Проектирование нефтегазовых машин

Введение

Актуальность исследования. В условиях прогрессивного истощения легко извлекаемых запасов нефтяных месторождений, усложнением условий добычи и падением цен на нефть компании должны решать все более сложные задачи в области совершенствования методов и технологий поисков, разведки и разработки нефтяных месторождений. Возможный прогресс в этом направлении базируется на использовании передовых отечественных и зарубежных технологий, видное место среди которых занимают информационные технологии (IT). Технологическое развитие нефтегазовых компаний сопровождается резким ростом спроса на информацию, расширением масштабов использования информационных технологий.
Этому благоприятствуют стремительное развитие информационных систем и новых направлений информационного производства, таких как «Big Data», «интернет вещей», «облачные технологии», «цифровые месторождения» и другие прогрессивные технологии. В совокупности они способны создать серьезный потенциал повышения эффективности функционирования компаний нефтегазового комплекса. Для завоевания конкурентных позиций на международных рынках компании нефтяной отрасли должны повысить производительность и эффективность операций, сокращать издержки, рационализировать производство, с тем чтобы успешно выходить в новые регионы добычи и на новые рынки сбыта.
Достижение этих целей должно сопровождаться максимальным извлечением выгод от использования новых IT, повышением скорости и качества принимаемых решений, возможностями обработки и интерпретация огромных потоков информации. Эксперты прогнозируют, что наибольшие успехи возможны при использовании методов и технологий управления в реальном времени, инструментов сценарного моделирования и поддержки принятия решений в условиях риска и неопределенности. В этом контексте «цифровые» 4 месторождения (ЦМ) становятся мощным средством повышения эффективности, поскольку позволяют дистанционно управлять эксплуатацией производственных объектов в режиме «on-line», существенно снижая производственные затраты и повышая степень безопасности операций.
В развитии технологии добычи нефти и газа решающую роль играет повышение технического уровня оборудования, применяемого на промыслах и буровых предприятиях. Высокие технико-экономические показатели и конкурентоспособность нефтепромысловой техники в последние годы достигаются усилиями научно-исследовательских, проектно-конструкторских, машиностроительных и эксплуатирующих организаций по следующим основным направлениям: внедрение прогрессивных видов привода рабочего оборудования с бесступенчатым регулированием параметров, позволяющим упростить кинематические и конструктивные схемы машин и системы их управления; применение рациональных режимов работы исполнительных механизмов с достижением оптимальной длительности и интенсивности основных технологических процессов; повышение показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности оборудования; улучшение монтажеспособности и транспортабельности техники за счет блочно-модульного исполнения ее составных частей; повышение технологичности изготовления, эксплуатации и ремонта техники на основе широкого использования стандартизованных и унифицированных элементов; применение новых износостойких и прочных материалов в конструкциях; обеспечение комфортных и безопасных условий работы персонала, эксплуатирующего и ремонтирующего оборудование; реализация требований по исключению вредного воздействия на окружающую среду и людей.
При проектировании нефтегазового оборудования в максимальной степени должны учитываться такие тенденции, определившиеся в настоящее время в процессах добычи нефти и газа, как: эксплуатация горизонтов месторождений с трудноизвлекаемыми запасами; освоение новых месторождений в районах холодного климата и на морском шельфе; расширение объемов наклонно направленного и горизонтального бурения скважин.


1.Традиционные и инновационные методы в современном техническом проектировании нефтегазовых машин

Потенциал нефтегазовой отрасли огромен. Однако задача повышения прибыльности бизнеса, стоящая перед нефтяниками, постоянно усложняется. Объём добычи из зрелых скважин снижается, а перспективные месторождения труднодоступны.
Для их освоения требуется мощный технологический инструментарий. 

Добиться высокорезультативного, энергоэффективного, ресурсосберегающего и геоэкологического производства возможно с помощью инноваций. Они способствуют поиску новых нефтегазовых месторождений, увеличению коэффициента извлечения запасов и глубины переработки сырья, сокращению потерь при добыче и транспортировке.
Только благодаря прорывным инновациям компании способны получить доступ к трудноизвлекаемым и нетрадиционным запасам, увеличить нефтеотдачу и, тем самым повысить рентабельность нефтегазового бизнеса.
На сегодняшний день неосвоенных легкодоступных залежей почти не осталось. Геологи выискивают варианты нефтедобычи в суровых природных условиях, удалённых местах со сложной структурой пород. Основной метод, применяемый в исследовании недр – сейсмический, при котором искусственный источник возбуждает упругие волны. Сейсмоприёмники регистрируют информацию. Затем происходит обработка и интерпретация полученных данных. 
