ВОЗМОЖНА ЛИ НАНОРЕВОЛЮЦИЯ В НЕФТЕГАЗОДОБЫЧЕ?

Эльдар ШАХБАЗОВ, советник первого вице-президента ГНКАР, доктор технических наук, профессор, Ибрагим ГУЛИЕВ, замдиректора Института геологии НАН Азербайджана, академик

.

Появление нанотехнологий и наноматериалов сравнимо с научно-технической революцией, вызванной изобретением в ХХ веке транзисторов, антибиотиков, лазеров, информационных технологий и других замечательных достижений человеческой мысли, вместе взятых. Нанонаука сегодня объединяет все области знаний: химию, биологию, физику, математику, вычислительную технику и многие другие.

В этом еще раз можно было убедиться, побывав на международном форуме и выставке RUSNANOTECH-08, прошедших в Москве 3–5 декабря этого года. Действительно, что может объединить асимптотические решения уравнения Пуассона в нанотрубках (квантовая физика), двухфазные наноуглеродные системы для полевых эмиттеров (элементная микроэлектроника), наносомальный транспорт нейротропных средств в центральную нервную систему (нейрофизиология) и нанотехнологии в нефтедобыче? Чем же эта область знаний поразила воображение мировых лидеров научно-технологического прогресса, что они, опережая друг друга, бросились вкладывать колоссальные средства в ее изучение и освоение.

• Приставка «нано» происходит от греческого «нанос» – карлик – и означает миллиардную долю чего-нибудь. Самый простой вид нанопродукции – наночастицы. Измельчение до частиц размером в десятки или сотни нанометров придает процессам и материалам совершенно иные свойства. Одна из причин этого в том, что суммарная поверхность частиц в таком нанопорошке становится огромной. Сегодня символ нанотеха – углеродная нанотрубка, свернутая из одного слоя атомов углерода, как из листа бумаги. Типичный диаметр трубки – несколько нанометров. Углеродные трубки в 20 раз прочнее и в 10 раз легче стали.

Скорость передачи информации по одному волоконному световоду на основе нанотехнологий увеличивается на порядки. Так, например, по такому наносветоводу можно за 10 секунд передать содержание всех книг, хранящихся в Государственной российской библиотеке.

• Другой аспект проблемы заключается в том, что очень многое в природе, технике и повседневной жизни определяется именно процессами, идущими в наномасштабах. Они влияют на биохимические реакции в организме, быстродействие компьютеров и эффективность лекарств, прочность домов и чистоту воздуха.

Становится понятным объем колоссальных средств, вкладываемых в развитие нанотехнологий. Для справки: только в федеральном бюджете США 2007 г. на работы, выполняемые в рамках «Национальной нанотехнологической инициативы», выделено около 1,3 млрд. долларов.

• Для сравнения: в 2008 г. по программам фундаментальных исследований президиума и отделений РАН финансирование нанотехнологических проектов составляло всего 100 млн. рублей.

Понимание простого факта, что отставание в области нанонауки – это проблема национальной безопасности государства, вынудило руководство России пойти на беспрецедентный шаг. В 2007 г. была организована корпорация по нанотехнологиям Rusnano с бюджетом порядка 4,4 млрд. долларов США и общими инвестициями на период 2008–2015 г. около 8,55 млрд. долларов.

• Более 2 млрд. долларов намерено вложить в развитие нанонауки и нанотехнологий Европейское сообщество. Однако, по неофициальным данным, больше всего тратит на нанотехнологии Япония – порядка 4 млрд. долларов в год.

В рамках форума состоялась специальная панельная дискуссия «Нанотехнологии в нефтяной промышленности». Возможные сферы применения нанотехнологий в нефтегазовой промышленности очень многообразны. Это сверхлегкие конструкции, сверхтвердые материалы, каллоиды, ингибиторы в форме наноэмульсий, «умные» материалы с управляемыми свойствами, сорбенты, износостойкие, самовосстанавливающиеся материалы, самоочищающиеся покрытия, наноанализаторы.

• Сфера применения в разработке месторождений включает бурение, глушение скважин, селективная изоляция водопритоков, направленное изменение свойств среды в ходе технологических операций и многие другие. В то же время говорилось об определенных ограничениях, которые могут возникнуть при применении наноматериалов: большие объемы составов закачиваемых в пласт, высокая стоимость и технологическая устойчивость. Дискуссия показала, что необходимо выработать точное понимание того, что мы считаем нанотехнологиями в нефтегазодобыче.

