Главная
Будущее Российской Энергетики
Результаты научных исследований > Инновационная деятельность >

Результаты инновационной деятельности

 

2014

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Созданы и опробованы инновационные технологии, направленные на повышение эффективности разработки месторождений нефти и газа, находящихся на поздней стадии добычи. Широкомасштабное применение этих технологий позволит значительно продлить срок эксплуатации крупнейших отечественных месторождений, содержащих наиболее ценные запасы легкой маловязкой нефти и сеноманского газа, интенсифицировать на них добычу и повысить степень извлечения нефти и газа из недр. Разработана и защищена патентом технология создания и эксплуатации подземных хранилищ газа вблизи крупных городов Крыма, основанная на использовании ресурсов газа, растворенного в высокотемпературных пластовых водах, с одновременным извлечением из них ценных микроэлементов и утилизацией геотермальной энергии. Практическая реализация предложенной технологии позволит в существенной степени снизить дефицит энергопотребления в этом регионе. (ИПНГ РАН)

Доклад о состоянии фундаментальных наук в Российской Федерации и о важнейших научных достижениях российских ученых в 2014 году, Москва, Издательство "Наука", 2015, стр. 183-184

2012

27. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ БАЗИС ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОГНОЗА ОЦЕНКИ, ДОБЫЧИ И ГЛУБОКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СТРАТЕГИЧЕСКОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ РОССИИ

Основные результаты, полученные в рамках программ фундаментальных исследований Президиума РАН, утвержденных Постановлением Президиума РАН от 13.12.2011г. № 264.

В последние годы в ряде стран (США, Канада, Япония и др.) проводятся масштабные исследования по созданию технологий разработки месторождений газовых гидратов, ресурсы метана в которых по современным оценкам составляют порядка n 10 м.
С использованием прецессионного сканирующего адиабатического калориметра оригинальной конструкции экспериментально определены термодинамические свойства гидратов метана и углекислого газа в условиях близких к реальным, измерена кинетика образования и диссоциации этих гидратов и процесса замещения метана в газовом гидрате диоксидом углерода, что создало научную основу для разработки нового метода добычи метана путем замещения его в газовом гидрате диоксидом углерода.
Метод имеет принципиальные преимущества по сравнению со схемами разработки предложенными ранее, поскольку образующийся в пласте гидрат СО2 способствует сохранению консолидации пласта, а выделяющееся при этом тепло стимулирует процесс разложения гидрата метана. Кроме того, в предложенной схеме степень замещения метана не имеет никаких ограничений, в то время как в схеме, использованной компанией "ConocoPhillips", теоретический предел замещения равен 64%.
ИПНГ РАН

2011

23. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИННОВАЦИОННЫХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОЦЕНКИ И ОСВОЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ РЕСУРСОВ

Выполнен комплекс исследований по научному обоснованию новых интегрированных технологий освоения месторождений углеводородов с трудноизвлекаемыми запасами. Предложены и программно реализованы новые подходы к моделированию процессов многофазной фильтрации в анизотропных трещиновато-кавернозных породах, что позволяет повысить точность и надежность гидродинамического моделирования, являющегося современной основой проектирования разработки нефтегазовых месторождений. (ИПНГ РАН, ИПМ РАН)

Теоретически и экспериментально обоснованы инновационные технологические решения, позволяющие повысить степень извлечения высоковязких нефтей и битумов из пласта на основе применения углеводородных растворителей, резонансного воздействия высокочастотного электромагнитного поля и микробиологических методов. (ИОФХ КазНЦ РАН, ИПНГ РАН, ИМБ РАН, Баш ГУ)

2010

23. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИННОВАЦИОННЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОЦЕНКИ И ОСВОЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ РЕСУРСОВ

Разработаны новые подходы и критерии поиска и разведки месторож- дений углеводородов, основанные на использовании установленных по комплексу геофизических данных совокупности аномальных характеристик земной коры в их пределах. Для одной из крупнейших на Сибирской платформе Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления построена модель строения земной коры и формирования нефтеобразующих систем, которая может служить основой для прогноза перспективности на углеводородное сырье юга Сибирской платформы. (ИПНГ РАН)

Получены новые данные о геологическом строении и перспективах нефтегазоносности российского сектора Ледовитого океана и прилегающей части суши:
[...]

