О новых тенденциях в науке и образовании, виртуальных заводах и каспийских торосах «Панораме КТК» рассказывает проректор по научной работе РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина, к. т. н. Павел Калашников
- Павел Кириллович, скажите, как ответственный за научный сектор, насколько большой объем исследований сейчас выполняет главный нефтегазовый вуз страны? В чем этот объем измеряется?
-Если говорить в общих чертах, то проще всего измерить в деньгах. Недавно мы преодолели «психологический рубеж» в один миллиард рублей, за два года добавив к показателям 20%. Такие доходы университет получает от хоздоговорной деятельности и бюджетной фундаментальной науки. Выполняем проектирование, инженерные изыскания, проводим лабораторные расчеты и так далее. Губкинский университет – отраслевой вуз, поэтому неудивительно, что 80% доходов поступает от производственных компаний.
Еще один способ проанализировать наши объемы исследований – по количеству удовлетворенных заявок в Российском научном фонде, где происходит выделение бюджетных средств. За последние пять лет из 16 тыс. заявок по нефтегазовому направлению было одобрено 260, из них девять профинансированных – наши. По этому показателю мы находимся в верхней трети таблицы участников, но нам есть куда расти.
Возможности регулярного бюджетного финансирования дает работа молодежных лабораторий. Сейчас у нас их три, это количество мы планируем удвоить.
Среди недавних успехов Губкинского университета – получение премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники. В Единый государственный перечень научных изданий – «Белый список» – включены все восемь научных журналов нашего вуза, публикующих основные результаты научных исследований наших и отраслевых специалистов.
Возможности для дальнейшего улучшения результатов в сфере науки мы видим в консолидировании потенциала разных кафедр на наших наиболее сильных направлениях, чтобы соответствовать всем запросам государства.
-Губкинский университет входит в число участников программы академического лидерства «Приоритет-2030». В рамках этой программы вуз готовит рекомендации по развитию сети испытательных центров и промышленных полигонов для испытаний нефтегазового оборудования, приборов, материалов, а также формирует портфель проектов по проектированию, научно-техническому сопровождению, техническому диагностированию, экспертизе промышленной безопасности, в том числе по методике HAZOP. В какой мере эта деятельность ориентирована на трубопроводный транспорт нефти?
-В базовой части программы академического лидерства «Приоритет-2030» мы участвовали до 2023 года. В 2024-м вошли в перечень 38 вузов, обеспечивающих подготовку инженерных кадров и научных разработок для технологического лидерства. Сегодня в стране инженеров выпускается в три раза меньше, чем носителей гуманитарных профессий, и эта тенденция нуждается в исправлении. В рамках сформированной до 2036 года программы вуза мы занимаемся как развитием инженерного образования, так и вовлечением молодежи в научно- исследовательскую деятельность. А названными вами направлениями – HAZOP, научно-техническое сопровождение, техническое диагностирование, экспертиза промышленной безопасности – мы никогда не прекращали заниматься. Это наша рутина и основные компетенции. В системе трубопроводного транспорта все это применяется. Наиболее тесные связи мы имеем с ПАО «Газпром».
-По специальности вы инженер по проектированию, сооружению и эксплуатации газонефтепроводов и газонефтехранилищ. Первые ваши научные работы посвящены очистным устройствам и математическому моделированию движения в трубе снаряда внутритрубной диагностики. При этом ваша текущая сфера научной деятельности – технологии освоения морских месторождений. Насколько взаимосвязаны эти направления?
-Здесь очевидны и связь, и логика. Я окончил кафедру проектирования, эксплуатации газонефтехранилищ и газонефтепроводов. Потом продолжил написание кандидатской диссертации на факультете инженерной механики – на кафедре автоматизации проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности. И там, и там я занимался вопросами проектирования. Если же говорить о диагностических приборах, их использование в магистральных и морских трубопроводах принципиально не отличается: и там, и здесь оно происходит без воздействия окружающей среды.
-И приборы внутритрубной диагностики, и тем более очистные устройства достаточно долго применяются в системах трубопроводного транспорта. Достигнут ли предел совершенства или существуют новые прорывные технологии в этом направлении?
-Приборы внутритрубной диагностики проделали большой путь в развитии. Профилемеры, ультразвуковые и магнитные дефектоскопы стали эффективнее. Появились комбинированные приборы, совмещающие несколько видов диагностики в одном корпусе. Успешно решаются вопросы компактности, энергообеспечения, разнообразия и комбинации датчиков. С ростом вычислительной мощности в приборах нужно двигаться в сторону внедрения ИИ. С ним в процессе движения по участку трубопровода прибор сам будет принимать решения и снимать не все подряд с одинаковым качеством, а сразу анализировать данные и самостоятельно выбирать набор наиболее эффективных для этого случая датчиков и степень детализации исследования.
-Одна из ваших работ посвящена использованию возобновляемых источников энергии для эксплуатации морских платформ. Насколько ВИЭ эффективны для морских нефтяных терминалов, в частности черноморских?
-В 2013–2014 годах совместно с коллегами из МГСУ (Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет) я изучал вопросы применения возобновляемых источников энергии для морских платформ, выносных причальных устройств и так далее. Исследовал энергию ветра, солнечную, волновую. Пришел к выводу, что все это пока нерентабельно. Говоря об эффективности ВИЭ, следует делать поправку на существующий уровень развития технологий, прецеденты пиковых нагрузок, непредсказуемость и нестабильность природных факторов, высокую стоимость аккумуляторов, содержащих в составе редкоземельные металлы.
