Новые освітні програми підготовки й підвищення кваліфікації спеціалістів освоєння родовищ вуглеводнів

Новые освітні програми підготовки й підвищення кваліфікації спеціалістів освоєння родовищ углеводородов

А.И. Владимиров, В.І. Грайфер Общеизвестно, що нафта й природного газу — невідновлювані джерела, і головне завдання розробників — знайти технічні і технологічні розв’язання найбільш видобутку нафти з розчинених геологами родовищ. За оцінками фахівців, при сучасних темпах нафтовидобутку й у світі (3,5 млрд. т щорічно) і застосовуваних технологіях розробки нафтових родовищ, дозволяють отримувати від нафтової поклади загалом трохи більше 40% нафти (30−31% по родовищам Росії), її розвіданої вичерпаються остаточно ХХІ сторіччя. Підвищення коефіцієнта вилучення нафти (КІН) на 1% на розроблюваних родовищах країни рівносильне відкриттю нового нафтового родовища з обсягом добуваних запасів близько 100ц— 150 млн. т. Разом про те досягнення сучасної науки дозволяють прогнозувати можливість збільшення КІН на майже 7 -9%. Росії ефект, який у своїй отримано, можна з введенням в експлуатацію нового Самотлора. Тому збільшення частки добуваних геологічних запасів нафти з родовищ, що у розробці, з допомогою нових технологій, а також рахунок поліпшення якості проектування й управління розробкою нафтових родовищ з урахуванням вышения достовірності й повноти інформації про характеристиках і стан родовищ, забезпечення її актуально-сти — одна із ключових проблем зміцнення ресурсного потен-циала ПЕК, енергетичної безпеки країни. І це важ-ная соціальна проблема, яке має велику зна-чение для сталого розвитку Росії. Розташовані в розробці нафтогазові родовища переважно обладнані. Навколо них створена розвинена соціальної інфраструктури: міста, транспортні і енергетичні комунікації, супутні виробництва, освітні установи, є кваліфікованих кадрів та інших. Продовження терміну рентабельною експлуатації родовища гарантує збереження робочих місць у регіоні, стабільність доходів регіональних бюджетов.

В час можливості її збільшення КІН суттєво обмежені у тій причини, що нафтове родовище при рівні його інформатизації - погано керована система. У «тенета з сотень і більше взаємодіючих видобувних і нагнітальних свердловин зміна режиму роботи однієї свердловини віддзеркалюється в стані інших. Дані про події причому у пласті процесах недостатньо достовірні. Незабезпеченість проектних і управлінські рішення в нафтовидобутку інформацією щодо фактичний стан об'єктів явища перешкоджає раціональному недропользованию.

Прогресс щодо підвищення якості управління розробкою нафтових родовищ йде повільними темпами, і це не тривожний державі чинник, здатний загальмувати розвиток вітчизняної экономики.

Инновационный шлях, котрі можуть істотно підвищити якість управління розробкою нафтових родовищ як наслідок, КІН, — комплексна інформатизація і інтелектуалізація нефтепромыслов.

Термин «Smart Well» — розумна (інтелектуальна) свердловина вже широко застосовується у нафтової галузі. Йдеться про інновації у системі розробки та експлуатації нафтогазових родовищ, пов’язаних с:

— встраиванием в усі основні технологічні об'єкти родовищ (свердловини, насосні установки, агрегати системи збирання й підготовки нафти та інших.) многопараметрической мікропроцесорної вимірювальної апаратури і систем штучного інтелекту, зокрема систем розпізнавання, самонастройки і саморегулирования;

— об'єднанням їх у вигляді різних каналів зв’язку, зокрема супутникових, ієрархічними інформаційними сетями;

— підключенням до цих мереж тривимірної динамічної геолого-гидродинамической моделі родовища, її уточненням з урахуванням достовірних геолого-промысловых данных;

— створенням автоматизованих робочих місць (АРМ) промислового геолога, буровика, геофізика, технолога, майстри з видобутку нафти, диспетчера зі збирання й підготовці нафти і др.;

— забезпеченням доступу через АРМ досягненням індустрії Интернет-технологий.

В зазначених інноваціях — ключі до зниження рівня невизначеності знання поточному стані нафтогазового месторождения.

Другим актуальним напрямом діяльності з забезпечення раціонального надрокористування є організація кожному родовищі для будівництва свердловин, проведенні гидроразрывов пласта та інших заходів технологічного та скорочення економічної нагляду, здійснюваного спеціальної службою — службою супервайзинга.