– установлены зависимости нефтегазопроизводящих и коллекторских свойств юрских и триасовых отложений от глубины, катагенетической преобразованности ОВ, пластовых температур, давлений и коэффициентов их аномальности в Южно-Карском регионе (арктические районы наземной и акваториальной части Западно-Сибирского НГБ), что позволило прогнозировать наличие на этой территории крупных нефтегазоконденсатных залежей. (ИПНГ РАН, ГИН РАН)

Выполнен комплекс исследований по научному обоснованию новых интегрированных технологий освоения месторождений углеводородов с трудноизвлекаемыми запасами:

– установлена многовариантность законов фильтрации вязких нефтей в анизотропных трещиновато-кавернозных породах и построена обобщенная модель геометрии трещиноватости в слоистом массиве пород, что позволяет повысить точность и надежность программ гидродинамического моделирования, используемых при проектировании разработки нефтегазовых месторождений; (ИПНГ РАН, ИПМ РАН)
– на основе комплекса 3D-компьютерных экспериментов предложена и обоснована инновационная технология разработки нефтяных оторочек нефтегазоконденсатных залежей путем формировании барьеров давления на газонефтяном и водонефтяном контактах. Применение предлагаемого способа при проектировании разработки нефтегазоконденсатных месторождений позволяет на 20–30% увеличить прогнозный коэффициент извлечения нефти по сравнению с традиционным способом разработки; (ИПНГ РАН)
– установлены физико-химические факторы и условия, улучшающие вытеснение высоковязкой нефти из пласта на основе применения углеводородных растворителей и резонансного воздействия высокочастотного электромагнитного поля; (ИОФХ КазНЦ РАН, ИПНГ РАН, Баш ГУ)

[...]

Разработана методика оценки и картирования неоднородностей тепло- изолирующих свойств почвенно-растительного слоя и неоднородностей свойств многолетнемерзлых пород (макрольдистость, температура и другие) по данным дневной и ночной космической съемки летнего периода, позволяющая районировать территорию нефтегазодобычи по вероятности развития опасных геокриологических процессов. (ИПНГ РАН)

2009

14. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ, РАЗВИТИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ, ОСВОЕНИЯ НОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

Определены критерии и выполнена сравнительная оценка неразведанных ресурсов глубоких горизонтов осадочного чехла основных нефтегазодобывющих провинций России. В целом для Западно-Сибирской, Волго-Уральской, Тимано-Печорской и Прикаспийской провинций величина неразведанных ресурсов составила 107 млрд. тонн условного топлива, из них 38,2 млрд. тонн нефти и 73,4 трлн. м3 газа. На основе обобщения геолого-геофизических материалов по нефтегазоносным бассейнам мира обоснованы возможные механизмы образования на больших глубинах зон разуплотнения горных пород, благоприятных для аккумуляции углеводородных флюидов. Полученные результаты подтверждают перспективность глубоких горизонтов в нефтегазодобывающих регионах страны для поисков крупных скоплений углеводородов. (ИПНГ РАН, ГИН РАН)

В результате проведенного трехмерного моделирования термобарических условий в осадочных комплексах Западной Арктики обоснованы перспективы нефтегазоносности глубокопогруженных отложений, доступных бурению. (ИПНГ РАН)

Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию энергоресурсосберегающих технологий разработки месторождений высоковязкой (тяжелой) нефти и природных битумов:
а) созданы новые алгоритмы математического моделирования многофазной фильтрации в анизотропных сложно структурированных трещиноватых и пористых средах, что создает возможность с большей точностью и надежностью осуществлять прогноз показателей разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти; (ИПНГ РАН, ИПМ РАН)
б) обоснованы основные базовые параметры технологии извлечения высоковязкой нефти и природных битумов на основе закачки в пласт углеводородных растворителей; (ИОФХ КазНЦ РАН, ИПНГ РАН)

Для районов распространения многолетнемерзлых пород теоретически обоснована и практически подтверждена возможность мониторинга по данным космической съемки в видимом и тепловом диапазоне природных процессов, представляющих наибольшую потенциальную опасность для функционирования объектов нефтегазового комплекса, и оценки негативного влияния последних на состояние природной среды. (ИПНГ РАН)

2006

Можно выделить три основных направления развития инновационной деятельности в Институте в отчетный период:

Выполнение по заказу органов государственной власти (министерств), отраслевых НИИ и промышленных компаний прикладных НИР, основанных на результатах фундаментальных и проблемно-ориентированных фундаментальных исследований.

Закрепление прав интеллектуальной собственности на принципиально новые результаты НИР, ориентированные на практическое использование.

