События 19 Июня 2020 года
Данная новость была прочитана 20771 раз

Итоги форума-сессии на тему технологических барьеров при наклонно-направленном бурении в Арктике

Центр компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» (Центр НТИ СПбПУ) и ООО «Газпром нефть шельф» при поддержке Ассоциации «Технет» в онлайн-формате провели форум-сессию «Технологические барьеры при реализации наклонно-направленного бурения российскими предприятиями в Арктике», которая прошла под эгидой Международного технологического хаба для развития энергетического сектора.

Целью мероприятия стало обсуждение широким кругом профессионального сообщества готовности российских компаний к оказанию сервисных услуг при реализации наклонно-направленного бурения в Арктике, а также барьеры и трудности, с которыми они сталкиваются при разработке отечественных роторно-управляемых систем (РУС), систем измерения во время бурения (MWD) и каротажа (LWD).

В форуме-сессии приняли участие более 80 человек – представители российских профильных производственных и сервисных компаний, среди которых: «Газпром нефть шельф», «Газпром нефть Приразломная», «Газпромнефть-Сахалин», «Газпром бурение», «Газпромнефть НТЦ», НПП «Энергия», «Морская арктическая геологоразведочная экспедиция», НПП «ВНИИГИС», «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», «БИТАС», «ТНГ-Групп», ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор», НПП «БУРИНТЕХ», «ГЕРС Инжиниринг», НПП ГА «Луч», «Газпромнефть-Нефтесервис», «АМК Горизонт», ТЦ «Бажен», АНО «Центр “Арктические инициативы”» и др.

Форум-сессию открыл модератор - заместитель директора научно-технологического комплекса «Новые технологии и материалы» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) Никита Шапошников: «Петербургский Политех – один из лидеров в мультидисциплинарных исследованиях и разработках. Основным ориентиром университета является работа с высокотехнологичной промышленностью, в частности – с компанией «Газпром нефть». Между СПбПУ и Газпром нефтью налажено сотрудничество по самым разным направлениям: от подготовки специалистов до исследований и разработок на всех этапах нефтегазовой индустрии. Замечательно, что такая команда собралась сегодня для обсуждения важных вопросов в области развития российского нефтегазового комплекса, а именно – вопросов, касающихся разработки отечественных сервисов наклонно-направленного бурения».

Участников форума-сессии приветствовал проректор по перспективным проектам СПбПУ, лидер (соруководитель) рабочей группы «Технет» НТИ, руководитель Центра НТИ СПбПУ Алексей Боровков: «Уважаемые коллеги, уверен, что онлайн-конференция пройдет с максимальной пользой для всех участников: мы узнаем много новой и содержательной информации, обсудим все намеченные вопросы. Желаю успешной и плодотворной работы!»

Мероприятие продолжилось приветственным словом и докладом начальника департамента импортозамещения и реализации технологической стратегии ООО «Газпром нефть шельф» Андрея Власова: «Сегодня мы собрались, чтобы обсудить технологические барьеры, которые возникают при реализации нефтесервисных работ на шельфе Арктики. Также мы, конечно, рассмотрим вопросы, касающиеся наклонно-направленного бурения на суше. «Газпром нефть» стремится стать драйвером кооперации науки и производителей. И в этой связи я рад, что форум-сессию мы организуем с Петербургским Политехом – нашим давним партнером, который обладает широкими научными компетенциями».

Затем Андрей Власов представил участникам проект «Международный технологический хаб для развития энергетического сектора», реализуемый Правительством Санкт-Петербурга, компанией «Газпром нефть» и Агентством по технологическому развитию при Министерстве промышленности РФ. Соглашение о создании технологического хаба в Санкт-Петербурге было подписано в ноябре 2019 года.

Андрей Власов начал с описания текущих задач, которые стоят перед освоением шельфа Арктики: «Эти задачи – наиболее высокотехнологичные и могут стать драйвером развития инноваций в России. Чтобы обозначить масштаб работ, приведу следующие цифры. Для разработки новых технологий необходимо  задействовать более 50 областей науки и производства, разработать более 1000 новых технологий, привлечь сотни партнеров».

