Русификация флота ГРП

Фото: Роскосмос

Технология гидроразрыва пласта (ГРП) не нова для российской нефтегазовой промышленности, но зависимость от импорта оборудования для ее применения на сегодняшний день значительна. Однако в скором времени ситуация может в корне измениться — "Корпорация "Московский институт теплотехники" готовится начать серийное производство отечественных флотов ГРП. Макет комплекса презентовали на Технологической неделе нефтегазового машиностроения TNF в Тюмени. О том, как ведется работа по импортозамещению этого критически важного оборудования и почему новый флот производят разработчики стратегических ракетных комплексов – в интервью ИнфоТЭК рассказал генеральный конструктор МИТ Юрий Соломонов.

 – Почему Московский институт теплотехники занялся флотом для гидроразрыва пласта (ГРП)?

– История берет начало в 1980-х годах. МИТ тогда находился в составе Министерства оборонной промышленности. Миноборонпром предложил нам заняться тематикой ГРП. Мы успешно справились с задачей. Она была гораздо проще тех, что сегодня ставятся перед разработчиками техники и технологий гидроразрыва пласта.

"Флот ГРП" – это несколько жаргонный термин, принятый у нефтяников. На самом деле это совокупность довольно большого количества агрегатов, каждый из которых исполняет свою функцию. Это машина системы управления, которая координирует взаимодействие всех агрегатов между собой, машина подогрева, машина, которая готовит смесь для закачки в скважину под огромным давлением, и так далее. Всего таких агрегатов во флоте от 8 до 12, в зависимости от того, какая задача решается.

Кстати, давления, которые реализовывались в 1980-е годы, были в несколько сотен атмосфер. Флот, который сейчас создается, – это тысяча атмосфер.

С момента, как мы занялись ГРП, прошло сорок лет. Иными словами, Московский институт теплотехники был далеко не случайной организацией в вопросах гидроразрыва пласта. Поэтому именно к нам по этому вопросу обратилось руководство "Газпром нефти".

Под нашей корпорацией находится огромная кооперация по военной тематике (конструкторские бюро, научно-исследовательские институты, заводы), охватывающая практически все направления деятельности, связанные с промышленностью. Мы имеем огромный опыт организации подобного рода работ.

К примеру, в свое время, при Юрии Михайловиче Лужкове, мы создали монорельсовый транспорт в Москве. Кроме этого, у нас была огромная программа по изготовлению рентгенодиагностического медицинского оборудования. И много чего другого.

В рамках конверсионной деятельности у нас действительно был накоплен огромный опыт. Это также послужило основанием для обращения к нам по вопросам ГРП.

Я обратился к руководству Минэнерго, чтобы они организовали и сформировали документ, по которому мы всегда работаем, – техническое задание (на флот). На формулирование ТЗ потребовалось около года (к работе привлекали "Сколково"). После этого появилось распоряжение правительства в соответствии с известным постановлением, где нам делегировали полномочия единственного исполнителя на паритетных началах с точки зрения финансирования: 50% финансирует бюджет, 50% наши собственные средства (по 1,5 млрд рублей).

Мы начали эту работу с выходом распоряжения в ноябре-декабре 2020 года. В ноябре 2021-го мы уже изготовили опытный образец флота ГРП, включающий в себя то количество агрегатов, о которых я вам сказал.

Наша базовая организация, которая входит в корпорацию МИТ, где я сосредоточил усилия с точки зрения производственно-технологического потенциала, – это ФНПЦ "Титан-Баррикады" (г. Волгоград).

В конце 2023-го года мы вышли на этап так называемого полного цикла полевых испытаний. И в 2024 году уже практически провели разрывы пластов на нескольких месторождениях "Газпромнефть-Хантос" (ХМАО, г. Югра). Сейчас проведем последние два гидроразрыва в Новом Уренгое, для того чтобы сертифицировать флот, присвоить ему литеру "О1", и перейти к серийному изготовлению. В целом динамика действий такова.