Создание институциональной среды, способствующей практической реализации научных разработок института.

Кратко рассмотрим результаты деятельности Института по каждому из направлений.

1. В отчетный период Институтом выполнялись прикладные НИР по 38 договорам, тематика которых охватывала все основные научные направления, предусмотренные уставом Института. Среди заказчиков НИР ведущие отраслевые институты (ВНИИнефть, ВНИГРИ, ИГиРГИ, ВНИИгаз), крупнейшие отечественные нефтегзовые компании (ОАО «Газпром», ОАО «Татнефть», РВО «Зарубежнефть», ОАО «Седанко», ОАО «Удмуртнефть», АО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Саратовнефтегаз», ЗАО «Арктикшельфнефтегаз») и дочерние предприятия ОАО «Газпром» (ООО «Уренгойгазпром», ООО «Надымгазпром», ООО «Астраханьгазпром», ООО «Кавказтрансгаз») и другие промышленные предприятия.

Среди выполненных НИР, в первую очередь следует выделить работы, проводившиеся в рамках государственных контрактах с Минобрнаукой, Минприродных ресурсов, Минпромэнерго (в этих контрактах Институт выступал в качестве одного из основных соисполнителей):

Анализ ресурсной базы природных битумов и тяжелых нефтей (в рамках госконтракта ВНИГРИ с Минприродных ресурсов). Проведение исследований и разработка экологически безопасных технологий с использованием эффективных методов воздействия на пласт (в рамках госконтракта ВНИИнефть с Минпромэнерго). Проведение исследований и разработка технико-экономических требований в аэрокосмическим и аэромобильным технологиям ОПК двойного применения для использования в интересах ТЭК (в рамках госконтракта ЗАО «ФНПЦ «Нефтегазаэрокосмос» с Минпромэнерго.

Разработка системы научно-технических и научно-методических требований по оценке и контролю техногенных геодинамических процессов на морских нефтегазовых месторождениях (в рамках НИЭР института океанологии РАН с Минобрнаукой).

Среди НИР с промышленными компаниями особое место занимают договоры с ОАО «Газпром» и его дочерними предприятиями: Разработка новых высокоэффективных технологий извлечения углеводородного сырья, включая его нетрадиционные виды, из недр и его переработки в местах добычи на основе исследования и математического моделирования физических, физико-химических и гидродинамических процессов (заказчик – ОАО «Газпром»).

Концептуальные проблемы разработки эффективной стратегии устойчивого функционирования и развития ОАО «Газпром» (заказчик – ОАО «Газпром»).

Научное обоснование, разработка и опытно-промышленное опробование комплекса технологий на основе применения полимерно-гелевых систем (заказчик-ООО «Уренгойгазпром»).

Создание аппаратурно-методического комплекса ИКАР-3 для измерений примесей в многокомпонентных углеводородных растворах при решении технологических и экологических задач на предприятиях нефтегазовой отрасли. Его внедрение и использование в аналитических лабораториях предприятия ИТЦ ООО «Газпром добыча Уренгой» подтверждает эффективность и конкурентоспособность этой разработки.
Наиболее значимый экономический эффект получен при использовании методик измерения массовой концентрации:
• воды в диэтиленгликолевых растворах;
• диэтиленгликоля в диэтиленгликолевых растворах;
• нефти в стабильном газовом конденсате.
(заказчик – ООО «Уренгойгазпром»).

Экспериментальная модель продвижения растворенного защемленного газа в неоднородных терригенных коллекторах при понижении давления (заказчик- ООО «Надымгазпром»).

Первые две темы являются комплексными. К их выполнению в качестве соисполнителей было привлечено 13 институтов РАН: ИНМИ, ИПмех, ИФЗ, ИО, ИПКОН, ИНХС, НЦ НВМГ, ИВД (по первому договору с ОАО «Газпром»), ИСА, ИПУ, ИНП, ИМЭМО (по второму договору с ОАО «Газпром»). По своему содержанию эти договоры являются проблемно-ориентированными фундаментальными исследованиями.

Договоры с дочерними предприятиями ОАО «Газпром» – типичные представители другой категории НИР, выполняемых Институтом, прикладные исследования, в рамках которых разрабатываются новые методики и технические средства, основанные на результатах ранее проведенных фундаментальных исследованиях. Следует отметить, что результаты НИР по договорам с ООО «Уренгойгазпром» легли в основу нескольких патентов, полученных Институтом. Отдельную группу НИР составляют договоры на экспертизу проектов на проведение геолого-разведочных работ, подсчета запасов углеводородного сырья, проектов разработки месторождений. За отчетный период Институтом выполнена более 10 таких контрактов.

