Директор по науке «Газпром нефти» профессор Марс Хасанов: «Сегодня главное достояние компании — знания и их носители»

Нефтяная отрасль всегда считалась одной из самых наукоемких в мире. О том, нуждается ли сегодня отрасль в ученых, в частности в ученых ТПУ, о современной роли научно-технической мысли мы расспросили директора по науке «Газпром нефти» профессора Марса Хасанова.

Фото предоставлено пресс-службой ПАО "Газпром Нефть".

— Марс Магнавиевич, как сейчас можно охарактеризовать нефтяную отрасль? Какие основные изменения произошли за последние годы?

— Нефтяная отрасль переживает непростые времена, особенно в России.

Во-первых, качество запасов в стране стремительно падает. Практически все крупные месторождения, которые мы разрабатывали, в том числе оффшорные, были открыты еще в советское время. Они уже истощаются, остались участки с очень низкой продуктивностью. Месторождения, открываемые в последние десятилетия, довольно мелкие, с запасами в 15–20 миллионов тонн.

Второе — значительная доля запасов нефти РФ сосредоточена в так называемых нефтяных оторочках (подгазовых залежах). В мире, например, на Северном море, нефтяные оторочки довольно эффективно разрабатываются, но пласты там характеризуются очень большой продуктивностью. У нас же проницаемость мала. Мы бурим горизонтальные скважины под газовыми шапками, вначале они дают много нефти, а чуть ли не через полгода-год темпы отбора резко падают. То же самое, кстати, наблюдается на месторождениях сланцевой нефти. Все слышали термин «сланцевая революция» в США. По сути, мы работаем в таких же условиях, поэтому так же нуждаемся в революционных решениях.

Ухудшение запасов естественным образом требует разработки и привлечения новых технологий. Но если применять их без глубокого понимания физических механизмов и без скрупулезных инженерных расчетов, то весьма вероятны неудачи.

Правильно применить технологию на пути к широкомасштабному внедрению инноваций в производство и обеспечить их реальную эффективность — все это требует огромного интеллектуального труда!

Третье. Огромные запасы сланцевой нефти в Америке привели к тому, что появилось давление на нефтяные цены.

Также отмечу, что золотой миллиард человечества, а это преимущественно страны Европы, не обладающие большими запасами нефти, начал говорить про зеленую энергетику, предлагая отказаться от углеводородной. Эти страны будут стремиться продвигать свою позицию, компенсируя свои затраты за счет стран-экспортеров углеводородов, что еще больше увеличит себестоимость добычи.

Все эти факторы приводят к тому, что нефтяная отрасль, которая и раньше была одной из самых наукоемких, сейчас превращается в высокоинтеллектуальную отрасль.

— Все говорят о цифровой революции. Пришла ли она в вашу отрасль?

— Цифровизация всегда была присуща нефтяной отрасли. Просто раньше мы не употребляли этот термин, говорили про информационные технологии. Все самые современные компьютеры в СССР и России первыми появлялись в оборонной, атомной, космической и нефтяной промышленностях. Сам по себе труд нефтяников по поиску нефти, газа, принятию решений в условиях неопределенности всегда требовал большого объема вычислений и математического моделирования. Это огромные массивы данных, которые нужно было обрабатывать, и мы старались автоматизировать этот процесс. Лично я и многие мои коллеги посвящали свои исследования и диссертации методам математического моделирования, созданию информационных технологий, разработке эффективных методов принятия решений в нефтяном инжиниринге.

Однако в нашем деле были и есть свои особенные цифровые потребности, которые не в полной мере удовлетворяются современными технологиями искусственного интеллекта, основанными на нейронных сетях (машинном обучении).

Машинное обучение по существу — это обобщение прошлого опыта. Машина работает в условиях, которые в нее заложили. Как научить ее принимать решения по новым месторождениям, ведь они все разные, особенно сейчас, когда мы начинаем осваивать «трудные» запасы и все ближе к Полярному кругу? Нам нужны новые знания, новый опыт, новые подходы.

В индустрии 4.0 перед нефтяной отраслью стоит очень важная задача — стать заказчиком специальных цифровых инструментов, подразумевающих создание компьютеров, которые могут взять на себя часть креативной работы инженера.

Иными словами, нам нужно ускоренно переходить от «слабого» искусственного интеллекта к «сильному» («общему») машинному интеллекту.

— Что сегодня требуется от учебных заведений, конкретно от ТПУ, в плане подготовки специалистов для ваших предприятий? Что вы ждете от нынешних студентов — ваших потенциальных сотрудников?

— Долгое время в XX веке основным активом всех компаний были промышленное оборудование или же сами активы, например, нефтяные месторождения. Но в 1959 году гуру современного менеджмента Питер Друкер одним из первых отметил, что главное богатство — это Knowledge workers. Этот термин принято переводить как «работники умственного труда», что не совсем точно отражает всю глубину понятия. Knowledge worker — это работник, который обладает знаниями и умеет с ними работать. И сейчас главным достоянием компании становятся знания и их носители.

