Сегодня в солнечный весенний день на «10 вопросов ученому» отвечает Наталья Александровна Скибицкая, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, основатель и научный руководитель лаборатории трудноизвлекаемых запасов углеводородов ИПНГ РАН.
Расскажите про свое последнее исследование. Что исследовали, какие методы использовали, к каким результатам пришли?
Уже на протяжении более чем 30 лет работы нашей лаборатории посвящены вопросу увеличения ресурсного потенциала длительно разрабатываемых газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений путем выявления ранее неучтенных запасов нефти, связанного газа и прогнозных ресурсов редких, редкоземельных и благородных металлов. Многолетние разносторонние исследования показали, что карбонатные отложения изучаемых нами месторождений (Тенгизского, Карачаганакского, Оренбургского, Астраханского, Вуктыльского) являются нефтегазоматеринскими, и представляют собой карбонатно-органический полимер, в котором органическая и неорганическая части химически связаны на уровне макромолекул. В процессе преобразования карбонатно-органического полимера образуется матричная нефть – нефть нефтегазоматеринских карбонатных толщ, сингенетичная вмещающим породам.
Посчитаны запасы матричной нефти Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения и запасы жидких углеводородов матричной нефти Вуктыльского нефтегазоконденсатного месторождения; оценены прогнозные ресурсы ценных металлов в составе высокомолекулярных битуминозных компонентов Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения.
Разработана технология добычи жидких углеводородов матричной нефти (ретроградного конденсата и нефти) из газонасыщенных продуктивных отложений на заключительных стадиях разработки на примере Оренбургского и Вуктыльского нефтегазоконденсатных месторождений.
Последние исследования затронули вопрос обводнения длительно разрабатываемого Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения.
Чем могут быть полезны результаты Ваших исследований? Как планируете развивать эти результаты в дальнейшем?
Добыча уникальных запасов трудноизвлекаемой матричной нефти из газовой части обустроенных, с развитой инфраструктурой газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений на заключительных стадиях разработки, особенно таких крупных, как Оренбургское и Вуктыльское нефтегазоконденсатные месторождения, значительно более рентабельна по сравнению с добычей газа, конденсата и нефти на вновь вводимых средних и малых месторождениях и способна продлить жизнь градообразующих предприятий и регионов в целом на многие десятилетия.
Глубокая переработка добытой высокобитуминозной матричной нефти с выделением редких, редкоземельных и благородных металлов может обеспечить промышленный сектор народного хозяйства высокоценным сырьем и делает добычу еще более обоснованной и рентабельной.
Создание моделей потенциального обводнения газонасыщенных продуктивных отложений, разрабатываемых на режиме истощения, позволит выделять незатронутые обводнением зоны, которые можно рекомендовать для дальнейшей доразработки.
Кто или что повлияло на ваше решение заниматься наукой? Как давно вы занимаетесь наукой?
Отец занимался грунтоведением в Тушинском филиале Гидропроекта, и по совету его коллег после окончания школы в 1955 году я решила поступать Московский нефтяной институт (у станции метро Октябрьская). Поскольку я закончила школу с серебряной медалью, при поступлении со мной проводили собеседование, на котором мне посчастливилось пообщаться с доктором технических наук Владимиром Николаевичем Щелкачевым.
Во время моего обучения на кафедре промысловой геофизики, которая была основана за 4 года до моего поступления, работали Владимир Николаевич Дахнов, Борис Юрьевич Вендельштейн, Вера Николаевна Кобранова. На момент окончания Московского нефтяного института в 1960 году я уже полтора года работала на полставки на кафедре промысловой геофизики, где продолжила работать после получения диплома. Получается, что я занимаюсь научной деятельностью уже 67 лет.
Где Вы учились? Кого Вы считаете своим наставником?
