Приоритет 2030: Разработка и внедрение инновационных технологий и оборудования для контроля добычи, транспортировки углеводородов и экологии недр

Цель: Создание научно-технологического задела и разработка прорывных отечественных технологий и оборудования для повышения эффективности добычи и транспортировки углеводородов, экологического мониторинга состояния недр и окружающей среды, рекультивации зе

Описание

Стратегический технологический проект направлен на создание инновационных технологий и оборудования для повышения эффективности добычи, транспортировки углеводородов, экологического мониторинга состояния недр и окружающей среды, а также решения задач, связанных с подготовкой нефти, защитой скважинного оборудования и снижением негативного воздействия на окружающую среду. Проект предполагает разработку и внедрение передовых решений в области оптоволоконной сенсорики и фотоники, биотехнологий, электромагнитных и тепловых методов воздействия, разработки цифровых моделей и интеллектуального анализа данных. Ключевой особенностью проекта является интегрированная организационная модель, объединяющая научно-исследовательский потенциал университета с опытом и производственными мощностями индустриальных партнеров.

Задачи

  • Разработка, совершенствование и внедрение оптоволоконных распределенных систем регистрации (DTS/DAS) для мониторинга тепловых и акустических полей на месторождениях углеводородов, обеспечивающих сокращение длительности промысловых исследований на 30– 40%, повышение достоверности результатов исследований скважин (по сравнению с существующими аналогами) не ниже 95%; внедрение не менее 50 систем DAS/DTS мониторинга на месторождениях РФ к 2030 году.

  • Создание инновационной компонентной базы и сенсорных систем различного типа (фотонных и нанокомпозитных) для контроля технологических процессов в нефтегазовой отрасли и мониторинга состояния окружающей среды, включая обнаружение утечек углеводородов и вредных газов, обеспечивающих снижение энергопотребления сенсоров, повышение разрешающей способности и чувствительности к выбросам опасных газов (метан, аммиак, угарный газ) на 20% и более.

  • Разработка и внедрение комплекса технологий электромагнитного воздействия на скважинную продукцию и призабойную зону пласта для интенсификации добычи углеводородов, подготовки нефти, очистки и утилизации нефтешламов, защиты скважинного насосного оборудования и снижения негативного воздействия на окружающую среду. Количество месторождений, на которых будут внедрены технологии, к 2030 году: 5. Объем серийно выпускаемого оборудования к 2030 году: не менее 50 устройств в год.

  • Разработка и внедрение цифровых технологий для анализа и прогнозирования состояния недр на основе интеллектуального ПО для обработки данных распределенных датчиков DTS/DAS в комплексе с традиционными методами и цифровых термогидродинамических симуляторов физических процессов, обеспечивающего сокращение времени анализа данных и принятия решений в 1.5-2 раза за счет автоматизации операций и интеллектуальной обработки данных. Внедрение интеллектуального программного комплекса для контроля добычи и мониторинга состояния недр в 4 сервисных и нефтяных компаниях к 2030 году; количество скважин с внедрением технологии непрерывного мониторинга температурного поля DTS с использованием термогидродинамического симулятора к 2030 году: 50.

  • Разработка, проектирование и промышленные испытания малоэмиссионных газотурбинных приводов компрессорных агрегатов и энергетических установок для повышения энергоэффективности и снижения воздействия на окружающую среду при транспортировке углеводородов (снижение выбросов NОx и СО до 50 мг/м³).

  • Разработка и внедрение технологии очистки нефтезагрязненных почв на основе фиторемедиации, обеспечивающей восстановление плодородия земель до уровня, пригодного для сельскохозяйственного использования. Разработка оптимальных технологий фиторемедиации для различных типов нефтезагрязненных почв и климатических условий, обеспечивающих увеличение скорости деградации нефтепродуктов в почве на 40% в сравнении со скоростью разложения в естественных условиях, снижение затрат на рекультивацию нефтезагрязненных земель не менее чем на 20% по сравнению с традиционными методами.

Команда стратегического технологического проекта

  • Валиуллин Рим Абдуллович

    руководитель стратегического технологического проекта «Разработка и внедрение инновационных технологий и оборудования для контроля добычи, транспортировки углеводородов и экологии недр».

  • Давлетшин Филюс Фанизович

    руководитель проекта «Высокопроизводительные цифровые технологии решения индустриальных задач и обработки данных при диагностике состояния недр и экологическом мониторинге»

  • Яруллин Айрат Рашидович

    руководитель проекта «Разработка и внедрение систем распределенного мониторинга физических полей в нефтегазовых скважинах на основе оптоволоконных технологий»

  • Кутлуяров Руслан Владимирович

    руководитель проекта «Сенсорные системы на основе устройств электроники и фотоники нового поколения и нанокомпозитных материалов»

  • Фархутдинов Рашит Габдулхаевич

    руководитель проекта «Технология очистки нефтезагрязненной почвы на основе фиторемедиации»

  • Ковалева Лиана Ароновна

    руководитель проекта «Электромагнитные технологии сопровождения разработки месторождений углеводородов»

  • Сенюшкин Николай Сергеевич

    руководитель проекта «Разработка, проектирование и промышленные испытания малоэмиссионных газотурбинных приводов компрессорных агрегатов и энергетических установок».

В рамках отдельных проектов планируется реализовать бизнес-модели в формате B2B:

  • по проекту 6 «Разработка, проектирование и промышленные испытания малоэмиссионных газотурбинных приводов компрессорных агрегатов и энергетических установок» (руководитель –Сенюшкин Н.С.) производство и продажа приводов (через партнеров), а также, по возможности, реализация модели B2G (Business-to-Government).

