Союз поддержки и развития отечественных

сервисных компаний  нефтегазового комплекса

Russian (CIS)English (United Kingdom)

 

 

Взаимодействие - путь к развитию

 

 

Экономика и ТЭК сегодня, №19, 2012

 

 

 

Президент Союза поддержки и развития отечественных сервисных компаний нефтегазового комплекса (НО "Союзнефтегазсервис") Игорь Мельников

 

На сегодняшний момент «технологическую платформу» (ТП) – и как понятие, и как явление – пожалуй, можно назвать одной из базовых составляющих развития современной промышленности. На Западе «технологические платформы» известны, изучаются и практически используются уже давно, однако для России эта тема относительно нова. Всерьез о технологических платформах в России заговорили всего год-полтора назад, а потому ещё не все знают, на каком этапе в России находится использование этого механизма в сфере взаимодействия бизнеса, государства и науки. За рубежом ещё более 10 лет назад осознали серьезность проблемы взаимодействия между целыми странами в рамках решения тех задач, которыми ни государство, ни бизнес, ни наука порознь - при отсутствии какой-либо единой концепции взаимодействия - заниматься не могут. Тогда и возникли ТП, призванные обеспечить слаженную работу по координации бизнеса, государства и науки в сфере разработки высоких технологий.

 

Наиболее известные из них:

 

 

 

Необходимость внедрения ТП в России тем более актуальна, что на данный момент ситуацию в России в сфере высоких технологий можно охарактеризовать как «бессистемный НИОКР». Он проявляется, прежде всего, в существовании двух видов ученых-исследователей. Представители первого приобрели навык профессионально осваивать государственные деньги, т.е. просто правильно писать отчеты, к которым с формальной точки зрения невозможно предъявить никаких претензий, но реально полезный вклад такой «науки» в практику крайне низок. Второй вид ученых, наоборот, делает все «на совесть», но боится государственных денег, поскольку осваивание государственных средств требует такой строжайшей отчетности, что она непосильным грузом ложится на плечи ученых-исследователей. Это, на данный момент, две наиболее острые нерешенные проблемы в сфере науки и техники, которые и призван решить механизм ТП.

 

В настоящее время в Европе на повестке дня находится вопрос об интеграции крупных ТП. На данный момент даже наиболее успешные из них функционируют обособленно, что препятствует активному взаимодействую родственных по изучаемой проблематике ТП и, в целом, прогрессу в обмене опытом и технологиями между ними. Отсутствие технологического обмена, как мы понимаем, является серьезным препятствием на пути к инновациям и технологическим революциям. У нас подобная  проблема была осознана спустя год-полтора после создания собственных ТП.

 

Какое это имеет отношение к топливно-энергетическому комплексу (ТЭК)? Самое непосредственное, поскольку использование технологических платформ позволяет:

  • обеспечить реализацию крупных проектов, вносящих существенный вклад в решение стратегических задач и в осуществление выхода ТЭКа на более высокий технологический уровень, с распределением рисков и затрат среди участников технологических платформ;
  • устранить дублирование в проведении ключевых исследований и разработок, востребованных большинством компаний;
  • создать предпосылки для объединения различных источников финансирования, для кооперации совместных инновационных проектов, значительно расширить возможности для эффективной коммерциализации технологий;
  • создать основу для выработки консолидированных предложений по совершенствованию государственного регулирования в научно-технической и инновационной сферах;
  • способствовать улучшению среды для инноваций, стимулированию спроса на инновационную продукцию, информационному обмену, разработке новых и развитию действующих программ подготовки кадров и повышения квалификации.

 

Фактически, история развития технологических платформ в России началась 2 августа 2010 года с заседания Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям, на котором были разработаны и приняты основные принципы государственной политики в этой области.  По определению Комиссии «формирование технологических платформ должно обеспечить решение ряда важнейших задач, приоритетных для перехода экономики на инновационный путь развития». Кроме того, механизм ТП позволяет помочь направить государственное финансирование исследований и разработок как раз туда, где оно реально востребовано бизнесом, максимизировать воздействие соответствующих государственных программ на повышение конкурентоспособности экономики и на объем привлекаемого софинансирования высокотехнологичных проектов из внебюджетных источников.

