Палеозой не за горами. ТПУ обеспечит добычу труднодоступной нефти - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Палеозой не за горами. ТПУ обеспечит добычу труднодоступной нефти

Статус сырьевой державы несет достаточно много минусов. Но разумно ли закрывать глаза на тот факт, что земля наша по-прежнему хранит богатейшие запасы нефти и газа? Конечно, нет. Потому проект по технологиям поиска и добычи трудноизвлекаемой нефти «Палеозой» станет одним из основных для будущего Томского научно-образовательного центра. Город не вошел в число первых пилотных регионов по созданию НОЦ, но правительство отметило его в числе 20 других территориальных образований, где уже сложились условия для формирования НОЦ, поэтому Томск в 2020 году принимает  участие во втором конкурсном отборе лидеров.
– Главное конкурентное преимущество Томской области – это колоссальные природные ресурсы и мощный интеллектуальный потенциал. Наш регион уже почти полтора века является для страны кузницей кадров. Но мы ставим задачу стать и кузницей технологий, – подчеркивает губернатор Томской области Сергей Жвачкин.
«Ковать технологии» помогают специалисты Национального исследовательского Томского политехнического университета, лидеры трех проектов в создаваемом НОЦ: платформа «Палеозой», Центр малотоннажной химии, «Перспективные материалы и технологии обеспечения качества». Все эти проекты актуальны для региона.
Запасы доюрского периода
Достигнув в 2009 году пикового значения в 11 миллионов тонн, добыча нефти в Томской области с тех пор постоянно падает. Разработка «трудной» нефти – углеводородов, сформировавшихся еще в палеозойскую эру (отсюда  название проекта), – поможет переломить этот тренд. Запасы доюрского комплекса фантастические: по оценкам специалистов, геологические ресурсы палеозоя по Западной Сибири составляют более 25 миллиардов тонн нефти (почти вся сегодняшняя ресурсная база России!).
По словам доцента отделения геологии ТПУ Елены Гершелис, в проекте «Палеозой», реализуемом компанией «Газпромнефть», сложилось рабочее взаимодействие представителей науки и бизнеса: специалисты Политеха курируют модули «геохимия», «тектоника», «методы потенциальных полей», компания «ПетроТрейс» – модули «сейсморазведка» и «геофизические исследования скважин». Анализом керна занимается компания «Кортест». Центр индустриальной интеграции и Научно-технический центр «Газпромнефть – Технологические партнерства» проводят экспертизу научно-исследовательских работ и сводят результаты исследований по всем направлениям.
Совсем недавно на сервере ТПУ запущена цифровая платформа «Палеозой», которая объединит массивы данных и повысит эффективность совместной работы участников. Виртуальная копия проекта позволит обрабатывать результаты научно-исследовательских работ, данные геологоразведки, поисково-оценочного бурения и разработки скважин, анализировать ретроспективные данные и создавать онлайн-двойники месторождений. По мнению ученых, новые методы поиска палеозойских отложений будут разработаны  уже к концу 2021 года. Реализация проекта «Палеозой» позволит к 2035 году получать в Западной Сибири 28 миллионов тонн палеозойской нефти в год (сейчас цифра добычи составляет порядка 3,3 миллиона тонн).
Малыми порциями
Не менее интересен для Томска с его хорошо развитой промышленностью и запуск Центра малотоннажной химии. Центр наладит производство малых объемов химических соединений для разных отраслей промышленности. Фундаментом для его создания станут уже действующие малые инновационные предприятия при вузах и два химических инжиниринговых центра – Томского политехнического и Томского государственного университетов.
– Малотоннажная химия направлена на отработку технологий, а затем перевод их в крупнотоннажное производство. Невозможно из лаборатории сразу перенести технологию на химическое предприятие, миллионами тонн выпускающее тот или иной продукт. Необходимо отработать технологию, в этом помогают такие площадки, как наш центр, – поясняет доктор химических наук, директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Марина Трусова. – Кроме того, малотоннажная химия – это специализированная химия, направленная на получение добавок, например, к полимерам, чтобы произвести хороший конечный продукт с нужными свойствами. Продукция малотоннажной химии применяется в спецхимии, фармацевтике, пищевой промышленности, легкой промышленности и во многих других сферах. Если компания специализируется на малотоннажной химии, то ее оборудование напоминает конструктор Lego, из него складывается любая технологическая цепочка. Сегодня собрали линию под один продукт, завтра – под другой. И если крупной компании надо эту технологию отработать –  довести до высокой надежности и необходимой производительности – то проще заказать такую работу специалистам. То есть малотоннажная химия – это модельная площадка, где возможно быстро перестроить производство под конкретный продукт. В то же время есть средние и малые предприятия, заинтересованные в получении химических добавок. Например, к нам недавно обратилась пищевая компания, которая использует в своей технологии полидекстрозу – современный полимер, добавление которого делает низкокалорийные продукты более вкусными без использования жиров и сахара.  Но в России это вещество не производится, сама пищевая компания не имеет для его получения нужных площадей и оборудования, а китайские фирмы поставляют продукт нестабильного качества. Центр же малотоннажной химии сможет наработать достаточные его объемы и передать заказчику.