Нефтегазовые инновации, такие как электроразведка и высокоплотная сейсмосъёмка UniQ позволили увеличить количество источников и приёмников волн и повысить точность исследований. Ещё одной инновацией в области поиска стала техника лучевого моделирования, рассчитывающая оптимальную схему расстановки источников возбуждения и регистрирующего оборудования.
С помощью 4D-сейсмики моделируются нефтегазовые бассейны со сложной структурой, оцениваются изменения залежей, повышается достоверность прогнозирования нефтегазоносности. Увеличивается результативность поиска, обнаружения и технической подготовки к дальнейшему освоению. Растёт эффективность ресурсной базы. Внедрение инновации способствует приросту извлекаемых запасов и уменьшает капиталовложения в эксплуатационное бурение.
Метод бассейнового моделирования реконструирует процессы создания и изменения геологических слоёв, выясняет, когда и как в них зародились, накапливались и распределялись углеводороды. После изучения данных выбираются перспективные участки, на которых формируется модель нефтегазового месторождения. На последнем этапе моделирования оцениваются риски и обосновывается эффективность освоения залежи. Экологосберегающая геологоразведка – инновационный способ, позволяющий вдвое сократить объём вырубаемого леса за счёт замены кабеля на беспроводные радиотелеметрические датчики регистрации данных RT System2.Инновационные технологии добычи и повышения нефтегазоносности Естественное сокращение традиционных нефтегазовых запасов заставляет нефтегазовые компании применять новые способы добычи трудноизвлекаемых ресурсов. [15]
К ним относятся: Подгазовые залежи Низкопроницаемые коллекторы Карбонатные и трещиноватые коллекторы Баженовские месторождения Месторождения арктического шельфа Остаточные запасы зрелых месторождений Высоковязкая нефть Их освоение становится доступным благодаря созданию высокотехнологичных горизонтальных и многоствольных скважин. Разветвления в горизонтальных скважинах направляются в разные нефтяные участки, что даёт возможность не задевать пласты с водой или газом. Бурение таких скважин многостадийным гидроразрывом пласта – инновационная разработка при добыче сланцевой и баженовской нефти. Трещины при разрыве создаются на нескольких участках скважины одновременно. Совместно с новым видом бесшаровой компоновки данная инновация усиливает нефтегазоносность, а также позволяет проводить исследования внутри скважины и повторный гидроразрыв.

Использование новых растворов также повышает результативность бурения сложных нефтегазовых скважин. Для укрепления скважин и эффективного выноса пород на поверхность разработаны новые методы поинтервальной обработки бурового раствора. Данная инновация позволяет вовлечь в разработку крайние зоны пластов и увеличивает экономический эффект. Основа современного безопасного и точного бурения – роторные управляемые системы. [10]
Они бурят скважины длиной более 2000 м с экстремально большими отходами ствола и точно проводят их в маломощных коллекторах. Активно осваивается газовый метод, при котором в пласт закачивают газ. Он растворяется в нефти, увеличивает её объём, снижает вязкость и выталкивает наружу. Такая разработка может не только увеличивать коэффициент нефтеотдачи, но и способствовать утилизации попутного нефтяного газа. Инновационная технология щелочного ПАВ-полимерного заводнения мобилизирует нефть, оставшуюся после применения традиционных способов добычи.Передовые идеи в сфере нефтепереработки
Необходимость рентабельной переработки нефтяных остатков и снижение качества нефти стимулирует развитие инноваций. Приоритетным направлением является оснащение производства технологиями и оборудованием, ориентированными на переработку дешёвого сырья: тяжелой нефти, компонентов жирного и попутного нефтяного газа.

Создаётся новое катализаторное производство, демонстрирующее лучшие показатели выхода светлых нефтепродуктов. Разрабатывается уникальная технология твердокислотного алкилирования с применением безопасного катализатора на основе цеолита. Внедрение инноваций в нефтепереработке позволило получать из отходов фторид кальция, который используется в металлургии в качестве полноценной замены импортного плавикового шпата.
Отдельным направлением технологического развития стал каталитический крекинг и каталитический риформинг – инновации, значительно повысившие экологичность и безопасность производства высокооктанового бензина. Нефтегазовая промышленность – стратегическая отрасль мировой экономики, в инновационное развитие которой инвестируются миллиарды долларов.Инновации совершенствуют процесс строительства нефтегазовых производственных объектов, уменьшают капиталовложения и сокращают время на возведение объектов.

