Научный подход

В том, что современным нефтяным компаниям не прожить без инноваций, уже никто, пожалуй, не сомневается. Осталось понять, в каком направлении двигаться, как наладить взаимодействие с научными организациями, какие технологии развивать в первую очередь. Порассуждать о взаимоотношениях науки и бизнеса в рамках круглого стола «Сибирская нефть» пригласила людей, обладающих глубокими знаниями и большим практическим опытом

«Должна дать ответ!»



Владимир Иванов
российский ученый, заместитель президента Российской академии наук, руководитель информационно-аналитического центра «Наука»




Артем Оганов
химик-кристаллограф, профессор Сколковского института науки и технологий (Сколтех), специалист в области новых материалов




Александр Лавренов
директор Института проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, специалист в области кислотных и полифункциональных катализаторов


Екатерина Петрова
АО «Российская венчурная компания» (РВК), директор корпоративного акселератора GenerationS



Тимур Тавберидзе
генеральный директор ООО «Инжиниринговый центр МФТИ по трудноизвлекаемым полезным ископаемым»

— В каких направлениях деятельности нефтегазового сектора наука обещает или уже дает большой эффект?

Александр Лавренов: Я бы даже сказал: «Должна дать ответ!» В наиболее близкой мне области переработки углеводородного сырья в самое ближайшее время требуется комплексно решить задачу квалифицированной переработки природного газа и нефтяных остатков, природных битумов, отходов пластических масс в ценные химические вещества — моторные топлива, сырье нефтехимии, углеродные материалы. «Комплексно» в данном случае означает реализацию совместной переработки легкого и тяжелого сырья, а «квалифицированно» — обязательно перерабатывать с применением катализаторов. С точки зрения химии это наиболее эффективно в силу того, что в таком случае с высоким выходом могут получаться продукты оптимального химического состава и с необходимыми сегодня потребительскими свойствами.

Артем Оганов: Скажу о некоторых аспектах материаловедения, которое дает существенный вклад в развитие нефтегазовой промышленности. Для буров нужны сверхтвердые материалы: синтетические алмазы, карбид вольфрама — композит на его основе известен как победит. Недавно нами предсказан (а учеными из Троицка синтезирован) новый сверхтвердый борид вольфрама. По свойствам он лучше, чем карбид вольфрама. Материал может использоваться в промышленности, сейчас идут его испытания.

Екатерина Петрова: Одна из наиболее востребованных технологий в нефтегазовом секторе — искусственный интеллект. Можно выделить три потенциальные сферы применения этой технологии: геологоразведка, добыча и стратегическое планирование. В геологоразведке, например, использование искусственного интеллекта позволяет более эффективно интерпретировать данные сейсмических исследований и разведочного бурения. Такой подход позволит сократить количество пробуренных скважин и проводимых тестов для определения характеристик месторождений, что, в свою очередь, будет способствовать экономии денежных и временных ресурсов.

В технологиях добычи нефти сейчас развивается такое направление, как умные месторождения и умные скважины. Согласно исследованию, проведенному Cambridge Energy Research Association (CERA), отдача на умных месторождениях уже сейчас на 2–10% выше, чем на традиционных. И это только экспериментальная фаза развития подобных технологий.

Еще одна новая технология, получившая применение в нефтегазовой сфере, — технология виртуальной реальности. Использование трехмерных моделей позволяет повысить точность проектирования при строительстве новых объектов. До недавнего времени центр пространственной визуализации активно использовала и «Газпром нефть», которая развивает новые направления VR и AR. Например, при строительстве сложных технологических объектов практически на всех крупных активах «Газпром нефть» применяет технологию цифрового проектирования.

Тимур Тавберидзе: У нефтегазового сектора есть особенность — современные исследования и технологии приходят в данную область с запозданием. В мире всегда есть ряд ключевых хайповых, горячих направлений исследований, на которых акцентируются передовые научные группы. На сегодня это big data, энергетика, нейронные сети, исследования мозга, облачные технологии, виртуальная и дополненная реальность.

Совмещение дисциплин


— Какие проекты с существенной научной составляющей, прорывные технологии в нефтегазе могут появиться?