 – Сам по себе гидроразрыв пласта и оборудование, о котором вы говорите, стало известно широкой общественности только в конце 2000-х – начале 2010-го годов. У многих людей сложилось впечатление, что гидроразрыв – это нечто, связанное исключительно со сланцевым газом и сланцевой нефтью. Они уверились, что ГРП – это очень вредно, страшно, ужасно. Широкая аудитория не знала, что гидроразрыв в СССР применяли еще в начале 1950-х годов. И в 1990-х на нашей территории использовали этот метод. Но, конечно, наблюдалось отставание и по оборудованию, и по применению ГРП от иностранных игроков. В связи с этим вопрос: пришлось ли опираться на накопленный зарубежный опыт для изготовления флота или хватило того опыта, который был накоплен в 1980-е годы?

 – Здесь ситуация такова: то количество флотов, которые существуют сейчас в России, – это порядка 130–140 единиц. Доля отечественной промышленности в них – проценты. Все остальное – это зарубежное оборудование. Именно поэтому ко мне обратились с просьбой, с учетом специфики наших взаимоотношений, как говорят сейчас, с дальним зарубежьем, русифицировать этот флот.

С точки зрения востребованности зарубежного опыта – системный подход одинаков во всем мире. То есть номенклатура агрегатов, которая входит во флот, одинаковая независимо от страны-производителя. А конструкторское воплощение каждого из этих агрегатов свое.

С точки зрения того задела, который у нас был в России по анализу существующих флотов, мы подошли к этому делу творчески. Привнесли в него несколько своих элементов. Этого хватило, чтобы запатентовать наш флот. Он отличался некоторыми ноу-хау, которых во флотах, имеющихся на нашем рынке и зарубежных, нет.

–  В какой области именно?

Например, все существующие системы подобного класса реализуются, если так упрощенно сказать, в ручном режиме. Есть датчиковая аппаратура на каждом из агрегатов. Подачу смеси нужно регулировать. Стоит "боец" и говорит при необходимости: "Стоп!" Подача перекрывается. Это обеспечивается богатым опытом эксплутационников.

Мы решили автоматизировать этот процесс. Поэтому ввели в состав комплекса специальный агрегат – машину системы автоматического управления и контроля (МСАУК), которая полностью автоматизировала процесс закачки смеси в скважину и формирования самой жидкости гидроразрыва.

Чтобы вы себе представляли, сама смесь, которая закачивается, состоит из многих компонентов. Основной из них – это проппант (гранулообразный материал). Гранулы проппанта смешиваются с жидкостями, в которые дополнительно вводятся различные химические добавки. Приготовленная смесь закачивается в скважину на довольно большие глубины. Преимущественно ГРП используют для работы с трудноизвлекаемыми запасами (ТРИЗ). Зачастую ТРИЗы располагаются на довольно больших глубинах. Чем больше глубина, тем большее давление на устье скважины должно создаваться.

Имеющиеся флоты ГРП могут обеспечить давление 400-600 атмосфер. Мы разработали наш комплекс с обеспечением давления на устье скважины, в соответствии с ТЗ, порядка 1000–1050 атмосфер. Это принципиально новая вещь, которая потребовала довольно больших технологических усилий.

С точки зрения системности подхода мы решили использовать опыт, который у нас есть в военной технике – прежде чем отправлять флот непосредственно на добычу нефти, пропускать его через специальную стендовую базу. Таких стендовых баз в мире — единицы. Они нам недоступны по понятным причинам. Поэтому мы решили создать свою стендовую базу.

Она в наземных условиях (в данном случае даже в степи) обеспечивает имитацию того, что происходит на скважине в условиях закачки. Делается это очень специфическим способом, не буду рассказывать как. Сделан стенд для того, чтобы проходить аттестацию перед серийным изготовлением. Все агрегаты собираются на нем, проходят так называемые комплексные испытания, и только после этого отправляются непосредственно на скважину.

