений нефти и газа — сейсморазведка. Активный мониторинг, используемый в решении задач нефтяной геофизики на Западе и в России, представляет собой периодические просвечивания зон земной коры с помощью искусственно создаваемых вибросейсмических воздействий на нефтяные пласты. В качестве источников колебаний используют взрывы зарядов в неглубоких (первые десятки метров) скважинах, применяют также вибрационные или ударные передвижные установки. При каждом положении источника колебаний замеры на профиле производят сейсмоприемники.

В ЮНИИИТ разработали оригинальную технологию проведения пассивного микросейсмического мониторинга. Она основана на непрерывной регистрации техногенных и естественных шумов в пространстве месторождения. При исследовании малых пространств мониторинг проводится с помощью сейсмических групп (антенн с апертурой до 3 — 4 км). На территории 9 — 16 кв. км устанавливается множество каналов приема информации. При значительном накоплении информации строится трехмерное изображение сейсмически шумящих объектов. Результаты таких исследований дают информацию для более эффективного вскрытия залежи и управления нефтедобычей, позволяют сократить количество поисковых и разведочных скважин на территории сложноустроенного месторождения углеводородов и, следовательно, расходы на проведение буровых работ.

Обработка сейсморазведочных данных — серьезное научное направление. Исследования, связанные с поиском и разведкой малых сложноустроенных месторождений, требуют не только опыта и навыков, но и мощной ИТ-поддержки. Данные пассивной сейсморазведки исчисляются многими мега— и даже гигабайтами, здесь-то и используется суперкомпьютер. Составление в ЮНИИИТ трехмерных электронных карт залежей нефти — новый метод обработки сейсморазведочных данных. Объемные карты позволяют повысить достоверность, информативность и разрешенность сейсмических разрезов (кубов), а также получить дополнительную информацию о разломных зонах и трещиноватых коллекторах, где нефть находится в пористых и проницаемых породах.

— Наши методики мы пытаемся применить в районах со сложной тектоникой, множеством разломных зон, нефть там залегает на больших глубинах. Пока технологии в стадии научно-исследовательских разработок, но в перспективе они будут использоваться в коммерческих условиях, — рассказывает Геннадий Ерохин.

В научном эксперименте с институтом сотрудничают несколько компаний, проявляющих интерес к использованию инноваций в нефтедобыче, в частности ОАО «РИТЭК» (дочернее предприятие ЛУКойла), Сургутнефтегаз, Ханты-Мансийская нефтяная компания. Экспериментальные полигоны — сложноустроенное месторождение Лебяжье, северные территории ХМАО, расположенная под Ханты-Мансийском знаменитая «Площадь Горелая» (здесь четверть века назад забил мощный нефтяной фонтан на скважине 5, эксплуатируемой и сегодня, но все попытки геологов получить рядом аналогичные результаты и понять структуру залежей нефти до сих пор ни к чему не привели).

По сути, ноу-хау специалистов ЮНИИИТ позволяет рассматривать добычу нефти на сложноустроенных месторождениях ХМАО как альтернативу освоению Таймыра и Эвенкии. Но с этим утверждением директор института согласен лишь отчасти: «Я не хотел бы противопоставлять. Исследовать Восточную Сибирь надо, это однозначно. Но использование „умных“ технологий, которые могут помочь освоить нефть „второго дыхания“, способно в масштабах страны экономить средства на создание инфраструктуры (дорог, нефтепроводов) отдаленных территорий». А выгода получается немалая. По экспертным оценкам, тонна нефти, дополнительно извлеченная с помощью технологий повышения нефтеотдачи, минимум в пять-шесть раз дешевле тонны нефти на новом месторождении.

Научные разработки также помогут повысить рентабельность малых и средних нефтяных компаний. В России они добывают только 5% российской нефти, а в США, например, 40%. «Как малая компания может конкурировать с большой? — рассуждает Геннадий Ерохин. — Для этого нужны, во-первых, изменения в налоговом законодательстве, во-вторых, инновационная поддержка. Наш институт способен предоставлять информационные услуги малым нефтяным компаниям и фактически вооружать их в конкурентной борьбе с вертикально-интегрированными холдингами».