2. Одной из основных форм закрепление прав интеллектуальной собственности на результаты НИР за Институтом является оформление соответствующих патентов. За отчетный период Институтом получены 4 патента и одно положительное решение на поданную заявку. Относительно низкая активность сотрудников Института по патентованию своих научных разработок от имени Института является неурегулированность ряда важных правовых и нормативных вопросов. До сих пор не решен вопрос о правах собственности института на разработки, созданные за счет бюджета. Академическая организация не может создать дочернюю компанию, передать ей свою интеллектуальную собственность на базе лицензионного соглашения для превращения в коммерческий продукт с последующим возвращением части средств на развитие института. К этому следует добавить отсутствие в заключаемых сотрудниками Института трудовых договорах юридически закрепленных норм отчислений, получаемых авторами изобретений в случае коммерциализации запатентованных разработок. Недостаточно проработан также вопрос о возможности выделения Институтом финансовых средств на патентование и последующую поддержку полученных патентов. В настоящее время, в принципе, возможна следующая схема финансирования этой деятельности: госпошлина за патентование оплачивается из бюджетных средств, а ежегодная поддержка патентов осуществляется за счет внебюджетных средств. Серьезным стимулом для патентования может послужить практика выделения РАН централизованных средств для патентования за рубежом результатов НИР наиболее перспективных с точки зрения последующей коммерциализации.

Среди полученных Институтом патентов наиболее конкурентоспособными на зарубежных рынках высокотехнологической продукции могла бы явиться группа патентов, связанных с новыми технологиями подавления водо- и пескопроявления в газовых скважинах на основе применения ПГС «Тампоскрин». В настоящее время проводится производственная апробация этих технологий на объектах ООО «Уренгойгазпром».

3. В отчетный период Институтом уделялось большое внимание установлению прямых контактов с инновационно активными промышленными предприятиями. Закрепление и юридическое оформление этих контактов осуществлялось несколькими способами. Используя право Института создавать хозрасчетные структурные подразделения, в 2006-2007 г.г. было образовано два новых научных подразделения.

Штаты этих подразделений формировались за счет привлечения (на условиях работы неполную неделю) сотрудников НИИ, с которыми ИПНГ ведет ряд совместных научно-исследовательских проектов (НИПИморнефтегаз и Центр проблем освоения нефтегазовых ресурсов). В ближайшее время планируется перевезти на внебюджетное планирование Центр геополитических проблем мировой энергетической системы, увеличив ее штат за счет привлечения сотрудников компании «Роском», являющейся одним из основных организаторов Международного энергетического диалога и Международной недели нефти и газа.

Другим направлением деятельности по созданию благоприятной среды для инноваций являлось участие Института в работе ряда некоммерческих организаций и коммерческих структур, в число учредителей которых входит ИПНГ РАН. Это некоммерческое партнерство – «Морские нефтегазовые технологии» (образовано совместно с ИО РАН) и «Интергеокосмос» (совместно с ИЗМИ РАН и рядом других научных и производственных организаций), коммерческие организации – ЗАО «ФНПЦ «Нефтьгазаэрокосмос» (совместно ОАО «Росшельф», ведущими КБ и производственными предприятиями аэрокосмической отрасли), ОАО «Национальные нефтегазовые технологии» (РАН, как юрлицом, и рядом инвестиционных компаний). Перечисленные структуры были созданы до начала отчетного периода.

Созданию благоприятной среды для инноваций способствовало также заключение договоров о научно-техническом сотрудничестве с рядом промышленных предприятий. Это ЗАО «Октопус», реализующее оригинальную технологию ликвидации эксплуатационных газовых скважин в сложных горно-геологических условиях, в частности, на Астраханском ГНКМ, ЗАО «…», разрабатывающим эффективную технологию переработки тяжелых нефтяных остатков, ООО «Атомбиотех», осуществляющее производственное внедрение технологий на основе ПГС «Тампоскрин» и производящего этот реагент, ООО «Интеллекттехнологии», выполняющего опытно-методические работы на Оренбургском ГНКМ по оценке возможности добычи высокомолекулярных компонентов УВ-сырья и сорбированных ими газа и конденсата. Институт активно участвует в работе этих предприятий, а во многих случаях осуществляет научное руководство их деятельностью.

© 2001- 2016 ИПНГ РАН