Что такое знания? Это не только опыт. Будем честными, даже в некоторых специализированных вузах учат по лекалам прошлых лет, рассказывают, как разрабатывались нефтяные месторождения лет 30 назад. Человек приходит на работу, а перед ним стоят совсем другие задачи.

Нам нужны Knowledge workers — люди, которые могут, используя фундаментальные знания в области математики, механики, материаловедения, искусственного интеллекта и так далее, предлагать новые решения в новых ситуациях в условиях неопределенности.

Могут быстро проверять их на практике, накапливать и формализовать производственный опыт, адаптировать его по мере встречи с новыми месторождениями.

Все это возможно, особенно если они обладают еще и системным мышлением, владеют подходами и инструментами «Системного инжиниринга».

Что такое системный инжиниринг? Это когда люди проектируют, строят и эксплуатируют системы, понимая все сложности и учитывая взаимодействие с массой факторов. К сожалению, в России системный инжиниринг не преподают, хотя на Западе это устоявшаяся инженерная наука. Следовательно, нужно или самим его изучать, или добиваться, чтобы его преподавали в вузах. Человек, который освоил системный инжиниринг, может трудиться не только в нефтяной промышленности, но и в любой другой отрасли.

Еще один момент. Часть студентов после окончания вуза пойдет работать в нефтяные компании, часть — в научные центры. Первые станут заказчиками работ для вторых. И тех и других нужно учить правильно ставить научно-производственные задачи и правильно искать темы для прорывных НИОКР, ведь наука без заказов плохо развивается.

Вообще это трагедия, когда люди хорошо учатся, потом выходят из вуза и не знают, что дальше делать, поскольку они не понимают тенденций науки, алгоритмов работы ученого, не знают, как делаются открытия. Научить этому можно только одним образом — знакомить с историей развития науки. Нам очень часто дают просто факты, например: «Ньютон вывел закон всемирного тяготения в виде...». И никто не рассказывает про шаги, которые ведут к открытию, про алгоритмы придумывания нового. А ведь зная, как развивалась наука, и проведя некую экстраполяцию, можно прогнозировать и перспективные пути ее дальнейшего развития.

Плюс практика. Люди, которые выбрали нефтяную отрасль в качестве будущего, должны проходить практику. Для этого нужно в полной мере использовать возможности магистратуры, в этом основной плюс Болонской системы, которую почему-то не все любят.

Фото предоставлено пресс-службой ПАО "Газпром Нефть".

— Всегда ли нефтяная отрасль была наукоемкой и нуждалась в помощи ученых?

— Всегда! До середины прошлого века развитие шло очень интенсивно, в отрасли работали выдающиеся ученые как в СССР, так и в Америке (именно в этих двух странах и создавалась нефтяная наука). Эти исследования позволили нам эффективно освоить крупные месторождения в Поволжье и Западной Сибири. Однако в 1980-х годах бурное развитие нефтяной науки в СССР прекратилось, поскольку разрабатываемые месторождения были огромными и на них можно было тиражировать старый опыт. В то же время из-за прекращения холодной войны и уменьшения финансирования программ на Западе освободилась огромная масса высокопрофессиональных физиков и математиков, которые пошли в нефтяную отрасль. В результате западная нефтяная наука получила стремительное развитие, особенно в области геофизических исследований и геолого-гидродинамического моделирования.

Сейчас в российской нефтяной науке идет новый подъем: мы начали заниматься вызовами, которые стоят перед отраслью.

— Нефть и газ — ресурсы, в отношении которых все время транслируются опасения, что они закончатся. Какие технологии нефтяные компании ждут в этом плане от науки?

— Действительно, нефть и газ — невозобновляемые ресурсы. По подсчетам специалистов, нефти нам должно хватить на 40–50 лет, газа — на 50–60 лет, угля — где-то на 150 лет.

Поэтому нужно начинать думать о запасных путях. Ветро-, и гидроэнергетика экологически небезопасны, единственная практически реализуемая пока альтернатива — солнечная энергия.

На Землю ежегодно обрушивается энергия Солнца, которая в 1000 раз больше, чем потребляет все человечество. Но как использовать ее, как сохранять и транспортировать?

По оценкам германских футурологов, около 50 % альтернативной энергии будут храниться в виде теплой воды. За счет солнечной энергии мы будем нагревать воду, а охлаждаясь, она будет отдавать нам тепло.

Но на теплой воде не поедешь, поэтому около 50 % альтернативной энергии будут хранить с помощью водорода и использовать водород в качестве транспортного топлива. Но эти планы требуют решения огромного числа научных и технологических задач, связанных с производством, безопасным хранением и транспортом водорода. И я считаю, что для ТПУ разработки по водороду — это очень благодарная тематика.