Это оборудование мы создали за год, при головной роли ФНПЦ "Титан-Баррикады", под Волгоградом. Не буду скрывать, что это довольно дорогостоящий испытательный стенд и аналогов такого стенда у нас в стране нет.

Этот огромный объем работ, который мы проделали всего за три года. Никто не верил, что мы сможем за такой короткий промежуток времени что-то сделать. А тот факт, что все удалось позволяет говорить, во-первых, об уровне инженерной мысли, которая существует в нашей Российской Федерации. Во-вторых, о потенциале и научно-техническом, и производственно-технологическом, которым обладает наша промышленность (в том числе и оборонная).

В-третьих, нужно прямо сказать, ничего не получилось бы без теснейшего взаимодействия с эксплуатационными организациями. Одно дело – создать оборудование, а другое дело – его эксплуатировать. Так же, как и вооружение: одно дело – разработать вооружение, а второе дело – применять его.

Мы связались с эксплуатационниками. Есть такая очень хорошая организация – "МеКаМинефть" (г. Нижневартовск). Мы установили с ней отличные производственные отношения. Ее специалисты участвовали во всех этапах создания флота ГРП, принимали участие в работе – проверке флота на стенде. И они согласились быть нашими проводниками на всех этих эксплуатационных испытаниях. У них огромный опыт. Из того количества флотов, которые действуют в России, "МеКаМинефть" обладает, примерно, 25% от общего количества. Это огромная компания, которая известна среди недропользователей.

Под их руководством мы, внеся свою долю, свою лепту в этот процесс в виде поставленной техники, образовали конгломерат производственников и эксплуатационников. И провели испытания, о которых я сказал, с положительным результатом.

– Отбивать вложенные средства вы будете за счет продажи оборудования?

– Да, конечно.

– Вы опираетесь на собственные мощности МИТ?

– Нет. Создана специальная кооперация. Мы, как головная организация, делаем один из агрегатов. В ФНПЦ "Титан-Баррикады" – пять агрегатов", "Бецема" – еще один, "Р-Фактор" – два агрегата. А под ними еще огромное количество субпредприятий, которые поставляют и изготавливают отдельные составные части этих агрегатов: маленькие двигатели, гидравлику, электрику, системы регулирования – много чего. Это под сотню предприятий всего.

 – По каким еще направлениям МИТ работает с топливно-энергетическим комплексом?

– Мы работаем еще по одному очень важному направлению – по Кузбассу. У нас добыча угля в шахтах осуществляется без предварительной дегазации. Вспомните последние две аварии. В одной погибли 200 человек в Кузбассе, во второй – 50. Владимир Путин поручил "Газпрому" помочь угледобытчикам.

С нашей стороны задача заключается в том, чтобы создать многофункциональную наклонно-буровую установку (МНБУ), чтобы откачивать шахтный газ, а потом запускать добычу угля. Что мы и сделали. На бумаге пока – эскизный проект.

Причем количество метана, которое будет откачиваться, настолько большое, что оно может использоваться в промышленных целях, для отопления, для предприятий Кузбасса и так далее.

– Да, разумеется – производство электроэнергии для собственных нужд, моторное топливо.

– Есть комитет, который возглавляют два вице-премьера, Денис Мантуров и Александр Новак, который объединяет Минэнерго, недропользователей и промышленность. Дважды проходили заседания, чтобы определить порядок финансирования по уже реальной работе по МНБУ. То есть разработке конструкторской документации, изготовлению материальной части и проведению полевых испытаний.

Пока этот вопрос висит, несмотря на то что решение комитет принял. Предложили "Газпрому" профинансировать первую часть, связанную с конструкторской документацией. Это приблизительно год работы. Комплекс очень непростой с точки зрения технического содержания. Пока вопрос в воздухе висит.