Химия в томских университетах всегда была сильная – и фундаментальные исследования, и технологические разработки. ТГУ, ТПУ, Инжиниринговый химико-технологический центр, Институт химии нефти СО РАН – все мы работаем вместе. Родилась идея аккумулировать в одной точке и компетенции по полимерной химии. К примеру, по биоразлагаемым пластикам – крайне актуальная тема во всем мире. Крупные компании уже задумываются об их производстве. И у ИХТЦ, ТПУ и ТГУ есть свои наработки. Кто-то разработал лабораторный метод и выяснил, какие сополимеры нужно между собой скрестить, чтобы получить конечный биоразлагаемый полимер; кто-то уже лабораторную технологию имеет, кто-то даже выпускает продукт. Вливаются в коллектив и микробиологи, изучающие, как разлагается биополимер в природе под действием внешней среды. Словом, собираем более тесные научные команды, чтобы сделать реальный прорыв в этой области.
Другая тема – переработка пластика. Бутылки, одноразовая посуда – это все  можно и нужно пустить в дело. Крупные компании об этом задумываются, но у них не хватает компетенций. Нужно провести исследования. У нас этим занимаются многие научные команды, получены хорошие результаты. Есть уже опубликованное исследование по переработке пластика в катализаторы, на которые наносятся определенные каркасные молекулы, своего рода  контейнеры для водорода, например. Сейчас в мире бум водородной энергетики, и подобный продукт весьма ценен.
Еще одно направление – утилизация СО2. Здесь тоже важную роль играют катализаторы. Стоит вопрос, из чего их получать, причем недорого. Третье перспективное направление – это фторполимеры, конечные изделия из которых могут быть использованы в водородной энергетике. Томск просто обязан заниматься фторполимерами, учитывая соседство Сибирского химического комбината. Химики знают, что недостаточно просто произвести водород, возникают проблемы его хранения, транспортировки и использования. И Центр малотоннажной химии поможет их решить.
Мост через «долину смерти»
– В целом же НОЦ мирового уровня позволит томичам построить мосты между учеными и производственниками, увеличить в три раза количество запатентованных разработок и поможет инженерным изысканиям преодолеть так называемую «долину смерти», – считает директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев. – В мире признано, что есть классические девять уровней технологической готовности проекта, инжиниринг в различных классификациях занимает от четвертого до шестого-седьмого уровня. Этот участок условно называется «долиной смерти»: большая часть технологий «умирает» именно на этом этапе. Технология проходит научные лаборатории, но потом у ученых исчезает мотивация доводить разработку до промышленности, потому что путь этот тернистый. Технологические разработки – это миссия НОЦ. Мы готовы проходить эту «долину смерти» и помогать разработчикам найти промышленных партнеров.
Цель нашего проекта «Перспективные материалы и технологии обеспечения качества» – консолидация всех организаций региона, занимающихся материаловедением. На их базе будет создан центр компетенций мирового уровня в области перспективных материалов и технологий неразрушающего контроля. Он будет работать над продуктами и услугами в шести направлениях: рентгеновская томография, комплексы роботизированного контроля качества, композиционные материалы, функциональные покрытия, аддитивное производство и роботизированная сварка трением с перемешиванием. Рентгеновская томография, в том числе для крупногабаритных изделий, – это уникальная компетенция Томска и ТПУ в частности. Также мы занимаемся комплексами роботизированного контроля качества, которые могут встраиваться в промышленность индустрии 4.0, с их помощью можно создавать глубоко автоматизированные или даже полностью «безлюдные» производства. Кроме того, организации, участвующие в проектах центра, будут разрабатывать новые материалы,  например, композиты для применения в экстремальных условиях. В фокусе внимания – функциональные материалы со свойствами самовосстановления и самодиагностики. Есть направления, где мы уже можем поставлять продукцию на рынок. Например, системы для крупногабаритного аддитивного производства, которое уже создается в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН. Также мы готовы внедрять в промышленность системы роботизированной сварки трением с перемешиванием.
В проекте Томского научно-образовательного центра участвуют шесть университетов, шесть научно-исследовательских институтов и 19 высокотехнологических компаний.
– Перед нами стоят настолько серь­езные задачи, что их невозможно решить в одиночку, ни один университет, даже самый сильный, не справится, – убежден врио ректора ТПУ Андрей Яковлев. – Нужно сотрудничать с РАН, подключать бизнес, промышленность, подставлять друг другу плечо. Только так мы можем вывести Томский научно-образовательный центр на действительно мировой уровень, реализовать весь громадный потенциал, накопленный в Томской области. И, что особенно важно для вуза, в каждом проекте заложена модель подготовки инженеров будущего.

Ольга Колесова

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2