Деньги — тоже дело технологии

Вложив несколько миллиардов рублей в создание ЮНИИИТ, окружное правительство надеется на окупаемость проекта. В перспективе на базе института возникнет множество частных инновационных компаний, а это десятки тысяч рабочих мест, сотни миллионов рублей налогов. По оценкам чиновников ХМАО, чтобы проект института окупился за ближайшие десять лет, учреждение должно ежегодно получать в виде выручки от коммерческой деятельности не менее 300 млн рублей. Директор института считает эти планы вполне реальными: по итогам 2004 года по сравнению с предшествующим доходы от коммерческой деятельности ЮНИИИТ выросли в восемь раз и составили 42 млн рублей, при этом из бюджета ХМАО институту выделено в прошлом году 47 млн рублей. Выход на фактическую самоокупаемость научного учреждения на третий год работы — неплохой результат.

Одну из главных задач института Геннадий Ерохин видит в создании технологии коммерциализации научных разработок. Уже два года здесь строится электронная база данных по инновационным проектам (ее основную часть составляют разработки академических институтов Уральского федерального округа), которая выставлена в открытом доступе на сайте института www.uriit.ru. «Но такая схема пассивного предоставления информации, на наш взгляд, себя не оправдывает, поскольку мало кто из потенциальных потребителей может в свободном поиске исследовать эти сайты, — отмечает директор института. — Поэтому нужно организовать точку встречи бизнеса, науки и власти для разговора с глазу на глаз».

Такая «точка встречи» в Ханты-Мансийске появилась в марте этого года, когда на базе ЮНИИИТ открылся Югорский центр трансфера технологий. Он стал третьим в УрФО (в 2003 году в Екатеринбурге создан Уральский региональный центр, в 2004 году аналогичный на уровне субъекта федерации открылся в Челябинске). На создание Югорского центра Федеральное агентство по науке и инновациям в виде гранта выделило около 2 млн рублей, такую же сумму внесло правительство ХМАО. Теперь здесь проходят выставки инновационных проектов и круглые столы. Они стали площадкой для непосредственного личного общения потенциальных инвесторов с учеными-разработчиками.

Следующий этап инновационной работы — создание венчурного фонда. «Сейчас в нашем центре трансфера технологий проходят стадию оценки несколько проектов. В первую очередь они связаны с использованием информационных технологий в нефтегазовом комплексе», — рассказывает глава института. Впрочем, этим деятельность ЮНИИИТ не ограничивается. Благодаря уникальной станции приема спутниковой информации в ЮНИИИТ научились за несколько часов получать и обрабатывать информацию о состоянии на всей территории Сибири и Урала паводковой ситуации, лесов, нефтепроводов. Институт также участвует в организации сетевой инфраструктуры и центров обработки данных органов власти ХМАО, окружной корпоративной библиотечно-информационной системы, телемедицинской сети, единой учетно-платежной системы автономного округа на основе персональной операционной карты… «Мы исследуем рынок и ищем инвесторов, — отмечает Ерохин. — Некоторые уже заинтересовались нашими предложениями. Это компании из области ИT, нефтянки, сервисные фирмы, в том числе из Москвы, Тюмени, Екатеринбурга. В поисках заказов мы будем выходить на федеральные министерства, соседние субъекты федерации, на реальный коммерческий рынок, поскольку уникальный центр должен в полной мере реализовать свои возможности».

Дополнительные материалы:

Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий

Создан в 2001 году распоряжением правительства ХМАО на средства окружного бюджета с целью проведения исследований в области базовых информационных технологий нефтегазового комплекса, информационно-космических технологий рационального природопользования, информационных технологий в управлении, науке и образовании. В составе ЮНИИИТ девять научно-исследовательских лабораторий и шесть научных центров. На базе института в 2002 году созданы Югорская физико-математическая школа (в настоящее время — 130 учащихся) и факультет информатики и прикладной математики Югорского государственного университета (200 студентов). В ЮНИИИТ работает около 130 научных сотрудников и 30 преподавателей, 80% из них — из новосибирского Академгородка.