КИН залежить від багатьох чинників, обумовлених діяльністю значної частини підрядників, які проводять роботи з нафтогазовому месторождении:

— від якості інформації, яка поставляється геологами і геофизиками;

— від цього, якими свердловинами і з якої сітці разбуривается месторождение;

— від технології забезпечення притоку нафти до скважине;

— від проектних рішень щодо системі розробки месторождения;

— від застосовуваних техніки і технології скважинной добування і методів на призабойную зону;

— від режимів експлуатації скважин;

— від своєчасності проведення поточних і капітальних ремонтів і багато другого.

Стремление для отримання швидкої прибутку часто спонукає підрядників до економії коштів за рахунок зниження якості виконуваних робіт, інтенсифікації нафтовидобутку в порушення встановлених державою ліцензійних вимог, і затверджених техніко-економічних обгрунтувань (ТЕО) розробки. Це призводить до їх зниження КІН, швидкому обводнювання родовищ і різкого зростання собівартості видобутої нафти на наступний период.

Ученый Рада РГУ нафти і є їм. І.М. Губкина на засіданні квітні 2006 р. затвердив синергетичну освітню технологію підготовки й підвищення кваліфікації спеціалістів раціонального надрокористування, реалізовану у середовищі навчання — на віртуальному нафтовому родовищі. Метою програми є кадрове забезпечення інновацій в нафтовидобутку, вкладених у збільшення обсягу добуваних запасів нафти рахунок підвищення якості управління розробкою нафтових родовищ, що з інформатизацією і интеллектуализацией нафтових промислів і створення у галузі системи супервайзинга.

Как показує світовий досвід, супервайзинг — це ефективний інструмент, дозволяє державних органів і нафтогазовим компаніям спрямовувати діяльність численних підрядників у єдиний русло раціонального надрокористування. Доцільність створення служб супервайзинга, які забезпечують нагляд за дотриманням підрядчиками ліцензійних вимог, державні стандарти, вимог ТЕО і проектної документації, сьогодні ніким не заперечується. Від спе-циалистов-супервайзеров потрібно бачення всього поля робіт з освоєння нафтогазових родовищ у тому послідовності і взаємозв'язку, при розумінні її змісту, проблематики, економіки, володінні інформацією щодо сучасних технологіях. Відсутність у країні системи підготовки супервайзерів нафтовидобутку є одним із причин численних порушень ліцензійних вимог, помилок при реалізації ТЕО, аварій, невиправданих капітальних вкладень і експлуатаційних витрат, негативних впливів на навколишню среду.

Для здійснення інновацій в нафтовидобутку, які забезпечують підвищення КІН і пов’язаних з інформатизацією і интеллектуализацией нафтопромислів і організацією служб супервайзинга, потрібні адекватні інновації у системі підготовки фахівців нафтогазового профілю. У дивовижній країні є досвід створення окремих інтелектуальних нафтових промислів з допомогою переважно імпортних скважинной електроніки, комунікаційних каналів зв’язку, програмного забезпечення. Ринок рясніє пропозиціями технічних засобів і програмних продуктів, з допомогою яких можна просуватися у напрямі. Проте цього замало. Потрібні фахівці: одні, щоб здійснювати інноваційну діяльність із інтелектуалізації процесів нафтовидобутку, інші, щоб працювати на інтелектуальних родовищах. Кадровий дефіцит — одне з головних причин нашої млявість в інформатизації і інтелектуалізації систем нефтегазодобычи.

Стажировка у західних компаніях кілька десятків фахівців Демшевського не дозволяє вирішити проблему. Ставку треба робити на кадри, підготовлені російських вузах.

По мері інформатизації промислу специалист-нефтяник дедалі більше віддаляється від прямого контакту з технологічним устаткуванням, важелями і кнопками управління. Середовище своєї діяльності - інформаційна, у ній він виступає одночасно приймач, детектор, перетворювач, генератор і транслятор информации.