Спикер отметил, что в России разработки технологий для нефтегазовой и энергетической отраслей рассредоточены по всей стране, в то время как международный опыт показывает, что лучшая практика – это концентрация знаний и технологий в центрах на уровне городов. «Мы считаем, что концентрация знаний, технологий, физическое присутствие компаний на одной территории позволит достичь эффекта синергии, ускорить развитие и внедрение технологий в РФ для энергетического сектора. Санкт-Петербург в этом смысле обладает всем необходимым, чтобы создать на его территории мировой центр технологий для нефтегазовой отрасли», – сказал спикер.

Завершая выступление, Андрей Власов пригласил участников, которых заинтересовал проект, стать резидентами международного технологического хаба, отметив, что проектный офис хаба будет поддерживать участников во многих вопросах, в том числе получение льгот от партнеров, коммуникации с участниками экосистемы и др.

Мероприятие продолжил проректор по перспективным проектам СПбПУ, лидер (соруководитель) рабочей группы «Технет» НТИ, руководитель Центра НТИ СПбПУ Алексей Боровков с докладом «Возможности и разработка оборудования для высокотехнологичной промышленности на основе цифровых двойников».

Алексей Иванович начал свое выступление с наглядной демонстрации разницы между традиционным и передовым производством. Он отметил, что конкурентоспособность современного высокотехнологичного предприятия определяется его возможностью быстро и дешево создавать и выводить на рынок новые продукты, что возможно только в условиях передового производства, когда основные усилия и расходы концентрируются на этапе проектирования и компания может оперативно заметить ошибки и внести необходимые изменения.

На этапе проектирования формируется цифровой двойник объекта и/или процесса. Это технология, которая, обладая предсказательным потенциалом, позволяет с высокой достоверностью прогнозировать поведение конструкции, оборудования или машины на всех этапах ее жизненного цикла. Ключевыми составляющими разработки являются системный инжиниринг, применение best-in-class технологий мирового уровня, многоуровневая матрица целевых показателей и ресурсных ограничений, многочисленные виртуальные испытания и валидация «умных» моделей.

«Многоуровневая матрица целевых показателей и ресурсных ограничений – ключевая составляющая технологии, то, без чего невозможно создать цифровой двойник. Она состоит из требований, которые указываются в ТЗ (их обычно около 50-100), затем декомпозируется на целевые показатели, их может быть сотни, тысячи, десятки тысяч, и они конфликтуют между собой. Чем больше показателей мы включим в рассмотрение, тем более высокого уровня адекватности описания нашего оборудования мы достигнем на всех этапах его жизненного цикла. Также в матрицу включаются ресурсные ограничения – временные, финансовые, технологические, экологические и другие. В итоге мы должны получить рациональный баланс всех этих данных», – рассказал Алексей Боровков.

Алексей Иванович также отметил, что цифровая экономика – это экономика данных, в которой ключевое значение приобретает генерация Smart Big Data, то есть содержательной информации. «Цифровой двойник, в отличие от цифровой тени (Digital Shadow), способен указать критические зоны, в которых необходимо разместить датчики, обозначить критические характеристики, которые необходимо измерять. Другой подход – генерация большого объема данных без использования физики и уравнений, но в таком случае значительно возрастает вероятность генерации мусорных данных», – пояснил Алексей Боровков.

В качестве иллюстрации Алексей Иванович рассказал о разработке цифрового двойника кузова для проекта «Кортеж» – проекте, в котором принимали участие сотрудники Центра НТИ СПбПУ. В этом проекте была создана многоуровневая матрица, в которой общее число целевых показателей и ограничений составило около 125 тысяч. Матрица позволила изменять конструкцию кузова и сразу видеть, как будут вести себя смежные элементы на разных этапах жизненного цикла.

Также Алексей Иванович рассказал о других проектах, выполненных в интересах отечественных и зарубежных высокотехнологичных компаний, в том числе АО «ТВЭЛ», Schlumberger, Weatherford и др.