С помощью модульных систем на месторождение доставляется спецоборудование и организуется необходимый технологический процесс. Пример такой системы – мобильная установка мягкого парового риформинга для утилизации попутного нефтяного газа, которую можно легко переместить в случае необходимости. Строительство инновационных объектов позволяет снизить нагрузку на окружающую природу за счёт полезного использования попутного нефтяного газа, ветропарков, геотермальных энергостанций и эффективных автономных электростанций. Также в данном направлении ведётся работа по повышению технологичности транспортной и трубопроводной инфраструктуры.
Внедрение IT-инноваций в производственные процессы нефтегазовых компаний Создание нового поколения информационных систем решает задачи оптимизационного планирования, непрерывного контроля качества и количества продукции. Новейшие IT-программы хранят информацию о месторождениях в единой базе данных, организуют технический график их работы, следят за его отклонениями и обнаруживают места, требующие ремонта или оптимизации производственного процесса. [1]
Базой для инноваций станут технологии искусственного интеллекта, предикативного управления, математического моделирования производств.
4D-технологии позволят прогнозировать месторождения и другие инфраструктурные объекты, моделировать и контролировать процессы на разных стадиях производства. С помощью цифровых двойников нефтегазовых скважин управление активами происходит в режиме круглосуточного доступа. Это помогает предвидеть и исключить множество проблем.
Прогрессивные инновации в нефтегазовой промышленности становятся неотъемлемой частью развития отрасли. Только новые возможности призваны обеспечить высокую экономическую эффективность, технологическую и экологическую безопасность деятельности. 


Роль новых технологий в техническом проектировании нефтегазовых машин

На протяжении более 150 лет истории развития нефтегазовой отрасли ее движение вперед обеспечивалось доступом к ресурсам за счет инноваций и новых технологий. Технологическое развитие изменяло способы и методы поисков ресурсов, открывало доступ к освоению шельфовых месторождений, сланцевых залежей, повышало эффективность и безопасность реализации проектов по добыче нефти и газа. Новые проекты на глубоководном шельфе доказывают, как новые технологии меняют карту добычи и обеспечивают доступ к таким ресурсам, о которых несколько десятков лет назад не могли и предположить.
В экономически развитых странах (США, Канада, Япония и страны ЕС) топливно-энергетический комплекс является сектором национальной экономики, доля государственного участия в управления которым значительна. Важнейшим средством реализации энергетической политики является государственная научно-техническая политика в области энергетики.
Зарубежные нефтегазовые компании уделяют огромное влияние научно-техническому развитию. Компании располагают собственными крупными исследовательскими центрами и лабораториями, проектными и конструкторскими организациями. Помимо собственных программ компании финансируют совместные с другими компаниями исследования с привлечением лабораторий высших учебных заведений и государственных учреждений.
В области разведки и разработки нефтегазовых месторождений научно-исследовательскими подразделениями компаний проводятся работы по моделированию месторождений и характеристик продуктивных пластов, используемых для планирования объёмов добычи нефти с апробацией на месторождениях. Основные усилия направлены на совершенствование технологий бурения, которые значительно сократят затраты на строительство скважин при одновременном сокращении вредного воздействия на окружающую среду, а также на совершенствование вторичных методов извлечения углеводородов.
В области нефтегазопереработки исследования направлены на улучшение качества основных видов нефтепродуктов. В области производства усилия направлены на разработку более экономичных катализаторов и совершенствования технологических процессов, а также на разработку новых процессов, повышающих качество продукции. С целью выбора перспективных территорий для поисков и разведки разрабатываются новые аналитические и прогнозные методы оценки перспектив. В поисках альтернативных источников энергии ведутся исследования, имеющие целью освоение технологии производства жидкого синтетического топлива.
Результатом данных научных разработок станет технология конверсии газа, которая решит глобальные энергетические потребности путем создания коммерческих рынков сбыта, расположенных в отдаленных местах и недоступного для обычной транспортировки. Соответственно это приведет к отказу от строительства дорогостоящих магистральных газопроводов и мощных компрессорных станций, что приведет к снижению расходов.
В числе приоритетных разработок зарубежных компаний — это исследования, которые будут способствовать сокращению вредного воздействия производства на экологию и на повышение безопасности труда. Приоритетными для нефтяных компаний являются разработки, которые имеют потенциальную экономическую эффективность.
Как показывает опыт зарубежных стран, нефтегазовая отрасль является одной из самых высокотехнологичных отраслей в мире. В последние годы приверженность инновациям является общей тенденцией в развитии мировой нефтегазовой промышленности. Опыт США, Канады, Австралии и Норвегии свидетельствуют о том, что нефтегазовый сектор экономики является мощным «генератором» спроса на наукоемкую и высокотехнологичную продукцию.