Сегодня у підготовці спеціалістів нафтогазового профілю продовжує домінувати предметний, а чи не діяльнісний хід. Студенти освоюють лише окремі складові діяльності инженера-нефтяника. Через відсутність необхідної інформаційного середовища навчання, моделюючою реальну інформаційне середовище діяльності сучасного фахівця, вони можуть опанувати багатьма важливими професійними навичками. Студенти, як в попередні роки, одержують у вузі глибокі знання з окремим дисциплінам, навчаються вирішувати, зокрема з використанням комп’ютерних технологій, типові завдання, які в інженерної практиці. Проте їх слабко орієнтують на реальну практичну діяльність у заданих часових межах, у взаємодії коїться з іншими фахівцями, роботі у «команді», із необхідністю оперативно приймати рішення у позаштатних ситуаціях за браку інформації на її аналізу. Це не передбачено традиційної схемою навчання «лекції - лабораторний практикум — семінарські заняття, консультації, курсове і дипломне проектування, практики, самостійні кожної спеціальності». У результаті зростає незадоволеність роботодавців практичної складової підготовки сучасних молодих специалистов.

Предметный підхід до навчання закріплено діючими державними освітніми стандартами, закріплюється структурою вузів — їх розподілом на погано взаємодіючі друг з одним кафедри, відповідальні окремі предмети навчальних планів. Ділові гри, інші активні засоби навчання, виробничі практики за всієї ефективності дозволяють сформувати у випускників лише фрагментарне уявлення про діяльність у сфері розробки та експлуатації нафтогазових месторождений.

Позитивному зміни ситуації у підготовки фахівців, необхідні створення і експлуатації інтелектуальних тяных промислів, сприяють сучасні інформаційних мережні технології, дозволяють створити у вузі інтегровану информациоптто модель нафтового родовища — віртуальне родовище з Центром управління його розробкою. У центрі з урахуванням організації навчального процесу у формі імітації реальної спільної прикладної діяльності фахівців різного профілю, підприємств і служб, провідних розвідку, проектування розробки, розбурювання і експлуатацію інтелектуального родовища, вдасться сформувати у випускників вузу навички діяльність у нової інформаційної середовищі системи нафтовидобутку, розвинути необхідні професійні компетенції. Фактично идег про проведення вузівський освітній процес сучасних високих технологій.

В РГУ нафти і є їм. І.М. Губкина створено значний заділ даного інноваційного проекту. У університеті активно | використовують у навчальному процесі окремі компоненти як і інформаційної моделі, зокрема, інженерні комп’ютеризовані тренажери низки технологічних процесів: геологічна модель-тренажер для підрахунку запасів вуглеводнів (рис. 1), бурової тренажер (рис. 2), тренажер для випробування свердловин, тренажер поточного і капітального ремонтів свердловин (рис. 3) і др.

Кроме цього у 2005 р. з допомогою ВАТ «ЛУКойл» в університеті створено навчально-науковий полігон нафтопромислового устаткування (рис. 4), у якому є п’ять експериментальних свердловин, скважинные насосні установки, устьевое устаткування, верстат поточного і капітального ремонтів свердловин. Зазначені об'єкти у час оснащуються микропроцессорными вимірювальними системами і коштами телеметрії, що дозволяє використовувати в процесі як елементи фізичної моделі інтелектуального промислу і реалізувати нові технологіії навчання, наприклад технологію интерактивно-производственного обучения.

Использование зазначених технологій передбачено в магістерських програмах: «Моделювання природних резервуарів вуглеводнів і проектування їх розробки», яку університет 1998 р. реалізує у межах напрями «нафтогазове справа» що з Французьким інститутом нафти, і «Розробка родовищ горизонтальними скважинами».

Компьютеризированный бурової тренажер отримано за виграним університетом гранту Європейського союзу у проекті TACIS. Він використовується для підготовки инженеров-буровиков і магістрів за програмою «Буріння горизонтальних свердловин», соціальній та системі додаткового професійної освіти за програмою «Попередження і ліквідація газо-нефтеводопроявлений при бурінні і капітальний ремонт свердловин» із видачею випускникам міжнародного сертифіката International Well Control Forum «Drilling Supervisor Certificate» (сертифікат бурового супервайзера).

Инновационным проектом передбачається об'єднати що у університеті комп’ютерні тренажери і з їхньої основі АРМ бурового майстра, промислового геолога, геофізика, майстра поточного і капітального ремонтів свердловин у вигляді локальної мережі, доповнити відсутніми елементами розробити і необхідне програмне забезпечення. У результаті університеті буде створено нову середовище навчання — вирту-альное нафтове родовище. Перелічені АРМ віртуального родовища будуть пов’язані з кафедральными навчальними і науковими лабораторіями, які у процесі навчання студентів на віртуальному родовищі повинні функціонувати як проектні і дослідницькі організації, виконують експрес-аналіз геолого-геофізичних даних, уточнюючі проектні завдання й параметри та інших. З іншого боку, передбачається зв’язок АРМ з навчально-науковим полігоном нафтопромислового устаткування й супервайзерами, які працюють на діючих родовищах, і з її допомогою проводиться интерактивно-производственное навчання студентів (це відпрацьовано на родовищах ВАТ «НК «Роснафта» і ВАТ «Славнефть»).