Александр Лавренов: За примерами таких проектов далеко ходить не будем. Такой проект реализует «Газпром нефть» в Омске, основываясь на разработках отечественных НИИ — Института катализа Сибирского отделения Российской академии наук и Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Да, это проект строительства нового катализаторного производства. Проект сложный, амбициозный, но, несомненно, осуществимый. И он принципиально важный — в результате его реализации отечественная нефтепереработка получит такие инструменты независимости, как катализаторы базовых технологий крекинга и гидроочистки, жизненно необходимые для получения современных топлив.

Екатерина Петрова: Могу привести в пример разработки выпускников акселератора технологических стартапов GenerationS, организованного РВК. В 2017 году участником акселератора стал проект платформы интеллектуального бурения Drilling Optimizer, созданной инженером Виталием Тихановичем из Санкт-Петербурга. Платформа объединяет преимущества совместного использования классических инженерных и современных статистических методов в процессе сопровождения строительства скважин. Подход позволяет повысить безопасность процесса бурения, снизить непроизводительное время бурения на 5–7%.

Еще один впечатляющий проект прошлого сезона — стартап VR Concept. Команда разработала программное обеспечение для 3D-моделирования и коллективной работы с цифровыми двойниками. Использование разработки позволяет снизить количество ошибок на всех стадиях проектирования и уменьшить количество согласований за счет наглядного представления. Эти и многие другие выпускники уже наладили партнерства с крупными игроками нефтегазового сектора.

Тимур Тавберидзе: Для поиска ответа на вопрос «Какие прорывы нам ждать завтра в приложениях науки к нефтегазовой индустрии?» стоит обращать внимание на передовые смежные области науки — в прорывных решениях обычно совмещены разные дисциплины.

Актуальные мультидисциплинарные направления, где в скором времени стоит ожидать новых результатов: физика флюида в нетрадиционных коллекторах со сложной поровой геометрией, оптимизация сложных физических моделей месторождений в условиях неопределенности, технологии виртуальной и дополненной реальности.

Мы живем в эпоху четвертой промышленной революции, итогом которой будет переход на полностью автоматизированное производство, управляемое интеллектуальными системами в режиме онлайн. Основные научные направления для достижения этой цели — большие данные, цифровые двойники и их визуализация (виртуальная и дополненная реальность), интернет вещей.

Владимир Иванов: Нефтегазовый комплекс только в том случае будет конкурентоспособен, если будет опираться на науку. При этом, наверное, не имеет смысла выделять какое-то одно направление. В модернизации на основе научных технологий нуждается вся отрасль: геологоразведка, добыча, транспортировка, хранение, переработка. Сейчас, по-видимому, одним из наиболее перспективных направлений является разработка эффективных технологий добычи из труднодоступных месторождений.

Артем Оганов: Большое развитие возможно в сфере транспортировки углеводородов. Когда сырье транспортируется по трубе, должна быть возможность управления этим процессом, при необходимости нужно оперативно перекрыть трубопровод. Но часто трубопроводы проходят через совершенно безлюдные районы без электрических сетей. Значит, нужно автономно вырабатывать электроэнергию, два лучших способа это сделать — термоэлектрические генераторы (перевод тепла при сжигании части газа в электричество), а также солнечные батареи (с запасанием электричества в аккумуляторах). В обеих технологиях важны материалы с особыми свойствами.

Еще одна сфера — катализаторы для нефтехимической промышленности. Катализаторы, придуманные человеком, значительно уступают тем, что придумала природа. В организме любого из нас присутствуют ферменты — катализаторы, которые на много порядков эффективнее искусственных. Особых причин, почему человеку невозможно превзойти то, что вслепую сделала природа, нет. В распоряжении человека вся таблица Менделеева.

Идеальная модель


— Существует ли универсальная модель взаимодействия науки и бизнеса?

Владимир Иванов: В плане взаимодействия науки и бизнеса человечество за последние примерно триста лет ничего нового не придумало. Общая модель выглядит следующим образом: современное состояние науки определяется состоянием бизнеса, а состояние бизнеса в стратегической перспективе определяется современным состоянием науки. Бизнес, который не вкладывает средства в науку, не имеет перспектив развития. Именно поэтому в развитых странах бюджетное и внебюджетное финансирование науки соотносятся как 30:70. В России же ситуация прямо противоположная. Это первая причина наших сегодняшних экономических проблем.

