Выпуск 2(6), 2012
Дата выхода в свет 30 декабря 2012 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящем номере журнала публикуются результаты научных исследований, проводившихся в 2009–2011гг. в рамках Программы Президиума РАН «Научные основы инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных технологий оценки и освоения природных и техногенных ресурсов» (разделы 1.3, 2.3, 4.2 и 4.3). Координаторы Программы – академик Л.И.Леонтьев и академик Д.В.Рундквист.
Основная цель Программы – научное обоснование и разработка новых концептуальных подходов и инновационных технологических решений, направленных на развитие минерально-сырьевого комплекса страны в условиях модернизации российской экономики.
В исследованиях, охватывативших практически всю территорию России, приняли участие научные коллективы 48 институтов Центра, Урала, Сибири и Дальнего Востока из 6 отделений РАН (рис. 1).
Программа предусматривала проведение исследований по следующим научным направлениям:
1. Научные основы развития минерально-сырьевой базы в условиях модернизации российской экономики.
Координаторы – академик Н.С. Бортников, академик А.Н. Дмитриевский, академик Д.В. Рундквист, член-корреспондент РАН Ю.Г. Сафонов.
2. Научное обоснование и разработка новых методов освоения природных и техногенных месторождений.
Координаторы – академик Н.С. Бортников, академик К.Н. Трубецкой,
академик А.Н. Дмитриевский.
3. Фундаментальные проблемы создания экологически безопасных ресурсосберегающих технологий комплексной переработки природного ископаемого сырья и техногенных отходов.
Координаторы – академик Л.И. Леонтьев, академик С.Н. Хаджиев, академик М.В. Иванов, академик В.А. Чантурия.
4. Методы, математические модели, аппаратно-программные средства информационного обеспечения и управления рациональным природопользованием.
Координаторы – академик С.Н. Васильев, академик А.Д. Гвишиани, академик В.И. Осипов.
Перечисленные направления были выбраны на основе анализа современного состояния и перспектив развития российской экономики.
Сегодня, как и в предшествующие годы, минерально-сырьевой комплекс России продолжает оказывать существенное влияние на экономику, социальную сферу и оборонную безопасность страны.
В настоящее время прямой вклад минерально-сырьевого комплекса в ВВП страны, без учета вторичных эффектов, составляет около 20 %, в доходы федерального бюджета – около 50 %. Объем экспортных поступлений в бюджет государства, прямо или косвенно связанных с разработкой минерально-сырьевых ресурсов, достигает 70%. Минерально-сырьевой комплекс играет важную роль в поддержании смежных отраслей промышленности, формировании крупных мультипликативных экономических эффектов в социально-экономическом развитии страны.
Минерально-сырьевой комплекс сохраняет свое системообразующее значение и в условиях перехода к инновационной экономике. Об этом свидетельствует включение обеспечения рационального природопользования и развития минерально-сырьевой базы страны в число стратегических национальных приоритетов России (Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года, утвержденная Президентом России в ноябре 2009 г. ).
Оптимальной для переходного периода является ресурсно-инновационная стратегия, которая позволяет в наиболее полной мере использовать такое важное конкурентное преимущество России на мировых рынках, как ее высокий ресурсный потенциал.
На этом этапе наряду с задачей воспроизводства запасов и эффективной добычи энергетических и стратегически важных для модернизации экономики страны видов минеральных ресурсов на первое место выдвигается проблема их комплексной энергоэффективной ресурсосберегающей переработки. По мнению ученых РАН, «реализация ресурсно-инновационной стратегии позволит соединить ресурсы и новые технологии. При этом новые технологии в ресурсодобывающих и перерабатывающих отраслях способны выполнить роль мультипликатора, а не примитивного «сумматора» дополнительного экспорта наукоемкой продукции с уменьшением экспорта ресурсов».
Общемировой тенденцией развития минерально-сырьевого комплекса является ухудшение качества сырья, залегающего в недрах, и существенное усложнение горно-геологических и природно-климатических условий открываемых месторождений.
Применительно к углеводородному сырью это проявляется в изменении структуры разрабатываемых и новых запасов нефти, в которой уже около 60% составляют трудноизвлекаемые запасы (обводненные пласты с остаточной нефтью, нефть в низкопроницаемых коллекторах, вязкая нефть и др.). Увеличивается глубина залегания разрабатываемых залежей, центры добычи перемещаются на морские акватории и в районы с неразвитой инфраструктурой и суровым климатом (Крайний Север, Восточная Сибирь и др.). Начинается промышленное освоение новых нетрадиционных источников углеводородов – сланцевого газа и сланцевой нефти, природных битумов и тяжелой нефти, углеводородов из плотных коллекторов.