Существуют обстоятельства, под воздействием которых в мире усиливается значение разработок новых методик по внедрению новых технологий в сектор деятельности, связанной с добычей и использованием ресурсов нефти и газа.
Во-первых, в ряде стран мира (США, Канада, Норвегия, Великобритания и др.) происходит истощение запасов нефти и газа, возникла необходимость освоения месторождений на шельфах морей и глубоководных месторождений. [23]
Во-вторых, возрастает появление и развитие альтернативных источников энергии. Их спектр расширяется, но их широкое применение сдерживается высоким уровнем издержек, а это приводит к низкой конкурентоспособности по сравнению с природными источниками энергии. Однако данные издержки постоянно снижаются и поэтому природные источники смогут быть конкурентоспособными только при условии, что стоимость их эксплуатации будет низкой. В современных условиях сокращение издержек — это совершенствование технологии добычи, транспортировки и переработки.
В - третьих, нестабильность мирового рынка энергоресурсов.
В - четвертых, происходит ужесточение институциональных рамок развития нефтегазового сектора, это обусловлено ростом ценности прав собственности на ресурсы. Так как собственник ресурсов заинтересован в получении рентных доходов.
Данные факторы не в одинаковой степени затрагивают развитие нефтегазового сектора в разных странах, их действие является общераспространенным и обуславливает усиление конкуренции между производителями. В современных условиях конкурентные преимущества получают те производители, которые постоянно сокращают издержки. Устойчивое сокращение издержек обеспечивается за счет постоянного обновления технологий по всей цепи движения нефтегазовых ресурсов.
Важным инструментом развитых стран является стимулирование инновационной деятельности через налоговую систему. Существует три группы налоговых инструментов, стимулирующих инновации:
освобождение от налогов государственных и частных организаций (НДС, на имущество, на землю);
налоговые льготы, стимулирующие компании к увеличению расходов на исследования и разработки;
налоговые льготы для начинающих компаний на ранних этапах их деятельности.
Налоговые льготы из первой группы не дают серьезных стимулов к дополнительному инвестированию в сферу НИОКР. Так как если организации вынуждены будут платить все предусмотренные законодательством налоги, то государство должно компенсировать эти затраты путем увеличения объема финансирования.
Мировой нефтяной бизнес вплотную приблизился к стадии, когда роль нефтяных компаний стала сводиться к получению лицензии на право освоения или разработки месторождений, обеспечению финансирования и организации всех процессов. Всю производственную часть работ по разведке, освоению и разработке месторождений выполняют сторонние сервисные компании. Данная трансформация обусловлена возрастанием технологической сложности большого числа разнородных операций при разведке и эксплуатации месторождений.
Традиционно общее лидерство в инновационном развитии отрасли принадлежит крупным вертикально интегрированным компаниям, технологическая компетенция сервисных компаний существенно возросла. Наиболее крупные сервисные компании, такие как Halliburton, Shlumberger и Baker Huges, в настоящее время обладают мощными современными исследовательскими центрами при поддержке государства, что позволяет им занять свою нишу на инновационном рынке.
История становления инновационных экономик показывает разные примеры временных рамок, которые требовались для запуска, ускорения и поддержания внедрения новых технологий. Есть страны, которые планомерно двигались к инновационному развитию и те которые совершали инновационный рывок под воздействием государственной политики.
В Великобритании до начала ХХI века не проводилось целенаправленной политики по стимулированию и внедрению новых технологий. В 2003 году Министерством торговли и промышленности была опубликована стратегия правительства в сфере технологического развития, в 2004 году был создан Совет по технологическим стратегиям, который осуществляет инвестиции в создании новых технологий, поддерживает их развитие и коммерциализацию в сырьевом секторе и обмен на новые эффективные технологии. Государственное финансирование исследований реализуется по системе двойной поддержки. Оно производится через единовременные субсидии и параллельно Департамент инноваций финансирует Исследовательские советы, а они в свою очередь финансируют исследования в стране. На сегодня в Великобритании действует восемь центров инноваций и технологий.
Во Франции в 1999 году был принят Закон об инновациях и научных исследованиях, который должен был реорганизовать и модернизировать инновационную систему. Реализация этого закона в 2002 году привела к принятию специального инновационного плана, целью которого было создание правовой базы. Которая в свою очередь стимулировала развитие и внедрение новых технологий в добывающей и перерабатывающей отрасли. Более 50% государственных затрат на НИОКР обеспечивается добывающими компаниями и перерабатывающими компаниями недропользователей.