— Может, и нефтяные компании будут когда-нибудь переименованы в солнечные?

— Не исключено. Вообще в будущем все нефтяные компании перейдут в разряд энергетических и обеспечат человечество всеми возможными видами энергии, а не только газом и нефтепродуктами.

Еще одно перспективное направление исследований — низкоэнергетические процессы, подобные биологическим. Поразительно, как мозг человека ухитряется эффективно работать, потребляя минимальное по сравнению с компьютерами количество энергии. Думаю, это еще одно важное направление, доступное ТПУ, — достижение эффективности использования энергии, присущей живым организмам. Природа очень экономна. И основную энергию мы тратим на обогрев и переработку различных веществ. Добиться, чтобы обогрев, охлаждение, переработка стали экономически эффективными. Получать для этого энергию из Солнца с помощью процессов, подобных, например, фотосинтезу. Кроме водорода, нужно заниматься и такими вещами.

— Какие научные вызовы, которые можно попробовать решить с помощью томских политехников, стоят сегодня перед вашей компанией?

Первое — цифровизация. Помимо уже готовых инструментов ИИ, нам необходимы системы, которые позволят решать задачи проектирования и креативного инжиниринга. Таких систем (они относятся к сильному искусственному интеллекту) пока нет, и можно было бы начать решать эти вопросы с университетами Томска, где ТПУ, как понимающий в нефтяной отрасли, был бы мостом между компанией и другими вузами.

Второе — мы убеждены, что следующей инновационной волной будут новые материалы. Они должны быть проектируемыми (designed materials), а не создаваться случайным образом. Нам нужно четко понимать, какими свойствами эти новые материалы должны обладать, и проектировать процессы, которые позволят получить такие свойства. В сложных климатических условиях для минимизации потерь нефти и газа, радикального повышения эффективности нам нужны будут новые материалы и высокотехнологичное оборудование, которое без новых материалов невозможно создать.

Системный инжиниринг, как я уже говорил. Мы бы хотели, чтобы на базе Центра Heriot-Watt учили еще и этой метанауке.

И, конечно, конкретные задачи по разработке ТРИЗ — это проект «Палеозой» и другие направления — то, над чем мы уже на протяжении долгих лет вместе работаем.

— ТПУ возглавляет сейчас Андрей Александрович Яковлев, с которым, насколько мы знаем, вы имели опыт совместной работы. Как вы думаете, какие личные и профессиональные качества Андрея Александровича помогут ему в роли руководителя университета?

— Андрей Александрович — пассионарий. Я считаю, что инженеры и вообще лидеры должны быть не только знающими людьми, но и пассионариями, упорно внедряющими в жизнь свои идеи, побуждающими двигаться вперед и себя, и свое окружение.

На мой взгляд, Андрей Александрович является эталоном Knowledge worker. Он сумел стать нефтяником, будучи изначально математиком. Работая в научно-техническом центре «Газпром нефти», Андрей Александрович занимался внедрением новых технологий в нашу отрасль. А для этого ему пришлось сначала понять, какие новые технологии действительно нужны производству. В этом смысле он представляет собой симбиоз сильной фундаментальной науки и глубокого производственного опыта. Его хорошо знают в нефтяной промышленности. Он понимает, что требуется заказчику. Часто в работе с учеными мы испытываем разочарование, они говорят нам: «Дайте деньги и отойдите». В итоге мы теряем интерес к взаимодействию. А когда мы работаем с Андреем Александровичем, этого не происходит.

Я желаю, чтобы пассионария Яковлева окружали пассионарии, и большие дела делались одной командой!

— В этом году ТПУ отмечает свой 125-летний юбилей. В связи с этим что бы вы хотели пожелать коллективу — студентам, ученым, всем сотрудникам?

— Во-первых, здоровья, что немаловажно наше время.

Во-вторых, каждый человек рано или поздно должен задуматься о смысле жизни. Редко это происходит в молодые годы, но все же я пожелал бы всем понять, кроме всего прочего, зачем вы пришли на этот свет. Вряд ли можно полностью ответить на этот сложный философский вопрос, но можно выбрать для себя какую-то большую, общественно значимую цель (помочь человечеству, а значит, своим близким и себе, улучшить качество жизни общества, повысить безопасность — прежде всего своей Родины...).

Если вы занимаетесь наукой, нужно искать в ней свой путь. Если вы патриот — развивайте российскую науку, при этом глубоко понимая тенденции развития всей мировой науки.

Стали кандидатом наук — учите молодежь, становитесь профессором и учите кандидатов. Пусть политехники всегда будут горды за себя, университет и страну. Вот что я хотел бы пожелать!