Физически віртуальне родовище (рис. 5), АРМ фахівців і служб, здійснюють управління нафтовими промислами (комп'ютери, кошти візуалізації, комутатори та інші технічні засоби, у яких встановлено відповідне програмне забезпечення), зосереджуються в спеціально обладнаному навчальному залі - Центрі управління розробкою нафтових родовищ (ЦУРМ) (рис. 6).

Подготовка фахівців, необхідні створення і експлуатації інтелектуальних нафтових родовищ, здійснюватиметься як у наявних у вузі нафтогазовим спеціальностями і напрямів, і за новими освітніх програм. У частковості, в магістратурі відкривається нову програму «Управління розробкою нафтогазових родовищ», на навчання через яку приймаються особи, мають дипломы:

— бакалавра за напрямами «нафтогазове справа», «прикладна геологія», «технологія геологічної розвідки», «обладнання та агрегати нафтової і газової промышленности»;

— інженера за фахами «буріння нафтових та газових свердловин», «геологія нафти і є», «геофізичні методи дослідження свердловин», «геофізичні методи пошуків і розвідки родовищ з корисними копалинами», «розробка й експлуатація нафтових та газових свердловин», «машини та устаткування нафтової і газової промышленности».

В університеті розроблена модель процесу підготовки супервайзерів нафтовидобутку в системі додаткового професійної освіти з допомогою технології интерактивно-производственного навчання дітей і створеного університеті АРМ супервайзера. Вона органічно вбудовується в інформаційну модель нафтового родовища (віртуального родовища) і доповнює її. У створювану інформаційну систему включаються також комп’ютеризовані установки для експрес-аналізу котра надходить нову інформацію про нафтовому пласті за результатами аналізу кернів, даних про фізико-хімічних параметрах нафти, ефективності хімічних реагентів що застосовуються інтенсифікації нафтовидобутку, і др.

В системі додаткового професійної освіти відкривається 1000-часовая програма «Cyпервайзинг в нафтовидобутку», яку приймаються фахівці з дипломом бакалаврів чи інженерів за зазначеними напрямам і спеціальностями і виробництв досвідом роботи у нефтедобыче.

Учебный процес за зазначеними програмам включає чотири основних компонента.

1. Компетентностный. Прийняті навчання особи мають освіту за різним нафтогазовим спеціальностями. Щоб вони після завершення навчання сформувалося однакове бачення процесу освоєння родовищ у всій його многоаспектности, складності, стадийности з властивою йому конфліктами інтересів суб'єктів господарську діяльність передбачається таке. З набору мультидисциплинарных курсів по основним видам діяльності з освоєння нафтових родовищ («геофізична розвідка», «геологічне моделювання і підрахунок запасів», «проектування й будівництво свердловин», «гидродинамическое моделювання поклади», «аналіз фактичного стану розроблюваних об'єктів», «екологія нафтогазовидобутку», «управління проектами» та інших.) кожен який навчається під керівництвом преподавателя-наставника вибирає і індивідуально вивчає ті, необхідних їй на додаток до наявного образованию.

2. Аналітичний. На групових заняттях на віртуальному нафтовому родовищі в ЦУРМе, які за принципу «розбір польотів», котрі навчаються з участю преподавателей-наставников виконують комплексний розбір реалізованих проектів з освоєння родовищ вуглеводнів з акцентом на досягнуті КІН, економічні та соціальні підсумки, екологічні наслідки. У цьому які навчаються пропонується оцінювати рішення, які приймались у кожної з підсистем проектів: геологічної, бурової, промислової, інвестиційної та інших, і навіть розглядати альтернативні варианты.

3. Деятелъностный. З його допомогою ми котрі навчаються освоюють основні види проектної (з використанням геолого-гидродинамической моделі родовища) і експлуатаційної (безпосередньо на АРМ віртуального родовища у центрі управління розробкою віртуального родовища) діяльність у її реальних формах, тобто. за умов взаємодії різних служб і необхідності знаходити узгоджені рішення, заданих тимчасових рамок, роботи у «команді» і др.