В 1960 году я закончила Московский нефтяной институт и была принята на работу на кафедру промысловой геофизики. Руководителем моей дипломной работы был заведующий кафедрой, профессор Владимир Николаевич Дахнов. Руководителем кафедральной лаборатории был Борис Юрьевич Вендельштейн, пока ещё кандидат геолого-минералогических наук, но уже очень скоро доктор геолого-минералогических наук. В январе 1972 года я успешно защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Моими руководителями были Борис Юрьевич Вендельштейн (кафедра геофизики) и Арнольд Аркадьевич Ханин (ВНИИгаз, я закончила заочную аспирантуру во ВНИИгазе).
Ваша первая научная задача. Меняется ли Ваш научный интерес?
Первой моей научной работой была дипломная работа, посвященная открытию закономерностей уменьшения проницаемости терригенных отложений Ромашкинского месторождения в связи с набуханием глинистого цемента при уменьшении минерализации, вплоть до пресной, закачиваемой воды (технология разработки законтурным и внутриконтурным заводнением). Тема кандидатской диссертации звучала так: «Петрофизические исследования с целью обоснования методики определения остаточной водонасыщенности пород по данным электрометрии (на примере терригенных нефтегазовых отложений Западно-Сибирской низменности)». На кафедре промысловой геофизики я изучала месторождения углеводородов в терригенных отложениях. В 1974 г. я перешла на работу в лабораторию М-01 на кафедру теоретических основ поисков и разведки месторождений нефти и газа (заведующим кафедрой был профессор Александр Александрович Бакиров, заведующим лабораторией М-01 - профессор Эрнест Александрович Бакиров). Там я начала исследовать карбонатные отложения и продолжаю это исследование по настоящее время.
Вы следите за своей областью исследований и смежными областями в стране, в мире? Какая сейчас ситуация в Вашей области? Какая задача сейчас ключевая?
При решении задачи увеличения ресурсного потенциала месторождений углеводородов необходимо привлекать знания из различных областей науки – литологии, петрофизики, геохимии, геофизики, физики, химии, физической химии, математики и др., т.е. наши исследования находятся на стыке многих областей. При выполнении исследований в нашей лаборатории учитывается российский и мировой опыт, отслеживаются публикации. Когда в начале 2010-х весь мир заговорил о сланцевой революции, оказалось, что комплекс лабораторных исследований образцов нефтегазоматеринских отложений, который был разработан в нашей лаборатории совместно с другими научными организациями, не уступает комплексу исследований сланцевых пород, предлагаемому американцами, а в некоторых аспектах и превосходит его. Сегодня у всех на слуху ситуация с запасами редкоземельных металлов. Надо сказать, в прессе к редкоземельным металлам ошибочно причисляют металлы из других групп, например, литий. В нашей лаборатории совместно с другими организациями разработаны способы оценки ресурсов ценных металлов (редких, редкоземельных и благородных) как попутных компонентов трудноизвлекаемой матричной нефти, а также способы добычи и глубокой переработки матричной высокобитуминозной нефти с выделением таких металлов. Ключевая задача на сегодня – не позволить этим разработкам остаться на этапе исследований, внедрить их на производстве.
Вы сейчас работаете в рамках только российской науки? Или в международных исследованиях тоже участвуете?
На данный момент в международных исследованиях наша лаборатория не участвует. Однако впервые в Советском Союзе к выводу о том, что карбонатные отложения являются нефтегазоматеринскими, я пришла при изучении месторождения Тенгиз, расположенного на территории современного Казахстана. Процесс набухания зерен карбонатных пород в углеводородах, доказывающий полимерное строение карбонатных нефтегазоматеринских пород, впервые мной был изучен при исследовании Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения, которое также находится в республике Казахстан.
В чем главное достоинство и недостаток российской науки?
Российская наука унаследовала достижения советской науки, и до сих пор это наследство является базой для дальнейшего развития. Многие идеи, которые мы по сей день развиваем в нашей лаборатории, зародились ещё в советскую эпоху, когда Губкинкий университет был центром нефтегазовой науки. При Владимире Николаевиче Дахнове и Борисе Юрьевиче Вендельштейне к нам на кафедру каждую неделю приезжали производственники, обсуждались разные вопросы. Владимир Николаевич первым в институте приобрел растровый электронный микроскоп, и я на нём работала. Кафедры Московского нефтяного института работали в тесном взаимодействии. Сейчас информация о месторождениях сосредоточена в научных институтах нефтегазовых компаний, и у них нет существенного стимула сотрудничать с академическими институтами.