 

В итоге в рамках энергетического комплекса были выделены несколько платформ:

  • Интеллектуальная энергетическая система России (ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России).
  • Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности  (ОАО «Всероссийский Теплотехнический НИИ»).
  • Перспективные технологии возобновляемой энергетики (ОАО «РусГидро»).
  • Малая распределенная энергетика (ЗАО «ИНТЕР РАО ЕЭС»).
  • ТП твердых полезных ископаемых (ОАО «Сибирская Угольная Энергетическая Компания»).
  • Технологии добычи и использования углеводородов (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина).
  • Глубокая переработка углеводородных ресурсов (ОАО «ВНИПИнефть»).
  • Национальная суперкомпьютерная ТП (МГУ им. М.В. Ломоносова, ИПС РАН)

Особый интерес вызывают последние три ТП, так как они имеют непосредственное отношение к нефтегазовому сервису.

Хотелось бы подчеркнуть в этой связи, насколько важна роль суперкомпьютеров в деле создания технологических платформ и, соответственно, насколько они важны для развития нефтегазового сервиса. Суперкомпьютеры (СК), как известно, представляют собой, в большинстве случаев, набор определенного количества (сотен, тысяч) процессоров, которые объединяются между собой специальными архитектурами для повышения производительности и используют специальное программное обеспечение, основанное на использовании принципа параллельности, позволяющее значительно более эффективно использовать ресурсы процессоров. Именно поэтому СК позволяют решать намного более сложные задачи, чем обычные, массово распространенные, компьютеры. Это позволяет выполнять сложнейшие научно-практические задачи, в том числе и в сфере нефтегазового сервиса, с которыми бессильны справиться обычные компьютеры. Например, полностью смоделировать жизненный цикл месторождения на 60 лет вперед за 3 дня и в режиме реального времени полностью контролировать все происходящие там процессы. Суперкомпьютеры, в свою очередь, могут входить в особые грид-сети, которые, благодаря специальному программному обеспечению, позволяют получать доступ к любому компьютеру и производить на нем все необходимые расчеты из любой географической точки. Это позволяет существенно облегчить задачу использования труднодоступного материала, сосредоточенного, скажем, только в одной стране мира или даже на одном компьютере (например, редкие спутниковые снимки Земли).

 

В этой связи хотелось бы отметить, что руководство нашей страны осознаёт всю принципиальную необходимость суперкомпьютерных технологий. Обратимся к документу под названием «Основы государственной политики в области создания и применения суперкомпьютерных (СКТ) и грид-технологий (СКГТ) в интересах обеспечения национальной безопасности» от 11 августа 2008 года. В нем сказано: «основной целью государственной политики в области создания и применения СКТ является формирование отечественной инфраструктуры суперкомпьютерных и грид-вычислений. Достижение данной цели позволит существенно повысить эффективность решения задач, связанных с укреплением обороноспособности страны, обеспечения ее национальной безопасности и интенсификации социально-экономического развития в обществе». В том же документе сказано, что для достижения указанной цели необходимо использование «частно-государственного партнерства, предполагающего совместное участие бизнеса и государства в реализации конкретных программ и проектов». Частно-государственное партнерство, применительно к данному вопросу, как нам представляется, можно понимать как некое общее дело, в котором государство участвует напрямую, в том числе с финансовой стороны, и, на каких-то заранее оговоренных условиях, его участие подкрепляется деньгами частного бизнеса. Это необходимо для того, чтобы каждый из участников нес финансовую ответственность за актуальность и востребованность тех или иных разработок или проектов.

