Передовая прогресса – Журнал «Сибирская нефть»

Передовая прогресса

Нефтяные компании продолжают вкладываться в новые технологии даже в условиях падения цен на нефть

Текст: Евгений Третьяков
Иллюстрации: Дмитрий Коротченко

В обществе глубоко укоренился стереотип — нефтяные компании просто выкачивают черное золото из недр. Естественно, это не так. Мировые лидеры отрасли остаются крупнейшими потребителями высоких технологий, а также сами тратят на исследования и разработки миллиарды долларов. Причем в сферу их интересов давно входят не только области, связанные с разведкой и добычей углеводородного сырья, но и альтернативная энергетика

Последние пять лет крупнейшие нефтегазовые компании мира тратили на исследования и разработки (Research and Development, R&D) в среднем около $ 10 млрд в год. Безусловным лидером была китайская корпорация PetroChina, чьи расходы в этом сегменте превышали $ 2 млрд в год. Еще у четырех компаний (американской ExxonMobil, англо-голландской RoyalDutch / Shell, французской Total, бразильской Petrobras) ежегодные затраты на НИОКР составляли более $ 1 млрд. Лидерство китайской корпорации в этой кампании вполне объяснимо: китайцы стартовали позже остальных, им надо наверстывать упущенное и стараться выйти вперед.

Падение цен на нефть в мире, начавшееся в 2014 году, привело к сокращению расходов, которое, впрочем, оказалось ниже темпов снижения нефтяных котировок. Exxon, Shell, Total удержали уровень расходов выше $ 1 млрд, PetroChina опустила их до $ 1,8 млрд, и только Petrobras вынужден был урезать программы R&D почти вдвое (с $ 1,1 млрд до $ 0,6 млрд). Впрочем, бразильская компания испытывает проблемы не только из-за падения выручки, но и из-за коррупционного скандала, в который оказались вовлечены высшие должностные лица страны.

Стоит отметить, что такой уровень расходов на R&D позволил двум американским нефтегазовым гигантам — Chevron и Exxon — и одной японской корпорации Idemitsu Kosan (вторая по величине нефтеперерабатывающая компания Японии, после Nippon Oil) войти в число 100 ведущих инновационных компаний мира в 2015 году по версии Thomson Reuters (TR). Нефтегазовые компании попали в список благодаря исследованию технологий гидроразрыва пласта (ГРП) для добычи углеводородов и работе в области альтернативной энергетики, говорится в сообщении TR.

Именно появление недорогих и эффективных вариантов технологии гидроразрыва пласта позволило совершить сланцевую революцию в США — на фоне массового применения ГРП за относительно короткий промежуток времени добыча углеводородов резко возросла. По данным BP Statistical Review of World Energy, только в 2015 году производство нефти в США выросло с 6,9 млн баррелей до 12,7 млн баррелей в сутки. Добыча газа за тот же период увеличилась с 511 млрд кубометров до 767 млрд кубометров. По итогам прошлого года Штаты стали крупнейшей нефте- и газодобывающей страной в мире.

Мощная добыча

Основным направлением для исследований и разработок во всех нефтегазовых корпорациях остается сегмент разведки и добычи. При этом упор делается на разработку специальных программ, которые позволяют интерпретировать геологические данные и строить многомерные модели исследуемых участков месторождений. Такой подход дает возможность в дальнейшем сэкономить немало средств за счет подбора оптимальных систем и технологий разработки и минимизации бурения сухих скважин. Но для этого требуются гигантские вычислительные мощности. Как отмечают эксперты, самые мощные компьютеры установлены не в компаниях из IT-отрасли, не в биотехнологических и не в финансовых компаниях, а в крупнейших энергетических корпорациях.

Так, французская Total обладает самым мощным в нефтегазовой отрасли суперкомпьютером Pangea. После повышения его мощности в марте этого года с 2,3 до 6,7 петафлопс* и памяти до 26 петабайт он вошел в десятку суперкомпьютеров мира. Pangea используется как для нужд геологоразведки, так и при управлении добывающими активами, значительно увеличивая скорость принятия решений. «Мы утроили вычислительную мощность Pangea всего за два года. В эру постоянного наращивания объема данных такой суперкомпьютер — конкурентное преимущество. Он поможет нам повысить эффективность добычи и снизить затраты», — говорит Арно Брейяк, глава производственного подразделения Total.