Вторая причина заключается в слабом взаимодействии науки и бизнеса, в отсутствии конструктивного диалога, хотя схема достаточно проста. Бизнес договаривается с наукой о сотрудничестве, они вместе вырабатывают политику, формулируют цели и задачи, а затем бизнес обеспечивает ресурсы, а наука — получение новых знаний и технологий. При этом чем меньше промежуточных звеньев, особенно в виде вошедшей в моду в последнее время инновационной инфраструктуры, тем меньше издержек и выше эффективность.

Как правило, наибольший эффект достигается при наличии в структуре управления компаний научно-технического совета, который определяет и политику технологического развития, и необходимые для этого научные исследования и разработки, и исполнителей, но при этом и несет ответственность за принимаемые решения. На практике это встречается нечасто, но если уж такая схема реализуется, то она существенно повышает конкурентоспособность.

Но надо понимать, что для того, чтобы схема заработала, нужно определенное время. Ведущие мировые компании такие системы выстраивали десятилетиями и тщательно берегли. К сожалению, у нас пошли другим путем.



Тимур Тавберидзе: Бизнес не должен мешать дышать науке, а наука не должна далеко уходить от реальности в философию. Один из ярких примеров взаимодействия науки и бизнеса — это компания Google X. Технологии, над которыми работает Google X, являются уникальными с точки зрения науки и в то же время потенциально востребованными для бизнеса. X — это, пожалуй, единственная компания на планете, в которой постоянные исследования на первый взгляд странных, а иногда абсурдных вещей оказываются необходимыми и воплощаются в коммерческие проекты.

Среди успешных примеров взаимодействия науки, государства и бизнеса в нефтегазовой отрасли нашей страны стоит выделить проект «Кибер ГРП», нацеленный на создание отраслевого симулятора гидроразрыва пласта (ГРП). Особенность этого проекта — формирование единого запроса от индустрии, который был положен в основу конкурса для отбора проектного консорциума, способного решить необходимые задачи при разработке продукта и обеспечить доведение его от научной идеи до продукта коммерческого уровня. Именно этот пример показывает, что обе стороны взаимодействия (наука и бизнес) должны находиться в постоянном информационном обмене, для того чтобы вектор развития научных идей совпадал с актуальными производственными вызовами.

Затраты на науку в России и зарубежных странах: всего, из средств государства, из средств бизнеса, 2013 год, $ млрд



Александр Лавренов: Универсальной модели нет, но есть весьма удачные и работоспособные формы. В России, на мой взгляд, уже есть многое для передачи практически значимых достижений науки бизнесу — лицензирование, проведение заказных НИОКР и прочее. Но практически нет частной науки и частных исследовательских центров. А это совершенно необходимо для конкуренции, реальных внедрений и общего повышения уровня разработок.

Артем Оганов: В жизни, а также в науке и бизнесе вообще нет универсальных рецептов. Думаю, что их нет и во взаимодействии науки и бизнеса. Но есть практики, которые было бы полезно использовать. Во-первых, пример Китая, где резко растет финансирование науки и очень сильна тенденция связки науки и промышленности. Выдается много грантов на взаимодействие научных команд с технологичными компаниями.

Есть интересный опыт государственных фондов. Американский фонд DARPA (Управление оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США) совмещает фундаментальные и прикладные исследования, направленные на получение научных прорывов. Фонд финансирует самые смелые проекты, большинство из которых будут провалены, в фонде это понимают. Там понимают и то, что если люди мечтают, цели не всегда будут достигнуты, но эти цели нужно ставить. Финансирование фонда DARPA сыграло большую роль в американской космической программе, они придумали интернет, первые беспилотники.

Важно, чтобы в государстве была палитра инструментов для прикладных и фундаментальных проектов, в том числе «мечтательных», а также для промежуточных проектов.

Екатерина Петрова: Развитию взаимодействия между бизнесом и наукой препятствует целый ряд ограничений. Среди них — все еще низкая инновационная активность корпораций, недостаточный спрос на результаты науки в экономике, функциональная разобщенность и несогласованность исследовательских стратегий вузов, научных организаций и коммерческих компаний.