– Установки наклонно-направленного бурения уже использовались в нашей стране. Например, при строительстве газопровода Джубга – Лазаревское – Сочи. А ваша установка чем будет принципиально отличаться? Там были зарубежные, а тут будет наше?

– Да, там были зарубежные, а это будет наше. Мы установку тоже запатентовали. Есть ряд конструкторских решений, аналогов которых нет ни в одной иностранной установке. Это касается и состава самого комплекса, и характеристик отдельных агрегатов.

Но вопрос очень непростой с точки зрения адаптации к реальным условиям применения. Там две части: есть вновь изготавливаемое оборудование – это приблизительно 30 – 40%, а есть оборудование общепромышленного назначения (энергетика, условия хранения, обслуживания, сервисные системы и так далее). Когда мы последний раз собирались с "Газпромом" в Минпромторге (министерство координирует эту работу) мы договорились как: либо создавать и общепромышленную часть заново, в чем смысла никакого нет, либо использовать, заимствовать ее, из существующего.

Пока на этом этапе мы остановились. Меня периодически беспокоит, когда же мы начнем. Я говорю: "Ребят, мы договорились, как финансировать работу. Давайте деньги, мы все сделаем". Денег пока нет. Цена вопроса ерундовая по масштабам государства: речь идет всего о 1,5 млрд рублей. Просто смешные деньги для подобного рода цели. Деньги "Газпром" должен вложить лишь на начальном этапе – профинансировать документацию.

 – Если вернуться к вопросу о гидроразрыве, хватает ли вам специалистов для такого проекта, есть ли молодая поросль, которая приходит работать в МИТ?

 – Вопрос ГРП не специфический, а общепромышленный. Людям, которые занимаются подобного рода проектированием, никакого особого образования не требуется. Это исключительно общепромышленные навыки.

В нашей военной технике все это есть: системы управления, системы энергетические, системы регулирования подачи и т.д. Пусковые установки – это наши подвижные грунтовые ракетные комплексы. Собственно, запрос на создание флота произошел из того, что у нас огромный опыт создания подвижных грунтовых ракетных комплексов.

СПРАВКА: МИТ является единственным отечественным предприятием, разрабатывающим стратегические ракетные комплексы с твердотопливными баллистическими ракетами как наземного, так и морского базирования.

Ведь это не одна пусковая установка (как на параде демонстрируют). Это большое количество агрегатов, каждый своего значения, которые увязаны в единое целое. Только назначение другое: там-то военное, а здесь промышленное.

– А когда пойдет все это оборудование в серию? И в каких объемах это нужно отрасли, в каких объемах будет производиться?

 – Как только мы получаем заключение специализированной организации – можем выпускать серийную продукцию. Есть такая организация Институт нефтегазовых технологических инициатив (ИНТИ), которая занимается сертификацией. Она принимает активное участие в этих гидроразрывах, которые мы проводим, – она выдает сертификат пользователя, на основании которого нам присваивают литеру "О1".

Как только мы становимся легитимными с точки зрения добросовестного отношения к созданию оборудования, дальше я буду настаивать, чтобы был сформирован реальный государственный заказ недропользователей или эксплуатационных организаций. У них очень хитрая система. Сами недропользователи в приобретении флота не заинтересованы, как это ни парадоксально. Приобретает флот эксплуатационная организация, с ними недропользователь заключает контракт на проведение ГРП, то есть предоставление услуги. Но для того, чтобы делать, надо эти флоты изготовить серийно. Это же не делается в один день.

Эту "чересполосицу" мы доведем до ума, потому что мы заинтересованы в том, чтобы кооперация, которая создана, функционировала нормально. Если это будет сделано в течение ближайшего месяца-двух – я имею в виду получение сертификата пользователя в первом полугодии, – первые контракты я ожидаю не позже третьего квартала, максимум четвертого квартала 2024 года. Нам на изготовление флота нужен год – максимум полтора.

 – То есть в 2026 году можно ждать.

– До первой половины 2026-го включительно.