Испанская нефтяная компания Repsol разработала при поддержке государства Государственную стратегию по трансферту высоких технологий

. Руководство осуществляет Министерство науки и инноваций Испании. Для реализации данной стратегии из бюджета страны с 2010 года и по настоящее время выделяется 6720 т млн. евро ежегодно. [3]
В Нидерландах в 2003 году Министерством экономических отношений реализовало программу «Путь к инновациям, внедрение новых технологий в добывающей перерабатывающей отрасли. Данная программа должна была привести к улучшению инновационного климата. Стимулирование компаний происходило за счет таможенных преференций, освобождение и понижение налогов.
Ирландия перешла на инновационный путь развития в 2007 году, когда было выделено 8,2 млрд. евро на осуществление Стратегии науки, технологии и инноваций. Именно государство играет основную роль в процессе внедрения новых технологий в перерабатывающий сектор. Основным направлением по стимулированию развития наукоемких производств является выделение грантов на НИОКР, снижение ставок налогообложения.
В Дании важной частью инновационной системы являются GTS-институты («Godkendt Teknologisk Service» — утвержденный технологический поставщик услуг в добывающий сектор), выступающие в качестве моста между государственными и частными субъектами. GTS- это частные независимые консалтинговые компании, занимающиеся разработкой и продажей прикладных знаний и технологических услуг. GTS был создан Министерством науки, технологии и инноваций.
В Германии первые венчурные фонды появляются в 1970-х годах и были направлены на развитие инновационных компаний в добывающем и перерабатывающем секторах. Происходит реализация программ частно-государственного партнерства в научно-исследовательской деятельности. И если в 70-х годах доля бюджетных финансов составляла 70% в расходах на НИОКР, то на сегодня это 30%. Законодательная база инновационной системы сформирована таким образом, что правовые акты условно делятся на три группы:
относятся к учебным заведениям;
к исследовательским организациям;
к сектору недропользования.
В Финляндии с 2000-х годов главным инвестором в инновациях для нефтегазового сектора становится государственный фонд Sitra. Уделяется огромное влияние развитию технопарков.
В Норвегии государство софинансирует НИОКР сырьевых компаний. Основной целью является создание научной среды мирового масштаба и накопление знаний в области нефтедобычи. Развитие НИОКР поощряется системой налоговых вычетов при осуществлении расходов на НИОКР. В то время как высокие налоги на нефтедобычу стимулируют нефтегазовые компании к разработке новых технологий, которые позволят снизить себестоимость добычи и повысить степень добычи нефти из пластов. Основное направление инновационной политики — это привлечение к исследованиям предприятий добывающего и перерабатывающего сектора.
Япония не имея своей сырьевой базы пошла по вектору развития высоких технологий. В 1999 году был принят закон об экспорте технологий в обмен на сырье для Японии. В Швеции лишь в 2005-2008 годах были определены пять приоритетных сфер для финансирования НИОКР: биотехнология, устойчивое развитие, энергосбережение, окружающая среда и медицина. Центры высоких технологий представляют соединение научно- исследовательских и коммерческих сил в интересах эффективной коммерциализации новых технологий.
Инновационная политика США берет свое начало в 1990-х годах, наиболее ярко она выражена в приоритетах, которые были обозначены Б. Клинтоном в его докладе к Конгрессу «Наука и технология в добывающем секторе: формируя ХХI столетие». Особенностью развития американской инновационной сферы — это появление независимых от федеральных государственных органов институтов инновационной сферы: технопарков и венчурных фондов.
Нефтегазовая промышленность – это тот сектор, где процессные инновации оказывают огромное влияние не только на конечные результаты деятельности отдельных компаний, но и на состояние национальной экономики в целом. Совершенно очевидно, что за последнее десятилетие нефтегазовая промышленность продемонстрировала целый ряд поразительных достижений по всему миру. Для большинства крупнейших нефтегазовых компаний инновации составляют важнейшую часть корпоративной культуры и миссии компании, и компании получают значительную выгоду от своей инновационной деятельности. [25]
Наиболее актуальные задачи для нефтегазовых компаний в области инновационной деятельности — это разработка правильной технологической стратегии и правильной операционной модели, выбор правильных деловых партнеров и использование правильного набора показателей деятельности, позволяющих оценить продвижение компании по пути инновационного развития.
