В этом году объявлен набор в магистратуру Новосибирского
государственного университета по программе «Нефтяной инжиниринг и
математическое моделирование». Специализация открылась на базе
механико-математического факультета НГУ, но на деле является союзом
математиков и геологов.
Магистратура подходит для выпускников по направлениям «физика»,
«математика», «геология», «нефтегазовое дело» и «информационные
технологии». Направление располагает восьмью бюджетными и пятью платными
местами, стоимость обучения — 138 тыс. рублей в год. Вступительные
испытания проходят в два этапа: поступление в магистратуру ММФ по трем
испытаниям; выполнение заданий по механике сплошных сред,
дифференциальным уравнениям, уравнениям математической физики, численным
методам и программированию.
Вся добываемая нефть сегодня — это традиционные запасы, то есть
углеводороды, которые можно извлекать известными способами, чаще всего
находящиеся в подземных куполообразных (антиклинальных) ловушках. Они
заполнены водой и нефтью, которая легче воды, поэтому выталкивается
наверх «купола». Пласт с ней, как правило, ограничен какой-нибудь
породой, поэтому черное золото больше никуда не утекает. Когда
сейсморазведка находит антиклинальную структуру, на этом месте бурят
скважину и качают нефть.
Проблема в том, что традиционные запасы стремительно иссякают, а 50 %
российского бюджета составляют нефтегазовые доходы. Поэтому в структуре
нефтегазовых запасов растет доля трудно извлекаемых (ТРИЗ) и
альтернативных углеводородов — тех, для которых еще нет технологии
получения. Такие запасы располагаются, например, на территории
баженовской свиты, к изучению которой геологи только приступают.
В США проблема извлечения «трудной нефти» решена с помощью технологии
гидроразрыва пласта: в скважину закачивается жидкость, разрывает породу,
а получившуюся трещину заполняют специальным песком — пропантом. За
счет увеличения площади разрыва нефть из разрозненных пространств
собирается в одной скважине. В районе баженовской свиты из-за
пластичности пород такую технологию применять проблематично.
Для работы с инновационными установками нужны специалисты, и новая
магистратура является частью решения вопроса подготовки кадров. Так как
это тандем математиков и геологов, то первые отвечают за математическое
моделирование геологических процессов, а вторые — за работу с породами.
Геологи могут проанализировать образец породы с нефтью, его свойства,
как с ним работать. Математики используют эти данные, чтобы с помощью
математических моделей понять, что там происходит.
Например, есть керн (столбик породы, извлеченный из скважины),
пропитанный нефтью. Чтобы организовать в нем переток, нужно создать
разность давлений на концах. Керн в этом случае можно сравнить с губкой,
которую выжимают. При одном и том же давлении переток может быть разным
в зависимости от проницаемости керна — все эти данные предоставляют
геологи. «Сначала мы разбираемся в физике, механике процессов,
перекладываем это на язык уравнений, затем — математических моделей, а
потом — в компьютерную программу, — объясняет заведующий лабораторией
фильтрации
Института гидродинамики им. М. А. Лавреньтева СО РАН,
заведующий кафедрой теоретической механики ММФ
НГУ доктор
физико-математических наук
Владимир Валентинович Шелухин. — Кроме того,
студенты должны разбираться в геологии, геофизике и экономике, чтобы
понимать ситуацию на рынке».
Возникновение новой магистерской программы обусловлено в какой-то
степени и политикой импортозамещения. Ограничение в доступе к
технологиям крупных зарубежных корпораций стимулирует отечественные
разработки, что тоже связано с подготовкой соответствующих кадров.
В некоторых вузах есть программы, похожие на «Нефтяной инжиниринг и
математическое моделирование», но там готовят инженеров для работы на
месторождениях. Новосибирская программа ориентирована на подготовку
ученых, которые будут работать и в российских нефтегазовых компаниях, и в
ТРИЗ-центре. Магистратура и ТРИЗ-центр создаются в рамках программы
«Академгородок 2.0».
Мария Вьюн