Все это резко снижает эффективность, а в ряде случаев практически исключает применение традиционных технологий добычи, приводит к существенному уменьшению доли нефти, извлекаемой из продуктивных пластов. Сегодня среднее значение коэффициента нефтеотдачи на российских нефтяных месторождениях составляет менее 0,3, т.е. в недрах остается более 70% выявленных запасов.
Инновационные технологии освоения месторождений углеводородного сырья должны опираться на геологическое, гидродинамическое и геомеханическое моделирование на основе высокопроизводительных суперкомпьютерных вычислений, на использование широкого спектра физико-химических и бактериальных методов, управление процессом разработки в режиме реального времени.
Цели и задачи исследований по Программе соответствуют основным направлениям государственной научно-технической политики РФ:
-приоритетному направлению развития науки в РФ «Рациональное природопользование» и критическим технологиям поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи; энергоэффективного производства и преобразования энергии на органическом топливе; мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения, утвержденных указом Президента РФ в июле 2011 г.;
-Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008–2012 гг. (направления 58, 59, 60, 66, а также отдельные задания из направлений 3, 20, 25, 38, 39, 51и др.);
-технологическим платформам, утвержденным в апреле 2011 г. Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям: твердых полезных ископаемых (№22), технологии добычи и использования углеводородов (№23), глубокой переработки углеводородных ресурсов (№24), материалов и технологии металлургии (№21), технологии экологического развития (№28), национальной суперкомпьютерной технологической платформе (№4).
| Ученый секретарь Программы, | К.И. Якубсон |
| заместитель директора ИПНГ РАН |
Материалы размещены в соответствии с рубриками журнала.
1.1. Георесурсы
Статьи подготовлены по результатам исследований по Программе Президиума РАН (раздел 1.2 "Фундаментальные проблемы оценки перспектив нефтегазоносности и ресурсного потенциала осадочных бассейнов, прогноза уникальных и крупных месторождений углеводородов, в том числе на шельфе окраинных и внутренних морей России и на больших глубинах"); координатор – академик А.Н. Дмитриевский.
Валяев Б.М., Астафьев Д.А., Кузин А.М., Павленкова Н.И., Родкин М.В., Смирнова М.Н., Юркова Р.М. Глобальные и региональные неравномерности формирования и распространения ресурсов и скоплений углеводородов и механизмы процессов нефтегазонакопления
Володин И.А., Казанкова Э.Р., Чеботарева И.Я. О возможности применения пассивных геофизических методов для решения задач поисков и разведки глубокозалегающих скоплений углеводородов
Волож Ю.А., Дмитриевский А.Н., Леонов Ю.Г., Милетенко Н.В., Федонкин М.А. Новые подходы к решению проблемы роста ресурсной базы углеводородного сырья (стратегические поисково-оценочные проекты федерального и регионального уровней)
Готтих Р.П., Писоцкий Б.И. Проблема полигенного нефтеобразования. Возможные источники и механизмы формирования залежей углеводородов (геохимический и геофизический аспекты)
Дмитриевский А.Н., Шустер В.Л., Пунанова С.А., Самойлова А.В. Моделирование геологического строения и механизмов формирования и размещения скоплений нефти и газа в доюрских комплексах Западной Сибири
Богоявленский В.И., Полякова И.Д., Богоявленский И.В., Будагова Т.А. Перспективы нефтегазоносности больших глубин шельфа и суши Южно-Карского региона
Ульмасвай Ф.С., Добрынина С.А., Матлах Л.Л. Распознавание характерных признаков мест локализации нефтегазовых месторождений по комплексу спутниковых и геолого-геофизических данных
Сорохтин Н.О., Козлов Н.Е., Глазнев В.Н. Прогноз потенциальной нефтегазоносности Баренцевоморского бассейна и развитие ресурсной базы прибрежной зоны Кольского региона
Артюшков Е.В. Физические механизмы образования нефтегазоносных бассейнов и ловушек для углеводородов
1.2. Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности
Статьи подготовлены по результатам исследований по Программе Президиума РАН (раздел 2.3 "Научное обоснование новых интегрированных технологий освоения месторождений углеводородов, обеспечивающих их наиболее полное извлечение из недр, на основе математического моделирования и изучения механизма управления энергетикой месторождения и флюидопотоками"; координатор – академик А.Н. Дмитриевский.