Лидерство в области инноваций является важным фактором экономического роста компаний. Нефтегазовые компании последовательно и целенаправленно работают над тем, чтобы вывести свои производственные возможности на новый уровень. Технологические нововведения дают возможность извлекать из недр такие виды топлива, добыча которых еще 10-20 лет назад была невозможна. Предусматривается использование «кустовой площадки» для бурения множественных скважин на одном участке, это способствует повышению производительности, при этом отпадает необходимость расширения географического присутствия компаний сектора в отдаленных регионах. Согласно некоторым оценкам, всего за последние шесть лет производительность средней нефтегазовой скважины в Северной Америке возросла в четыре раза. Это соответствует результатам исследований на многих месторождениях, проводимых в течение нескольких десятилетий. Очевидно, что нефтяные и газовые компании уже сегодня правильно выстраивают свою работу по многим направлениям. [26]
Приведем в качестве примера производство биологического топлива из водорослей. Исследования в этом направлении ведутся в течение многих лет. В настоящее время в Канаде разрабатывается пилотный проект в рамках программы Инновационного альянса разработчиков нефтеносных песков Канады (COSIA). Проект предусматривает, что НПЗ, работающий на биологическом топливе, будет выращивать водоросли, используя отходящее тепло и побочные продукты, образующиеся в процесс бурения. Добыча нефти из нефтеносных песков, а также газа из сланцев в недалеком прошлом считалась слишком сложной или дорогостоящей, а сегодня разработка таких ресурсов стремительно меняет ситуацию на рынке Северной Америки. [5]
Увеличение добычи сланцевого газа – широко известный факт, но это далеко не единственный пример изменений в отрасли. В последние годы также наблюдается неуклонное повышение коэффициента извлечения нефти. Пермский нефтегазоносный бассейн – это район в США размером 250 на 300 миль, охватывающий западную часть штата Texac и восточную часть штата Нью-Мексико. Добыча нефти началась там еще в 1921 году. Еще десять лет назад добыча нефти из скважин в этом районе была прекращена, однакоВведение

новых методов бурения (в частности, метода гидравлического разрыва пласта, или «гидроразрыва») привело к восстановлению добычи нефти в течение последних трех лет. В настоящее время на долю этого бассейна приходится 14% всего объема добычи нефти в США. [6]
Однако метод гидроразрыва пласта – отнюдь не единственный новый метод бурения, оказывающий влияние на восстановление объемов добычи. Инновационная деятельность в нефтегазовом секторе ориентирована не только на увеличение добычи сырья. Еще одним важнейшим направлением является обеспечение безопасности операционной деятельности. Это может включать в себя поиски новых способов мониторинга механической целостности и технического состояния материалов при изменении условий окружающей среды или же создание новых систем для осуществления производственного контроля, технического обслуживания и ремонта. Поскольку предприятия отрасли все чаще ведут свою операционную деятельность в экстремальных условиях, инновации в области обеспечения безопасности производства и охраны труда приобретают все более актуальное значение. Для примера рассмотрим глубоководное бурение. Президент компании Anadarko сравнил методы глубоководного бурения с теми, которые используются для высадки человека на Луну. И это не преувеличение: некоторые участники отрасли сотрудничают с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (США), например, в разработке оптоволоконных сенсорных систем, призванных повысить устойчивость и безопасность морских буровых платформ.
Наличие четко сформулированной инновационной стратегии отличает лучшие компании от остальных. Проанализировав интервью с руководителями нефтегазовых компаний, работающих во всех звеньях цепочки создания стоимости, включая как малые компании, так и очень крупных участников рынка, которые ведут свою операционную деятельность в сегменте разведки и добычи (включая обслуживание нефтяных месторождений) и в сегменте переработки и сбыта. Примерно 4/5 респондентов, представляющих нефтегазовый сектор, отметили важность инноваций для их бизнеса. Для 39% высших руководителей нефтегазовых компаний, инновации уже сегодня стали необходимым условием поддержания конкурентоспособности. Если рассмотреть этот вопрос в пятилетней перспективе, то указанная цифра увеличится до 48%, и это дает основания полагать, что инновации чрезвычайно важны для каждого сегмента нефтегазовой промышленности. Однако лишь около половины респондентов из тех же нефтегазовых компаний отметили наличие в их компаниях четко сформулированной инновационной стратегии, которую они реализуют в своей практической деятельности.
Это серьезная проблема для тех компаний, где отсутствует четкая концепция инновационного развития, поскольку практическое решение задач развития и роста начинается с формирования обоснованной и продуманной стратегии.
Вопросами инновационного развития должны заниматься все без исключения подразделения компании, а не только подразделение НИОКР. Для компаний, занимающихся геологоразведкой и добычей, безусловную актуальность имеют НИОКР в области новых технологий, бизнес-систем и процессов, а для компаний, занимающихся переработкой и сбытом, – новые разработки в области продуктов и услуг. Однако при этом важно не упускать из виду деловые возможности для роста и в таких областях, как бизнес-модели и цепочка поставок. Менее половины высших руководителей компаний нефтегазового сектора сказали, что у них имеется четко сформулированная инновационная стратегия (притом, что аналогичный ответ дали 79% лидеров в области инновационного развития в различных отраслях промышленности). Высшие руководители нефтегазовых компаний рассматривают инновационную деятельность в качестве жизненно важного фактора будущего успеха.