Да и выглядит это странно – со всеми перечисленными сложностями устанавливать на морской платформе оборудование возобновляемой энергетики, а попутный нефтяной газ сжигать факелом или закачивать обратно в пласт. При этом, конечно, исследования надо продолжать: то, что сегодня кажется нерешаемым, завтра может стать вполне осуществимым.
-Если посмотреть на карту, видно, что нефтепровод КТК огибает северную часть Каспийского моря. А можно ли было «срезать напрямик», проложив трубопроводную систему по дну моря – тогда и сейчас? Давно ведутся разговоры о проекте нефтепровода Курык – Дюбенди, ведущего из Казахстана в Азербайджан. Возможна ли его реализация? Можно ли установить НПС на платформах посреди Каспийского моря?
-Проблема Каспийского моря – сочетание небольших глубин с ледовыми образованиями, которые приводят к экзарации дна. Иными словами, ледяные торосы перепахивают грунт. Прокладывать трубопровод в таких условиях необходимо с хорошим заглублением, ниже уровня экзарации. Примеры таких проектов есть. От шельфового месторождения имени Юрия Корчагина по дну Каспийского моря идет 50-километровый трубопровод до точечного выносного причала с последующей отгрузкой нефти на танкеры. А дальше все упирается в экономику. Строительство подводного трубопровода за километр линейной части обойдется минимум в три раза дороже, чем сухопутного. Причем речь идет уже не о 50, а примерно о 500 км. Добавьте к этому, что никто не строит НПС посреди моря.
-Вы участвовали в создании тренажеров и являетесь соавтором нескольких компьютерных программ. Расскажите, пожалуйста, об этой работе.
-Я участвовал в разработке различных тренажеров, которые в целом можно разбить на четыре типа. Где-то на уровне идеи, где-то как соавтор и исполнитель. Первый, самый простой тип тренажеров предназначен для выполнения лабораторных работ. Раньше это были мобильные приложения, сейчас чаще всего веб-интерфейс. Программы моделируют процессы по физике, химии, теоретической механике, сопротивлению материалов.
Второй тип – VR-тренажеры. К примеру, мы сделали виртуальный малотоннажный завод по производству сжиженного природного газа, морскую платформу с различными сценариями операций и учебно-тренировочными задачами и другие объекты.
Третий тип – программно-аппаратный комплекс. В частности, мы сделали такой для освоения навыков управления ТНПА – телеуправляемым необитаемым подводным аппаратом. В нефтяной отрасли такие аппараты применяются, например, на береговых терминалах – для выявления коррозии конструкций под водой и для замены элементов электрохимзащиты. Наш тренажер имеет все, что нужно для управления ТНПА, – пульт, джойстик, приборы, мониторы наблюдения.
Четвертый тип – высокоточные комплексы математического моделирования. Они позволяют отрабатывать различные задачи на самых разных этапах, от добычи до нефтепереработки.
-В связи с развитием технологий искусственного интеллекта часто рассуждают о будущем профессий. Какие из них для нефтегазового сектора, и особенно систем трубопроводного транспорта нефти, скоро заменит ИИ? Насколько вообще применим «синтетический разум» в этой сфере?
Готовясь к интервью, я задал этот вопрос самому ИИ. Должен сказать, что в целом согласен с его выводами. Автоматизация сократит потребности в операторах технологических процессов. Полностью их не заменит, потому что конечное решение будет оставаться за человеком, но количество работников этой специальности в отрасли уменьшится. То же произойдет и с дефектоскопистами: процессы базовой аналитики возьмут на себя машины. А на следующем этапе можно будет автоматизировать и более глубокую интерпретацию аналитических данных.
Трансформируется и деятельность специалистов по ремонту. Больше станет ремонтов по фактическому состоянию, по результатам мониторинга. А вот потребность в специалистах в области кибербезопасности, наоборот, будет только увеличиваться.Защита информационных каналов станет критически важной для обеспечения технологических процессов.
-Поколение студентов и поколение преподавателей – чем они отличаются? Что объединяет, а что разобщает в отношении к жизни, в менталитете, амбициях, упорстве в учебе?
-Год на год не приходится, и выводы можно сделать весьма противоречивые. Общая тенденция такова: снижение уровня базовой подготовки поступающих в вуз вчерашних школьников. Я не думаю, что виновата только школа, скорее это общее снижение уровня культуры труда. Когда студентам приходит время определяться с областью применения своих профессиональных навыков, мы наблюдаем ту же картину: они требуют сразу высокой оплаты труда, не готовы к монотонной работе.
-Доводилось ли бывать на объектах КТК, на промплощадках компаний-акционеров, взаимодействовать со специалистами Консорциума? Как вам Большая академическая аудитория, реконструированная КТК в 2018 году?
- На объектах КТК мне бывать не доводилось, в отличие от ПАО «Транснефть». После третьего курса я целый месяц проходил практику на НПС «Кстово» в Нижегородской области. В Большой академической аудитории периодически читаю лекции, там хорошая вместимость, светло, отличная аппаратура. И очень комфортно стало проводить мероприятия различного формата в Открытом лектории Губкинского университета. Его в 2020 году КТК отремонтировал за счет своих благотворительных средств.
Текст: Павел Кретов