Максимов В.М., Дмитриев Н.М., Михайлов Н.Н., Ковалева Л.А., Семигласов Д.Ю. Создание инновационных технологий эффективной разработки месторождений углеводородов с трудноизвлекаемыми запасами на основе новых физико-математических моделей и адекватного численного моделирования
Закиров С.Н., Закиров Э.С., Индрупский И.М., Аникеев Д.П. Новая концепция эффективного порового пространства и ее приложения к повышению эффективности разработки газоконденсатных залежей, залежей высоковязкой нефти и нефтяных оторочек
Абукова Л.А., Абрамова О.П., Попов С.Н., Анисимов Л.А. Прогноз взаимодействия коллекторов, пластовых и технических вод при разработке нефтегазоконденсатного месторождения им. Ю. Корчагина
Городецкий Е.Е., Курьяков В.Н., Юдин И.К., Дешабо В.А., Косов В.И., Юдин Д.И. Исследование устойчивости и кинетики агрегации тяжелых фракций в модельных системах и природных нефтях
Якубов М.Р., Романов Г.В., Якубова С.Г., Борисов Д.Н., Милордов Д.В., Якубсон К.И. Теория и практика скважинных технологий добычи сверхвязких нефтей и природных битумов с использованием растворителей
Назина Т.Н., Павлова Н.К., Татаркин Ю.В., Шестакова Н.М., Бабич Т.Л., Соколова Д.Ш., Ивойлов В.С., Турова Т.П., Хисаметдинов М.Р., Ибатуллин Р.Р., Беляев С.С., Иванов М.В. Разработка биотехнологии повышения степени извлечения нефти из карбонатных нефтяных коллекторов на территории Республики Татарстан
Шубладзе А.М., Пащенко Ф.Ф., Гуляев С.В., Шубладзе А.А., Пащенко А.Ф., Ольшванг В.Р., Белова О.Н. Оптимальная адаптивная система автоматического регулирования газодобывающими скважинами
Санина И.А., Усольцева О.А., Шаумян А.В. Разработка интерактивной методики контроля за изменениями пространственной структуры месторождения с использованием технологий 4D сейсморазведки
Чеботарева И.Я., Володин И.А Контроль разработки месторождений нефти и газа на основе использования комплекса пассивных геофизических методов нового поколения
1.3. Геополитика
Статьи подготовлены по результатам исследований по Программе Президиума РАН (раздел 4.2 "Разработка методов и моделей прогнозирования социально-экономической динамики развития территорий интенсивного освоения недр с учетом факторов экологического риска" (координатор – академик С.Н. Васильев) и раздел 4.3. "Разработка методов и информационного обеспечения управления рациональным природопользованием территорий с целью их экологически безопасного и устойчивого развития", координаторы – академик В.И. Осипов, академик В.Г. Бондур).
Васильев С.Н., Алескеров Ф.Т., Иванов А.А., Якуба В.И. Разработка механизмов принятия экономических решений по утилизации попутного нефтяного газа
Анохин А.М., Белова О.Н., Гусев В.Б., Павельев В.В., Пащенко А.Ф., Пащенко Ф.Ф. Разработка методов и моделей прогнозирования социально-экономического развития регионов с учетом факторов экологического риска
Осипов В.И., Викторов А.С., Орлов Т.В., Трапезникова О.Н., Архипова М.В., Капралова В.Н. Геоиндикаторы изменений окружающей среды районов разработки месторождений твердых полезных ископаемых и методы их оценки
Якубсон К.И., Корниенко С.Г., Разумов С.О., Дубровин В.А., Крицук Л.Н., Ястреба Н.В. Геоиндикаторы изменения окружающей среды в районах интенсивного освоения нефтегазовых месторождений и методы их оценки
Бондур В.Г., Кузнецова Т.В. Исследование естественных нефте- и газопроявлений на водной поверхности по космическим изображениям
Борзенков И.А., Тарасов А.Л., Беляев С.С. Разработка научных основ новых технологий очистки природных и техногенных экосистем от загрязнения нефтью и нефтепродуктами с использованием биопотенциала микроорганизмов