Одним их ключевых факторов роста является постоянное внимание компаний к вопросам обеспечения сбалансированности инновационного портфеля. Сбалансированность – это оптимальное сочетание инвестиций в разработку поэтапных, прорывных и радикальных решений на всех направлениях инновационной деятельности. Оптимальное сочетание инвестиций применительно к нефтегазовым компаниям будет зависеть от того, какое место они занимают в рамках производственно-сбытовой цепочки.
В центре внимания компаний – высококвалифицированные специалисты и корпоративная культура. Представители почти всех компаний, считают некоторые аспекты инновационного процесса достаточно сложными. К числу наиболее серьезных вызовов относятся следующие факторы: оценка и измерение успешности инновационных проектов, наличие высококвалифицированных специалистов, а также поиск и выбор оптимальных партнеров. [19]
В поисках сегодняшних и завтрашних новаторов высшие руководители компаний нефтегазового сектора отмечают, что отсутствие высококвалифицированных кадров представляет собой определенную проблему для инновационного развития компании. Одним из аспектов этого вопроса в сегодняшних условиях является поиск высококвалифицированных специалистов-новаторов и привлечение их в компанию.
Руководители компаний нефтегазового сектора планируют развивать сотрудничество с широким кругом деловых партнеров. Большое значение также имеет степень взаимодействия этих специалистов со специалистами из других компаний. [20]Компании, лидирующие в инновационном развитии, гораздо чаще используют стратегию сотрудничества, чем компании, наименее ориентированные на инновации, причем эта тенденция наблюдается во всех секторах. В нефтегазовом секторе актуальность сотрудничества с другими организациями и компаниями особенно велика в связи с большими затратами и длительными сроками подготовки и реализации проектов, направленных на технологическое усовершенствование процессов в нефтегазовой отрасли. [21]
Совместные проекты с участием крупных и крупнейших нефтегазовых компаний, нефтесервисных компаний, а также стратегических партнеров, поставщиков и научно- исследовательских подразделений университетов сегодня становятся не исключением из практики, а нормой. И такое сотрудничество в настоящее время широко распространяется в масштабах мирового рынка. Рассмотрим, например, деятельность итальянской компании Eni. Эта компания заключила соглашения о партнерстве с рядом университетов Италии и Национальным научно- исследовательским советом страны. Она также сотрудничает с Массачусетским технологическим институтом. Компании планируют в ближайшие три года наладить сотрудничество с широким кругом организаций, включая стратегических партнеров, поставщиков, академические учреждения и даже конкурирующие компании, хотя планирующие развивать сотрудничество с конкурентами, пока еще остаются в меньшинстве. Партнерство с организациями из других отраслей может дать огромные преимущества. Например, сегодня в отрасли широко применяются методы магнитно- резонансной визуализации, первоначально разработанные для медицинских целей. С помощью этих методов стало возможным определять объем нефти в скальной породе. Более того, компания Shell сегодня сотрудничает с одной из голливудских кинокомпаний, участвующей в производстве мультипликационных фильмов о Шреке. Руководство Shell надеется, что такое сотрудничество позволит усовершенствовать визуализацию сейсмологических данных.
Некоторые компании в настоящее время приступают к разработке своих собственных корпоративных процессов, направленных на внедрение инноваций. Самым известным примером такой деятельности может служить программа GameChanger («изменяющий правила игры»), принятая компанией Shell. Программа включает в себя элементы таких методов, как открытая инновация, бизнес-инкубатор и корпоративные венчурные проекты. Кроме того, можно отметить созданный компанией Statoil интернет-портал, посвященный вопросам инноваций. Порталу принадлежит ведущая роль в освещении проблем и задач инновационной деятельности. Кроме того, именно здесь можно предложить свои новые идеи в свободной форме. Чтобы помочь потенциальным участникам обсуждения этой тематики, компания создала дискуссионную группу в социальной сети LinkedIn, что способствовало повышению качества и увеличению количества поступающих предложений.
Ашок Белани, исполнительный вице-президент по технологиям в компании Schlumberger, считает, что программные платформы — это та область, в которой уже сейчас реализуется модель открытых инноваций в нефтегазовом секторе. Он отметил: «Например, когда мы передаем платформу Petrel компании Shell или компании Petrobras, наше программное обеспечение призвано не только предоставить необходимую функциональность и удобный для пользователя интерфейс, но и должно, что даже более важно, обеспечить его совместимость с их собственными системами, открывая для нефтегазовой отрасли новые просторы.