Соперничать в этой области науки и технологий небольшим государствам очень сложно и вряд ли целесообразно. Как нам представляется, ключевой момент в нашей научно-технической политике в области нанотехнологий – задача найти свою «нишу» в многообразии направлений.

• Азербайджан – один из признанных мировых лидеров в истории по количеству новых технологий и изобретений в нефтяной промышленности. Первые в мире скважина на нефть, нефтеналивной пароход, перевозка нефти по железной дороге, крупнейший в мире трубопровод, одноступенчатый турбобур, скважина, пробуренная электробуром, наклонная скважина, двуствольное бурение, нефтеперегонный завод, трубчатая установка термического крекинга непрерывного действия, технология газлифта и многое, многое другое.

Напомним, что и в течение последних десятилетий в Азербайджане в Национальной АН, Нефтяной академии и ГНКАР разрабатывались и продолжают разрабатываться технологии повышения эффективности добычи нефти. Однако сегодня разработка новых технологий – весьма дорогостоящий процесс, и, по понятным причинам, нам сложно конкурировать с ведущими фирмами и научными центрами.

• Приятно было убедиться, что и в области применения нанотехнологий в нефтяной промышленность мы проводим очень важные и серьезные исследования. Разработки специалистов ГНКАР совместно с Нефтяной академией и Бакинским университетом были встречены с огромным интересом. Анализ выступлений и докладов показал, что в области практических экспериментов по применению нанотехнологий в нефтегазодобыче наши разработки сегодня можно считать пионерскими.

Впервые получены статистически значимые результаты по увеличению нефтедобычи на промыслах Азербайджана с применением нанотехнологий. Но сделан только первый шаг. Необходимы длительные и кропотливые исследования по изучению процессов, происходящих в пласте при закачке в него нанорастворов. В связи с этим руководство ГНКАР приняло революционное решение об организации проблемной лаборатории по внедрению нанотехнологий в процессы нефтегазодобычи.

Важно отдавать себе отчет, что исследование в области нанотехнологий коренным образом отличается от наших обычных разработок в нефтегазовой науке.

• Отличительной особенностью являются следующие моменты. Аппаратура и методы исследований на наноуровне сравнимы с таковыми в генной инженерии и молекулярных исследований в биохимии. Соответственно, стоимость туннельных вакуумных силовых микроскопов, сканирующих микроскопов с микроанализаторами, трансмиссионных микроскопов, периферийных средств, материалов и программ – это миллионы долларов.

Кадровый потенциал для работы на таком уровне необходимо готовить заново либо перепрофилировать уже имеющиеся кадры с обязательной длительной стажировкой в ведущих западных университетах и центрах. Необходима обязательная кооперация с научными центрами, занимающимися аналогичными проблемами как у нас в республике, так и за рубежом.

• Например, один из ведущих центров в области разработки нефтяных технологий – это Канзанский университет, который уже несколько десятилетий спонсирует фирма «Коноко-Филипс». Специальный центр по применению нанотехнологий в нефтяной промышленности уже несколько лет функционирует в Иране. Компания «ЛУКойл» также открывает специализированный центр по нанотехнологиям в нефтяной промышленности. Безусловно, часть разработок в этой области будет «закрытой», тем не менее, кооперация и обмен информацией просто необходимы.

Открытие проблемной лаборатории в нефтяной компании Азербайджана будет стимулировать работы не только в области нефтегазовой промышленности, но и во всех областях – от медицины и генетики до металловедения и информационных технологий. Статус такого типа лаборатории – это по существу Центр коллективного пользования уникальным оборудованием, организация, в которой нуждается вся республика. Поэтому можно только приветствовать инициативу руководства ГНКАР по созданию такой лаборатории и пожелать коллективу ученых и специалистов успехов в работе.

http://www.zerkalo.az/rubric.php?…

Гос. нефтяная компания АР (ГНКАР)

http://en.wikipedia.org/…f_Azerbaijan

Ну вот, ещё один конкретный пример положительного воздействия международного форума и выставки RUSNANOTECH-08, прошедших в Москве 3–5 декабря этого года. Представители Азербайджана, где впервые были получены статистически значимые результаты по увеличению нефтедобычи на промыслах республики с применением нанотехнологий, убедились в том, что необходимы длительные и кропотливые исследования по изучению процессов, происходящих в пласте при закачке в него нанорастворов. В связи с этим руководство ГНКАР приняло революционное решение об организации проблемной лаборатории по внедрению нанотехнологий в процессы нефтегазодобычи. Это по существу Центр коллективного пользования уникальным оборудованием, организация, в которой нуждается вся республика. И это – хорошо, и это – правильно! В добрый путь и новых успехов!..