Недостаточное финансирование, слабые контакты с промышленностью и кадровый голод – вот основные проблемы российской науки в целом. Особенно сложно мотивировать молодых сотрудников остаться после окончания университета в лаборатории – большинство уходит из-за низких зарплат.
Каких открытий Вы ждёте в своей области в ближайшие 10 лет?
В результате одного из последних научных исследований нашей лаборатории доказана ведущая роль процессов преобразования органического вещества в закономерном последовательном фазовом преобразовании карбонатно-органических нефтегазоматеринских систем. От первичного крупнокристаллического плотного неколлектора порода последовательно преобразуется в субкапиллярнопоровый микритизированный коллектор с высокой концентрацией керогена между микритовыми частицами и далее в крупнопоровый крупнокристаллический нефтегазонасыщенный коллектор. Промежуточным состоянием между твердыми кристаллическими состояниями является коллоидное сейсмонеустойчивое состояние нефтегазоматеринских карбонатных пород. Разработка методики выделения зон с неравновесным коллоидым фазовым состоянием карбонатных систем позволит получить научную основу для предупреждения опасных сейсмических событий, в том числе на месторождениях углеводородов.
Если бы представилась возможность задать любому ученому любой эпохи один вопрос, кто был бы этот ученый и что за вопрос?
Во время своей работы в Губкинском университете и ИПНГ РАН, при проведении работ по скважине 1-ВМС Оренбургского НГКМ у меня была уникальная возможность совместно трудиться со многими научными коллективами, лучшими представителями советской и российской науки в своей области. Если бы у меня была возможность поговорить с учеными, то я бы хотела выразить благодарность моим наставникам – Владимиру Николаевичу Дахнову и Борису Юрьевичу Вендельштейну, чьи идеи и принципы работы лежат в основе всех наших исследований.
И еще спросила бы Петра Симона Палласа*: "Интересно, о каких, хотя бы примерно, запасах углеводородов Вы мечтали, делая свой исторический прогноз о высокой перспективности нефтегазоносности Волго-Уральской провинции по найденному Вами в окрестностях г. Бугуруслан куску природного битума?"
*Петр Симон Паллас (1767-1810 гг) – немецкий и русский ученый-энциклопедист, естествоиспытатель и путешественник на русской службе.
Фото из личных архивов Н.А. Скибицкой и сотрудников лаборатории трудноизвлекаемых запасов углеводородов ИПНГ РАН
Наталья Александровна Скибицкая с сотрудниками лаборатории трудноизвлекаемых запасов углеводородов ИПНГ РАН, 2011 г.
М.Н. Большаков и Н. А. Скибицкая на Всероссийской научной конференции «Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности», Москва, ИПНГ РАН, 2022 г.
Сотрудники лаборатории трудноизвлекаемых запасов углеводородов и директор ИПНГ РАН Э.С. Закиров на юбилее Н.А. Скибицкой, Москва, ИПНГ РАН, 2023 г.
Выступление Натальи Александровны Скибицкой на Всероссийской научно-практической конференции «Новые направления работ на нефть и газ, инновационные технологии разработки их месторождений, перспективы добычи нетрадиционного углеводородного сырья», состоявшейся в Волго-Уральском научно-исследовательском и проектном институте нефти и газа. г. Оренбург, 18-20 сентября 2019 г.
Наталья Александровна Скибицкая (вторая слева) и Олег Константинович Навроцкий (третий слева) на Всероссийской научно-практической конференции «Новые направления работ на нефть и газ, инновационные технологии разработки их месторождений, перспективы добычи нетрадиционного углеводородного сырья», состоявшейся в Волго-Уральском научно-исследовательском и проектном институте нефти и газа.
г. Оренбург, 18-20 сентября 2019 г.
Сотрудники ИПНГ РАН – участники Всероссийской научной конференции «Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности», Москва, ИПНГ РАН, 2022 г.