Появившиеся возможности обрабатывать большие объемы данных сказались и на способах получения информации. В частности, в сейсмических исследованиях немедленно перешли к так называемым трехмерным технологиям (3D) с использованием большого числа датчиков. Так, компания BP в Азербайджане использует две подобные технологии при проведении сейсмических исследований прибрежного мелководья. «Первая технология подразумевает использование малых аппаратов — нодов, которые будут установлены в определенных местах на дне моря. Вторая технология позволит считывать информацию одновременно со всех источников и обрабатывать ее в дальнейшем с помощью специальной компьютерной программы», — сказал вице-президент компании по геологоразведке и разработке BP Azerbaijan Грег Райли.

Визуализация и многомерное моделирование используются теперь и на стадии разработки проекта освоения месторождения и строительства объектов переработки. В результате упрощается создание пакетов инженерных, строительных и монтажных работ.

Естественно, что активно разрабатываются и обычные технологии добычи. В последние годы они направлены на то, чтобы увеличить нефтеотдачу на старых месторождениях и на участках с тяжелой нефтью. Задача также состоит в том, чтобы начать разработку офшорных проектов, где углеводороды залегают на больших глубинах.

В прошлом году канадская «дочка» Exxon компании Imperial Oil разработала модифицированную версию технологии парового гравитационного дренажа (steam-assisted gravity drainage, SAGD — «вытеснение нефти паром»), которая позволяет на треть увеличить отдачу тяжелой нефти из нефтяных песков. Норвежская компания Statoil, мировой лидер в части работы на шельфе, первой в мире разработала систему подводного разделения тяжелой нефти, газа, песка и воды на больших глубинах, которая включает обратную закачку пластовой воды для увеличения добычи на зрелых месторождениях.

Альтернатива есть

Переработка углеводородов, нефте- и газохимия — также традиционно важный блок R&D для лидеров отрасли. Разработанные технологии потом зачастую продаются сторонним компаниям (чего практически никогда не происходит с программным обеспечением).

И если сегменты upstream и downstream — это естественные сферы интересов, то альтернативная энергетика и возобновляемые источники энергии стали предметом работы R&D-подразделений относительно недавно. Но успехи здесь уже весьма и весьма внушительные.

В частности, ВР — уже один из крупнейших в мире производителей биоэтанола (основные мощности находятся в Бразилии). Также компания владеет долями в 16 ветроэлектростанциях в США. Британцы инвестируют совместно с компанией DuPont в проект по производству биобутанола. По сравнению с другими видами биотоплива, биобутанол может быть смешан с обычным топливом в более высоких пропорциях, его также легче транспортировать и хранить.

В свою очередь, Exxon совместно с компанией Renewable Energy Group (REG) изучают новые способы производства биодизеля путем брожения целлюлозных сахаров. Вице-президент Exxon Виджай Сварупа отмечает, что эта область исследований чрезвычайно сложна, но «мы надеемся, что найдем новые доступные и надежные варианты поставок энергии для всего мира, которые не имеют значительного влияния на поставки продовольствия».

Exxon также собирается развивать (совместно с компанией FuelCell Energy) новую технологию захвата CO2 (диоксид углерода) на тепловых электростанциях. Она основана на использовании карбонатных топливных элементов. Разработчики считают, что внедрение технологии позволит на 70 % сократить выбросы СО2 электростанциями.

Концерн Shell в этом году перезапустил работу своего подразделения, занимающегося исследованиями в области возобновляемых источников энергии, а также объявил о масштабных планах в части альтернативной энергетики. «Я считаю, должна быть гибридная модель с использованием природного газа. Сейчас трудно делать деньги на рынке возобновляемых источников энергии. Я не знаю ни одной большой компании, которая обеспечивает хорошую прибыль за счет инвестиций в возобновляемые источники энергии. И это является очень важной частью экономической устойчивости, стабильности, и поэтому нам надо будет найти способы обеспечить долгосрочный переход на новые источники энергии... Именно этим мы и занимаемся. Мы инвестируем в возобновляемые источники энергии, такие как биотопливо. Мы — самый крупный игрок на этом рынке», — заявил исполнительный директор компании Бен ван Берден на деловом завтраке Сбербанка «Жизнь после нефти», который проходил в рамках Петербургского международного экономического форума.

Эксперты отмечают, что текущая ситуация на нефтяном рынке и в целом в мировой экономике — не слишком благоприятная для долгосрочных инвестиций и расходов на R&D в целом и в таких пока еще экзотических отраслях, как альтернативная энергетика в частности. Тем не менее нефтегазовые компании продолжают вкладывать деньги, разрабатывать новые технологии и работать на будущее.

* Флопс (от англ. FLOPS: FLoating-point Operations Per Second) — единица, используемая для измерения производительности компьютеров, показывающая, сколько операций в секунду выполняет данная вычислительная система. Петафлопс — это 10 в 15-й степени флопс

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