По данным мониторинга экономики образования ВШЭ за 2018 год, только 3% научных проектов выполнены в интересах коммерческих компаний. То есть в подавляющем большинстве случаев научные сотрудники и преподаватели вузов самостоятельно определяют приоритетные направления в науке и ведут разработки. Вопросом, будет ли созданный продукт затем востребован в высокотехнологичном производстве, работники вузов не задаются. Для того чтобы наладить диалог, Министерством образования и науки в прошлом году создан проект центров компетенций НТИ, оператором которого является РВК. В рамках программы создано 14 центров компетенций. Для того чтобы разработки, созданные на их базе, отвечали рыночным запросам, вокруг каждого из центров есть сеть партнерских организаций, в которую входят до 40 партнеров. Две трети партнеров — коммерческие компании, зарекомендовавшие себя как лидеры в высокотехнологичных отраслях (ABBYY, «СберТех», «Яндекс», «Интел-Технолоджи», ЦРТ и другие). Задача индустриальных партнеров — выработать интересные рынку направления для исследовательской деятельности и оценить результат. Через такие центры и консорциумы мы получаем возможность изменить систему отношений науки и бизнеса, создать новую благоприятную среду для инвестиций в российские разработки.

Наука или бизнес?


— Жорес Алферов говорил: «Когда научный работник начинает заниматься научным бизнесом, он перестает быть научным работником». Что вы думаете по этому поводу? Наука и научный бизнес — это принципиально разные сферы деятельности?

Тимур Тавберидзе: Важность науки ни в коем случае нельзя преуменьшать, результаты научной деятельности и исследований — это то, что двигает наше общество вперед, обеспечивает прогресс и стабильное развитие. Научный бизнес — это то, что позволяет понимать потребности и определять востребованные области для дальнейших исследований. Безусловно, это разные сферы деятельности. Более того, ученый и не должен заниматься бизнесом, так же как бизнесмен не обязан заниматься наукой. Важно другое — научные знания должны капитализироваться. При этом в современных динамично меняющихся условиях путь от воплощения прорывных идей в реальные решения и продукты необходимо сокращать, иначе они окажутся невостребованны или будут замещены быстрыми победами конкурентов.

Существует еще одна важная составляющая научной деятельности — академическая среда. Для того чтобы заниматься наукой серьезно, необходима особая научная инфраструктура, где люди общаются, делятся идеями, создают коллаборации. Совмещать такого рода деятельность с активным ведением научного бизнеса — непростая, но решаемая, на наш взгляд, задача.

Артем Оганов: Существуют ученые, которые могут быть успешными и в бизнесе, и в науке, но это редкость. Большинство ученых бизнесом заниматься, я думаю, не смогут.

У меня есть компания, но я занимаюсь там только наукой. Я знаю, где моя наука может быть полезна. Считаю, что ученым правильно заниматься коммерциализацией своих разработок, но нужна команда профессионалов в бизнесе, которым ученый доверяет.

Александр Лавренов: Если вести разговор о научном творчестве, получении фундаментальных научных результатов, то я полностью согласен с великим ученым. Но внедрением и коммерциализацией необходимо заниматься, и не кому-нибудь, а людям, в определенный момент жизни почувствовавшим и жажду, и вкус к получению нового знания.

Екатерина Петрова: Мне кажется, эти понятия стоит разделять как два различных типа мышления. Есть ученые-изобретатели, их остановить невозможно: если они начинают изучать ту или иную область, то им все равно, есть на получаемые результаты коммерческий спрос или нет. Другое дело — инноваторы. Они могут увидеть свободную рыночную нишу и превратить свое изобретение в полезный промышленным компаниям или обществу продукт, который станет успешным.

Мой опыт показывает, что пытаться превратить научного работника в инноватора практически невозможно. Даже создавая собственный бизнес, изобретатели остаются верны себе.

Владимир Иванов: Жорес Иванович абсолютно прав. Ученый — это призвание плюс профессия. Если заниматься делом профессионально, неважно где — в науке или в бизнесе, то для достижения успеха необходимо, чтобы призвание было подкреплено конкретными навыками — профессией. Поэтому нельзя, условно говоря, до обеда быть научным сотрудником, а после обеда — бизнесменом. Наука и бизнес — это принципиально разные виды деятельности и по целям, и по методам, и по менталитету.


Источник: Онлайн-журнал «Сибирская нефть»