  • по проекту 1 «Высокопроизводительные цифровые технологии решения индустриальных задач и обработки данных при диагностике состояния недр и экологическом мониторинге» (руководитель Давлетшин Ф.Ф.) – продажа лицензий на ПО (годовая лицензия по подписке или бессрочные лицензии с технической поддержкой), предоставление технологических (анализ данных на разработанном ПО и экспертиза команды университета) и образовательных (продажа целевых курсов или краткосрочные интенсивы с привлечением разработчиков) услуг;

  • по проекту 2 «Разработка и внедрение систем распределенного мониторинга физических полей в нефтегазовых скважинах на основе оптоволоконных технологий» (руководитель Яруллин А.Р.) - производство и продажа оптоволоконных систем (через партнеров), продажа лицензий на использование программного комплекса, предоставление услуг по мониторингу и анализу данных (подписка, SaaS), выполнение НИОКР по контрактам с предприятиями;

  • по проекту 3 «Сенсорные системы на основе устройств электроники и фотоники нового поколения и нанокомпозитных материалов» (руководитель –Кутлуяров Р.В.) изготовление мелкой серии и реализация продуктов от университета;

  • по проекту 4 «Технология очистки нефтезагрязненной почвы на основе фиторемедиации» (руководитель –Фархутдинов Р.Г.) заключение хоздоговоров на выполнение показательных работ по рекультивации земель, продажа лицензий и их сопровождение для адаптации технологии к конкретным природно-экологическим условиям, предоставление образовательных услуг для целевых групп;

  • по проекту 5 «Электромагнитные технологии сопровождения разработки месторождений углеводородов» (руководитель –Ковалева Л.А.) выполнение НИОКР на эксплуатацию технологий в конкретных условиях по контрактам с предприятиями, производство и продажа электромагнитных комплексов (через партнеров), сопровождение процессов установки оборудования и его пусконаладки, ежегодное техническое сопровождение условий эксплуатации, повышение квалификации профильных специалистов в компаниях-эксплуатантах и потенциальных заказчиках;

Ключевые результаты стратегического технологического проекта

В результате реализации стратегического технологического проекта будут достигнуты следующие ключевые результаты:

  • Разработка, совершенствование и внедрение оптоволоконных сенсорных систем DAS и DTS для мониторинга тепловых и акустических полей на месторождениях углеводородов. Будут разработаны и усовершенствованы системы распределенного акустического (DAS) и температурного (DTS) мониторинга с широким динамическим диапазоном и высоким пространственным разрешением, позволяющие оперативно диагностировать состояние скважины и пластов

  • Создание и внедрение интеллектуального программного комплекса и цифровых термогидродинамических симуляторов для контроля добычи, мониторинга состояния недр и экологии на месторождениях. Будет разработан и внедрен программный комплекс, использующий методы искусственного интеллекта (машинное обучение, нейронные сети) и термогидродинамического цифрового моделирования для анализа больших объемов данных, выявления техногенных нарушений и предупреждения аварийных ситуаций с целью дальнейшей оптимизации режимов работы скважин. Программный комплекс обеспечит оперативный контроль состояния недр и экологии на месторождениях с использованием данных измерений оптоволоконных и традиционных систем, интеллектуальных методов их анализа. Это позволит своевременно выявлять утечки, перетоки и другие аномалии, предотвращать загрязнение окружающей среды и повышать безопасность и эффективность эксплуатации месторождений

  • Разработка и внедрение технологий контроля за разработкой месторождений с использованием тепловых методов воздействия. Будут разработаны, апробированы и внедрены в производство технологии исследования и цифровой термогидродинамический симулятор для контроля выработки пластов тепловым (паротепловым) воздействием. Это позволит повысить эффективность разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, увеличить степень выработки пластов

  • Создание инновационных сенсорных систем на основе устройств электроники и фотоники нового поколения и нанокомпозитных материалов. Будет разработана линейка инновационных сенсорных систем и компонентной базы для них, обладающих улучшенными характеристиками по чувствительности, энергоэффективности и миниатюрности. Предлагаемые сенсоры предназначаются для обеспечения отечественной нефтегазовой отрасли высококачественными сенсорами с характеристиками, опережающими мировые

  • Разработка и внедрение комплекса технологий электромагнитного воздействия для интенсификации добычи углеводородов, повышения продуктивности пластов и скважин, подготовки и деэмульгации нефти, защиты скважинного оборудования и снижения негативного воздействия на окружающую среду. Будет разработан и внедрен комплекс технологических решений, использующих электромагнитное воздействие на продукцию и призабойную зону пласта, с целью уменьшения солеотложений и устранения АСПО и газогидратов на подземном оборудовании скважин, увеличения продуктивности пласта и скважины. Будет разработана скважинная аппаратура, обеспечивающая комплексное электромагнитное и тепловое воздействие на прискважинную зону пласта и продукцию скважины. Будут разработаны технологии для увеличения глубины переработки нефтепродуктов (шлама) и деэмульгации скважинной продукции. Эффективность технологии будет определена путем проведения пилотных испытаний на месторождениях РФ

  • Разработка, проектирование и промышленные испытания малоэмиссионных газотурбинных приводов компрессорных агрегатов и энергетических установок

  • Разработка и внедрение технологии очистки нефтезагрязненных на основе фиторемедиации. Будет разработана и оптимизирована технология, основанная на совместном использовании биодеструкторов нефти, растений-фиторемедиантов и биопрепаратов, стимулирующих рост растений, для эффективной очистки и восстановления нефтезагрязненных почв.