Проблеме СКТ было уделено первостепенное внимание и на заседании Комиссии при Президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России, состоявшемся 22 мая 2009 года. Детализируя, приведем в качестве примера выдержку из «Основных направлений государственной политики в сфере развития стратегических компьютерных технологий и программного обеспечения». В этом документе подчеркивается необходимость:

-       поддержки производства отечественных суперкомпьютеров, включая электронную компонентную базу, программное обеспечение, средства отладки и испытаний;

-       создания системы стандартизации производства суперкомпьютеров и их сертификации;

-       создания интегрированной суперкомпьютерной среды для решения задач в приоритетных сферах использования СКТ и организации ее функционирования;

-       организации и проведения исследований и разработок по созданию алгоритмов решения задач из приоритетных сфер использования СКТ в интегрированной суперкомпьютерной среде.

 

Основное преимущество СКТ в рамках использования ТП состоит в том, что суперкомпьютеры обеспечивают возможность высокоточного моделирования в предельно сжатые сроки. В целом, высокоточное моделирование  может проводиться в следующих целях:

-       создания перспективных образцов военной и специальной техники, авиастроения, ракетостроения, судостроения, химической промышленности, автомобилестроения, атомной энергетики;

-       прогнозирования и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, решения задач гидрометеорологии, экологии и моделирования глобальных изменений климата;

-       для развития топливно-энергетического комплекса, а именно – для обработки, в том числе в масштабе реального времени, результатов космической и воздушной разведки, мониторинга земной поверхности, а также поиска и оценки запасов полезных ископаемых, оперативной обработки и анализа данных космического мониторинга геофизической обстановки, формирование единого геоинформационного пространства Российской Федерации.

Последний пункт для нас особенно важен и ценен, потому что создание ТП в нефтегазовом секторе на базе суперкомпьютеров поможет осуществить ряд базовых интегрированных решений.

В первую очередь, обеспечить кратное увеличение скорости расчета геолого-гидродинамических моделей углеводородных залежей, которое может быть достигнуто путем использования отечественной интерактивной технологии Unofactor. Unofactor представляет из себя систему интерактивного управления жизненным циклом нефтегазового месторождения. Это своеобразная виртуальная площадка, которая позволяет видеть месторождение целиком, в режиме реального времени, все процессы, происходящие в нем, прогноз возможных изменений. Одной из наиболее важных функций данной системы является моделирование различных процессов, например, наиболее оптимального бурения скважин, причем технология Unofactor, принцип работы которой изображен на рис. 1, позволяет как раз при помощи суперкомпьютеров создавать модель месторождения в 1000 раз быстрее и детальнее, чем это происходит сейчас. Если в настоящее время на моделирование уходит несколько суток или даже несколько недель (в зависимости от объемов данных), то благодаря высокопроизводительным вычислениям эта задача может быть решена за секунды – это реальные возможности суперкомпьютера, ныне работающего в МГУ им. М. В. Ломоносова. Сейчас в нефтяных компаниях идет апробация СК-технологии Unofactor, опирающейся на высокопроизводительные вычисления в открытых международных стандартах. Эта технология позволяет решать задачи сопровождения строительства скважин в реальном времени с моделированием, в том числе гидродинамическим, в процессе бурения. Все крупные российские компании – ТНК, «Новатек» и другие уже используют ее элементы, есть прецеденты применения ее и за рубежом, в т.ч. в Китае.

 

Рисунок 1. Интерактивная технология UNOFACTOR

 

 

К прочим интегрированным решениям, реализуемым СК-техплатформой, относятся:

-       удаленный мониторинг и оперативный контроль при поиске, разведке и контроле эксплуатации нефтегазовых месторождений;

-       3D/4D визуализация;

-       ГЛОНАСС/GPS синхронизация информационных потоков по времени;

-       гармонизация стандартов передачи и хранения данных и др.