4. производственно-интерактивный. Реалізується з допомогою інформаційних каналів, в тому числі супутникових, що пов’язують АРМы віртуального родовища з АРМами реального розроблюваного родовища (практикується в університеті при підготовці гірських інженерів що з ВАТ «Славнафта» і ВАТ «НК «Роснефть»).

Наряду із навчанням на віртуальному родовищі магістрантів програми «Управління розробкою нафтових родовищ» і слухачів програми додаткового професійної освіти (ДПО) «Супервайзинг в нафтовидобутку» інноваційна освітня програма університету передбачає цикли групових спільних занять в ЦУРМе всіх студентів, які за інженерним програмам в різних нафтогазових професіях, і всіх магістрантів, які за напрямам «Нафтогазове справа», «Геологія і розвідка корисних копалин», «Технологічні машини та устаткування», «Економіка», «Менеджмент». Завдяки цьому всі випускники нафтогазових спеціальностей і напрямів РГУ нафти і є їм І.М. Губкина виявляються підготовлені до роботу зі створення і експлуатації інтелектуальних родовищ, спрямованої зрештою на раціональне недропользование і підвищення КИН.

Завершая виклад істоти інноваційної освітньої програми губкинського університету, вкотре підкреслимо, що інноваційність освітньої програми губкинського університету определяется:

— її цільової функцією — забезпеченням інновацій з розробки нафтового родовища, вкладених у підвищення КІН та раціональне недропользование;

— організацією підготовки для нафтовидобувної галузі системно підготовлених фахівців з управління розробкою інтелектуальних нафтових месторождений;

— створенням нової середовища (віртуального нафтового родовища) навчання студентів спеціальностей і сучасних напрямів нафтогазового профиля;

— послідовним використанням деятельностного методу навчання студентів зазначених спеціальностей і сучасних напрямів, що дозволяє забезпечити придбання ними необхідних професійних компетенцій, навичок і умінь практичної роботи з проектування й управління розробкою інтелектуальних нафтових месторождений;

— створенням моделі актуального для раціонального надрокористування виду діяльності - супервайзинга в нафтовидобутку, і навіть відповідної моделі підготовки у ВНЗ супервайзерів з урахуванням системи додаткового професійного освіти і з допомогою віртуального месторождения;

— переорієнтуванням окремих наукових і розробок університету на рішення єдиної проблеми — підвищення КИН.

Синергизм розроблюваної освітньої технології забезпечується тим, що у навчальному процесі реалізуються принципи мультидисциплинарности і діяльнісна технологія навчання. Це сполучення дає змогу набути випускникові принципово нові риси професіональною підготовкою — системне бачення відновлення всього комплексу робіт з освоєння нафтових родовищ й управління нафтодобуванням у тому взаємозв'язках і послідовностях з розумінням їх змісту, ресурсного забезпечення, впливу прийнятих рішень на КІН, экономику.

Отработка в університеті - базовому вузі навчально-методичного об'єднання нафтогазовому освіті - нову технологію навчання у студентів і слухачів системи ДПО в інформаційної середовищі, моделюючою реальну середу діяльності (віртуальне родовище, віртуальний нафточи газопровід, віртуальний нафтопереробний підприємство і ін.), дозволяє у майбутньому впроваджувати її як окремий, тиражований освітній модуль у системі вищого нафтогазового образования.

Разработка та пропонування нафтогазовим компаніям широкого спектра орієнтованих бакалаврів 1000-часовых програм ДПО з наданням додаткової кваліфікації «менеджер нафтогазового підприємства», «фахівець із горизонтальному бурінню», «фахівець із геонавигации в бурінні», «супервайзер нафтовидобутку» та інших. -це реальним і ефективний шлях адаптації системи вищого нафтогазового освіти до нових завданням, що розв’язуються вищою школою країни у рамках Болонського і Копенгагенського процессов.

Совет опікунів РГУ нафти і є їм. І.М. Губкина бачить однією з основних поточних завдань своєї діяльності надання університету всілякої підтримки для його реалізації головною інноваційної освітньої программы.

А.И. Владимиров, ректор РГУ нафти і є їм. І.М. Губкина В. И. Грайфер, генерального директора ВАТ «РИТЭК», голова Ради опікунів РГУ нафти і є їм. І.М. Губкина.

Список литературы

Журнал «Нафтова господарство» № 5, 2006.