Чтобы найти решение некоторых сложных технических задач, связанных с поддержанием в рабочем состоянии глубоководных объектов бурения, компания Total объединяет усилия с французской инжиниринговой фирмой Cybernetix, специализирующейся на производстве робототехники, в целях разработки новой системы производственного контроля, техобслуживания и ремонта, получившей название SWIMMER. Система призвана осуществлять контроль за ходом подводных работ и техобслуживание объектов с помощью подводных аппаратов с дистанционным управлением, способных работать в условиях минимальной пространственной среды. Система SWIMMER сможет оставаться под водой в течение трех месяцев и действовать в радиусе 50 км. [7]
Нефтяная сервисная компания Schlumberger сотрудничает с компанией Saint-Gobain в области кристаллографии и с компанией Lockheed Martin в области самых современных методов компьютерной обработки данных. И это лишь два примера из широкого списка деловых партнеров указанной компании. Инновационный центр нефтегазовых технологий в Хьюстоне (штат Техас), предоставляющий услуги абонентского обслуживания нефтехимическим компаниям, занимается профилированием технологий, разработанных в других отраслях, для их использования в нефтехимической промышленности. Наиболее актуальные технологии относятся к следующим категориям:
изоляционные покрытия и материалы;
средства связи и производство энергии;
фильтрация и рабочие жидкости;
охрана труда, промышленная безопасность и охрана окружающей среды (ОТ ПБ и ООС);
производственный контроль и мониторинг;
управление движением;
безопасность;
сенсорные устройства;
программное обеспечение.
Правительство Бразилии предоставляет финансирование, исчисляемое миллиардами долларов, в целях содействия научно- исследовательским разработкам, которые дадут возможность стимулировать разведку на шельфе. Власти Бразилии рассчитывают создать в стране развитую индустрию нефтесервисных услуг. При этом ведущая роль на этом направлении отводится государственной нефтяной компании Petrobras. Компания уже создала исследовательский центр, в работе которого принимают участие специалисты предприятий Baker Hughes, Schlumberger и Halliburton.
В нефтегазовых компания модель открытых инноваций — это подход, имеющий самый большой потенциал с точки зрения увеличения доходов. Канадский инновационный альянс разработчиков нефтеносных песков (COSIA) представляет собой прекрасный пример объединения усилий нефтяных компаний для решения вопросов, связанных со снижением отрицательного воздействия операционной деятельности на окружающую среду. Организация COSIA была создана в марте 2012 года, и сегодня в ее состав входят 14 компаний. Компании, участвующие в деятельности COSIA, выявляют и разрабатывают инновационные подходы и передовые идеи в области совершенствования природоохранной деятельности при добыче нефти в нефтеносных песках и обмениваются идеями и информацией об этих подходах, уделяя основное внимание вопросам утилизации отходов, рационального использования земель, водных ресурсов и снижения выброса парниковых газов. По данным COSIA, к настоящему времени члены этой организации обменялись информацией о 446 уникальных технологических и инновационных решениях, разработка которых обошлась в сумму свыше 700 миллионов долларов США.
Еще одна важная тенденция в нефтегазовом секторе — это разработка корпоративных венчурных проектов. Chevron, BP, Shell, ConocoPhillips и прочие компании имеют профильные подразделения, занимающиеся корпоративными венчурными проектами. Инвестирование в небольшие стартапы — это еще один способ, с помощью которого компании сектора хеджируют вложенные средства и расширяют доступ к широкому кругу технологий в разных отраслях промышленности. Кроме того, некоторым компаниям такой подход позволяет поддерживать сбалансированность своего инновационного портфеля. Программа GameChanger компании Shell, получившая широкую известность, объединяет элементы всех трех указанных выше моделей инноваций.
Программа появилась еще в середине 90-х годов, в период спада в нефтегазовом секторе. В то время компании отрасли столкнулись с острой необходимостью снижения затрат, в том числе затрат на НИОКР, однако руководство Shell понимало, насколько важно не растерять идеи, которые будут определять рост бизнеса в долгосрочной перспективе. Программа GameChanger была разработана по образу и подобию экосистемы, созданной в Силиконовой долине. Программа, в частности, предусматривала проведение оценки коллегами и выполнение экспериментов на ранней стадии разработки в качестве составной части процесса. В рамках программы GameChanger компания Shell в 2002 году приступила к налаживанию партнерских отношений с университетами США и Западной Европы.
Руководители Shell начали активный поиск новых идей, не ожидая, когда разработчики инновационных решений сами придут к ним