 

К сожалению, в настоящее время стал очевидно заметен нарастающий разрыв между российскими и ведущими зарубежными нефтегазовыми компаниями в использовании технологий интерактивного управления жизненным циклом нефтегазовых месторождений (подробная схема этого процесса изображена на рис. 2). Так, в Норвегии и в Саудовской Аравии уже более десяти лет назад такие системы стали активно внедряться в нефтедобычу (IOHN, GigaPOWERS). В России же, при наличии конкурентоспособных технологий в этой сфере (уже упоминавшаяся выше система Unofactor), до внедрения их в общегосударственном масштабе пока далеко, что не может не сказаться на качестве разработке месторождений. Чтобы снять эту проблему, необходимо неуклонно следовать нескольким принципам:

  • консолидация усилий государства, бизнеса и науки через механизм технологических платформ;
  • ужесточение требований к гармонизации стандартов в нефтегазовом комплексе;
  • инициирование и реализация интегрированных пилотных проектов в нефтегазовых компаниях;
  • интеграция сервисных компаний.

 

Рис. 2. Технология интерактивного управления жизненным циклом нефтегазовых месторождений

 

Помимо этого нужно помнить о необходимости использования стандартов, позволяющих разрешить проблему взаимодействия технологических платформ. Стандартизация, гармонизация существующих стандартов и постоянное их совершенствование является постоянным элементом структуры технологической платформы.  Одним из удачных примеров реально действующих инструментов для этого является cемейство XML-стандартов, разработанных международной некоммерческой ассоциацией Энерджистикс (Energistics). К ним относятся:

WITSML - для бурения, закачивания и ремонта;

PRODML- для работ по добыче, оптимизации и передачи отчетов;

RESQML - для геологического и гидродинамического моделирования.

 

Эти международные стандарты, используемые отечественной интерактивной технологией Unofactor, разработанные с учетом как раз обмена данными, поступающими в процессе разведки, разработки и эксплуатации месторождений, носят открытый характер, что позволяет обеспечить к ним широкий доступ, создать единое информационного пространства во всей отрасли. Интерактивная технология Unofactor разработана как раз с учетом этих стандартов, что позволяет обеспечить целостное видение процесса разработки месторождения во всех его фазах.

Особенно хотелось бы остановиться на роли вузов в этом вопросе. Руководство страны обратило внимание на проблему переоснащения вузовской науки и его роль в науке в целом становится на сегодняшний момент преобладающей. Так, например, на базе вузов государством создаются малые инновационные предприятия. На рисунке 3 показана схема ТП с участием вузов, как мы её себе представляем. Роль профильных кафедр, взаимодействие между вузами, т.е. объединение усилий вузовской науки в рамках технологических платформ, -- это единственно правильный путь в их развитии.

 

Рисунок 3 Технологические платформы в ТЭК

 

Отсюда вытекает идея о возможности реального участия вузов в модернизации российской экономики. Для того, чтобы эта идея заработала на практике, необходимы:

  • разработка и утверждение федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образованию по созданию и применению ТП;
  • создание ведущими высшими учебными заведениями РФ кафедр для подготовки кадров в области создания и применения ТП;
  • организация целевой подготовки и переподготовки кадров в области ТП;
  • организация и проведение исследований по определению приоритетных направлений развития ТП, обеспечивающих прорывные решения для базовых отраслей промышленности.

 

Итак, как, надеюсь, нам удалось показать в этой статье, мы видим, что за ТП – настоящее и будущее российской промышленности в целом и нефтегазового сервиса в частности. Именно ТП способны стать той «стартовой площадкой», тем локомотивом, на базе которых будут развиваться новые технологии, обеспечивающие в целом решение задачи технологического переоснащения и инновации, которые поставлены руководством нашей страны, а также достижения энергетической безопасности и технологического суверенитета российской промышленности в условиях жесточайшей конкуренции с западными транснациональными корпорациями. Без преувеличения можно сказать, что от того, насколько эффективно мы будем ими пользоваться – зависит как судьба ТЭКа, рынка сервисных компаний нефтегазовой отрасли, так и комплекса связанной с нею вузовской науки.

 

Президент Союза поддержки и развития отечественных сервисных компаний нефтегазового комплекса (НО "Союзнефтегазсервис") Игорь Мельников

Экономика и ТЭК июль 2012