 

Затем на форуме-сессии выступил директор программ импортозамещения ООО «Газпром нефть шельф» Борис Иванов. В своем докладе он обозначил ключевые технологические барьеры при наклонно-направленном и горизонтальном бурении на шельфовых проектах.​

«Мы проводили анализ рынка, изучали готовность российских компаний-производителей заменить импортные технологии и оборудования. С некоторыми участниками этого форума мы встречались, обсуждали их решения. С остальными, я надеюсь, мы пообщаемся сегодня и подробно рассмотрим их разработки. Основная потребность сегодня – это роторно-управляемые системы и высокоскоростная телеметрия российского производства», – сказал Борис Иванов.


РУС (RSS-rotary steerable system), роторно-управляемая система: разрушение горной породы осуществляется вращением долота с бурильной колонной верхним приводом буровой установки или ротором, а также отклоняющие системы, сочетающие применение винтовых забойных гидродвигателей и РУС.

LWD (Logging While Drilling) – каротаж о время бурения. Полный комплекс геофизических методов измерений в процессе бурения, исключающий спуск приборов на кабеле после бурения интервала под обсадную колонну.

MWD (Measurement While Drilling) – измерения во время бурения. Определение траекторий скважин и их положения в трехмерном пространстве, а также оценка состояния бурильной колонны, КНБК и характеристик ствола скважины.


Затем представители компаний-производителей рассказали о своих достижениях в области разработки оборудования для наклонно-направленного бурения:

1. НПП «БУРИНТЕХ»: разработка роторно-управляемых систем гидромеханического принципа действия РУС-ГМ-195 для бурения наклонно-направленных и горизонтальных участков диаметром 220,7-222,3 мм (проведены ресурсные испытания опытного образца на стенде); разработка роторно-управляемых систем РУС-124 с комплексом телеметрической системы (ведутся работы по изготовлению первого прототипа).

 

2. АО «Специальное конструкторское бюро приборов подземной навигации»: разработка и производства типоряда РУС 220, РУС 220В, РУС 120.

 

3. Группа компаний «ГЕРС»: разработка совместно с НПП «Энергия» системы EG SYSTEM Triple combo + RSS для шельфовых проектов, включающей роторно-управляемую систему, каверномер, приборы для геофизического каротажа, акустический ретранслятор с двусторонним каналом связи, модуль акустического приемопередатчика.

 

4. НПП ГА «Луч»: разработка современных LWD-комплексов, роторно-управляемых систем, картографа границ.

 

Затем, после небольшого перерыва, участники форума-сессии собрались за виртуальным круглым столом, чтобы определить уровень технологической готовности российских предприятий обеспечить отечественным оборудованием и сервисом ННБ реализацию шельфовых проектов в Арктике, а также определить приоритетные направления совершенствования технических характеристик оборудования, соответствующих необходимым требованиям для реализации шельфовых проектов.

Участники круглого стола обсудили следующие темы:

  • изготовление опытных образцов РУС и связанные с этим сложности;
  • соответствие разрабатываемых РУС основным техническим требованиям для шельфа;
  • возможности изготовления компаниями РУС диаметром 9 дюймов (228,6 мм);
  • стыковка РУС с телесистемами и модулями сторонних производителей;
  • работа изготавливаемых приборов каротажа в разных условиях (диаметр ствола, глубина, вибрации и т.д.);
  • акустический каротаж;
  • технические характеристики работы приборов MWD;
  • импортозависимость компонентов;
  • слабое взаимодействие между научными институтами, поставщиками и потребителями сервисных услуг;
  • отсутствие нематериальной поддержки со стороны государства;
  • ограниченные возможности для проведения промысловых исследований (полевых работ).

В завершение мероприятия Андрей Власов поблагодарил участников за активную работу и отметил: «По итогам мероприятия мы составим протокол, в котором зафиксируем основные проблемы представителей отрасли и предложения по их решению. Также хочу отметить решение о создании на базе СПбПУ кросс-функциональных рабочих групп для развития отрасли нефтесервисных услуг. Наконец, выражаю благодарность Политеху за помощь в организации мероприятия. Такие форумы полезны, ведь чем чаще мы будем собираться, тем быстрее будут развиваться технологии».

Новости на сайте по теме публикации: