در پژوهشگاه صنعت نفت محقق شد:
دستيابي به دانش فرمولاسيون افزايه هاي حفاري
مشعل سرعت توسعه در صنايع نفت و گاز بيش از آنچه تصور مي شود، به حفاري وابسته است؛ به طوري که آن را شاه کليد فتح مخازن هيدروکربوري ناميده اند، صنعتي جهاني که در تمامي زمينه ها همچون ساير رشته هاي فني و مهندسي پيشرفتي چشمگير داشته و کشور ما بنا به دلايل متعدد نتوانسته است، خود را همگام با اين کشورها در اين زمينه توسعه دهد تا جايي که ضعف عملکرد مواد افزودني، بالا بود ميزان مصرف آنها براي جبران عملکرد پايين و مشکلات تامين افزايه ها به دليل تحريم هاي همه جانبه صنعت موجب شد تا پژوهشگاه صنعت نفت به ميدان بيايد و برخلاف باورهاي موجود، کارنامه اي درخشان از حضور خود در اين صنعت با دستيابي به فرمولاسيون افزايه هاي حفاري برجاي بگذارد. کار با تعريف و اجراي طرح ملي خودکفايي افزايه هاي شيميايي پرمصرف و راهبردي در صنعت حفاري، تکميل و انگيزش چاه به درخواست مديريت پژوهش و فناوري شرکت ملي نفت ايران از سوي پژوهشگاه با هدف توليد دانش فني و ساخت افزايه هاي مورد مصرف در صنعت حفاري به منظور قطع وابستگي و برنامه ريزي براي توسعه صادرات آغاز شد. در همين رابطه با توجه به اتمام موفق پروژه و ساخت مواد شيميايي و افزايه هاي مربوط به گل حفاري و تست آنها در مقياس صنعتي و ميداني، گفت وگويي با ابراهيم طالقاني، مدير پژوهش و فناوري شرکت ملي نفت ايران انجام داده ايم که در ادامه مي خوانيد.
چه ضرورت هايي سبب شد که شرکت ملي نفت ايران ترغيب شود در حوزه افزايه هاي حفاري و دانش فني مرتبط فعاليت هايي داشته باشد؟
از چند سال قبل راهبرد پژوهش و فناوري را به سمت انجام پژوهش ها و مطالعات کاربردي تغيير داده ايم، اين در حالي است كه نخست ضرورت داشت در يک بازه زماني دانشگاه ها و مراکز تحقيقاتي با مباحث ونيازهاي نفتي آشنا شوند. با وجود سابقه 100ساله نفت در حوزه توليد، برخوردار نبودن از پشتوانه علمي و بلوغ تحقيقاتي در دانشگاه هاي کشور به تاخير افتاد. يكي از پارامترها براي هدف گذاري در تحقيقات كاربردي، رفع نيازهاي صنعت نفت، بخصوص مواردي بود كه هزينه هاي زيادي را تحميل مي كرد. از جمله اين موارد، تجيهيزات مکانيکي و مواد شيميايي است که در حال حاضر در صنعت نفت هزينه است. مواد شيميايي عمدتاً مصرفي است و در حجم زيادي در چاه ها مصرف مي شود.
هدف ما، ايجاد دانش مديريت مصرف مواد شيميايي و بومي سازي توليد آنهاست. شرکت هاي سرويس کار خارجي به دليل داشتن دانش موجود و مواد با كيفيت، به سرعت از اين لايه ها عبور مي كنند، اما ما خسارت هايي را متحمل شده ايم. در كنار هزينه هاي بسيار گزاف اين افزايه ها، كيفيت پايين اغلب آنها، يكي از عمده ترين دلايل ضرورت اجراي اين طرح بوده است.
يعني افزون بر مزاياي علمي، پژوهشي و فناوري، اين طرح مزيت اقتصادي هم، همراه داشته است؟
بله. اگر از جنبه اقتصادي نگاه کنيم حدود ميليارد ها تومان براي واردات و خروج ارز از كشور صرفه جويي در بر داشته است، نتايج اين طرح، زمينه جلوگيري از خروج ارز و اشتغال زايي را در کشور ايجاد کرده است. نکته ديگر مسائل محيط زيستي است. اين ضايعات وقتي خارج مي شود، اثرات محيط زيستي به همراه داشته كه بايد مديريت شوند.
جنبه بعدي، جنبه مديريت مخزن است. موادي که در زمان حفاري براي كنترل چاه استفاده مي کنيم، مثلاً براي اينکه از خروج گِل به ديواره هاي چاه جلوگيري کنيم، اين مواد نفوذ کرده و زماني که چاه به بهره وري و توليد مي رسد، همان مواد عامل باز دارنده ورود نفت هستند.
به عبارتي ما يک خسارتي به لايه هاي زمين شناسي وارد مي کنيم. همين عامل باعث توليد کمتر مي شود و در نتيجه باز بايد از اسيد استفاده کنيم که محيط زيست آلوده مي شود و توليد مختل شده و هزينه زيادي صرف مي شود. اين مشكل براي تمام چاه ها وجود داشت. وقتي اين مواردکنار هم قرار گرفت، بنا شد با پژوهشگاه صنعت نفت که يک مرکز حرفه اي با سابقه طولاني در اين موضوع است، اين طرح را تعريف کرده و مگاپروژه خودکفايي افزايه هاي شيميايي پُر مصرف و راهبردي در صنعت حفاري کليد زده شد. اين طرح در 3 بخش اسيد و سيال، سيمان و گِل حفاري تقسيم شده است.
در انتخاب پژوهشگاه چه ظرفيت ها و توانمندي هايي را در نظر گرفتيد؟
اين پروژه يك كار چند وجهي است. دانشگاه ها معمولا يک وجهي هستند. ممکن است يک دانشگاه در بخش تحقيقات سيمان بسيار خوب عمل کند و دانشگاهي در بخش گِل حفاري عملكرد مناسبي داشته باشد، ولي ويژگي منحصر به فرد پژوهشگاه صنعت نفت، داشتن بخش هاي تحقيقاتي متعدد در پرديس بالا دستي است كه باعث مي شود مثل يک درمانگاه تخصصي يا يک بيمارستان جامع واجد متخصصان حرفه اي براي ارائه مشاوره به صنعت باشد.
در ارتباط با اين پروژه، علت اينکه پژوهشگاه صنعت نفت در بخش سيمان در نظر گرفته شد اين بود که پژوهشگاه در بخش سيمان و افزايه هاي آن، يک آزمايشگاه مرجع به حساب مي آيد. اين توانايي پژوهشگاه، همچنين تجربه پروژه هاي تحقيقاتي گذشته پژوهشگاه و پروژه هاي راهبردي که مديريت پژوهش فناوري در طول برنامه چهارم تعريف کرده بود، اين باور را به وجود آورد كه پژوهشگاه صنعت نفت، آمادگي زيادي در بخش دانش و علوم پايه دارد. در کنار اينها پژوهشگاه در اين پروژه، از توان دانشگاه ها و قطب هاي علمي کشور و شرکت هايي که در اين زمينه در داخل کشور فعال بودند نيز، استفاده کرد.
چطور سال هاي گذشته موفق به ساخت چنين موادي نشده ايم؟ آيا ضرورتي براي ساخت نبوده است؟
عمر امور پژوهش در صنعت نفت 12 سال بيشتر نيست. زماني که اين پروژه آغاز شد، پژوهش 11 ساله بود و قطعا ضرورت براي ساخت وجود داشت اما پشتوانه علمي و پژوهش آن موجود نبود، اما اين افزايه ها ساخت تنها يک ماده شيميايي نيست، بلكه ترکيبي از مواد مختلف است که هرکدام در يک بخش کارآيي دارند. اين مواد روي هم فعل و انفعال دارند و بر هم تاثيراتي مي گذارند که بايد با هم و به صورت يك مجموعه، در محيط چاه يعني محيط سيال از نظر حرارت وفشار ترکيبات خاک ديده شوند. اگر در اين پروسه هم پوشاني شکل نگيرد، اثر متضاد رخ مي دهد. ماده A و B هرکدام به تنهايي تاثيرگذار هستند، اما ممكن است در کنار هم نتيجه اي نداشته باشند. بايد چند ماده درکنار هم باشند، در اين زمان است که دانش معنا پيدا مي کند و گرنه ساختن يک ماده و تزريق آن در چاه مي توانست به راحتي در يک آزمايشگاه شيمي هم انجام شود. ترکيب متناسب مواد باهم در هر چاه متفاوت، علم را معنا مي کند و ما اين علم را در اين طرح به دست آورده ايم. ارائه يك نسخه واحد از تركيب مواد در تمام چاه ها جواب نمي دهد. درحال حاضر کارشناسان ما اين تبحر را دارند که براي هر چاه خاص با ويژگي هاي متفاوت، تركيب خاصي از مواد را در نظر بگيرند.
اين دستاورد مي تواند براي تمام چاه ها قابل استفاده باشد؟
مي توان گفت كه «طراحي فرمولاسيون افزايه ها» در اين پروژه اتفاق افتاد. در حال حاضر طراحي فرمولاسيون موجود است، اما در مورد چاه هايي که ويژگي هاي مختلفي دارند، ترکيب هاي مختلفي از اين افزايه ها استفاده مي شود و همين نحوه استفاده، دانش خاص خود را مي طلبد. در سال 92 تعريف پروژه ها از صِرفا تحقيقاتي، به سمت پروژه هاي كاربردي سوق داده شد که از ايده تا محصول را در برمي گيرد. اين پروژه از طرح هاي شاخص و مگا پروژه هاي همان زمان بود كه نتايج آن در حال حاضر مشاهده ميشود. در مورد اين محصولات و افزايه ها، از مرحله آزمايشگاه ، نيمه صنعتي تا صنعتي حتي انجام آزمايش ميداني هم عبور كرده و تاييديه نهايي دريافت شده است. در مثلث همكاري اين پروژه، پژوهشگاه صنعت نفت و واحد هاي تحقيقاتي به عنوان يک ضلع مثلث، مديريت پژوهش و فناوري شرکت ملي نفت به عنوان کارفرما و طرف قرارداد اين پروژه ها به عنوان ضلع دوم و يک شرکت عملياتي (مديريت اكتشاف، شرکت نفت مناطق مرکزي) ضلع سوم را تشكيل مي داد كه با اعتماد چاه را در اختيار اين پروژه قراردادند تا افزايه ها در آن آزمايش شود.
در اين حوزه چند چاه مورد بررسي و بهره برداري قرار گرفته است؟
در طرح پيش بيني شده بود كه تست ميداني براي افزايه هاي بدست آمده طي 3 مرحله انجام شود كه بدين منظور چاه شماره 22 ميدان نفتي چشمه خوش از شركت نفت مناطق مركزي ايران در نظر گرفته شده بود. در اين چاه ميدان نفتي چشمه خوش در طي 2 نوبت تست ميداني در دو عمق و با سايز مختلف مته و لوله جداري مختلف با موفقيت كامل انجام شد.
يکي از ويژگي هاي موفقيت اين پروژه، ايجاد «تيم پروژه» به جاي روش سنتي کارفرما- پيمانکار بود. در اين تيم پروژه همکاري پژوهشگاه، شرکت نفت و پايلوت را داشتيم که در مجموع همکار ناميده ميشوند. البته در روابط حقوقي پيمانكار پژوهشي و کارفرما وجود دارد، اما «تيم پروژه» بود که پروژه را موفق کرد و در نتيجه اين نوع مديريت باعث موفقيت طرح شد. در برخي موارد، زماني كه در داخل يك چاه به نتيجه نمي رسيديم، لازم بود برگرديم و ترکيب ها را دوباره بررسي کرده، مجدداً وارد چاه شويم. ولي چاه از آن مرحله عبور کرده بود و بايد چاه جديد پيدا کرده يا صبر مي کرديم که همان چاه مجدد به شرايط قبل بازگردد. خوشبختانه ما هيچ وقت در پروژه با اين مانع که چاهي تحويل داده نخواهدشد، مواجه نشديم. همه ضلع هاي لازم در کنار هم قرار گرفت و باور به انجام کار باعث شد که اين پروژه به موفقيت برسد.
اعتقاد من بر اين است اين پروژه تنها 20 درصد از مسير خود را طي کرده و 80 درصد آن به کارگيري چيزي است که امروز خلق شده است؛ ما «نداشته اي» را به «داشته» تبديل کرده ايم . درحال حاضر دانشي که به صورت پراکنده وجود داشته به يک دانش منسجم و حرفه اي تبديل شده است و زماني اين دانش مفيد واقع مي شود که مرتب به کار گرفته شود و با نمونه هايي که وجود دارد، بانک دانشي ما تقويت شود و شاهد آثار اقتصادي ناشي از به كارگيري دستاوردهاي طرح باشيم.
چه برنامه مشخصي براي تقويت پروژه در اين مرحله داريد؟
ما بايد وارد تجارت فناورانه شويم. کار تجارت و استفاده از اين نتايج فناورانه، مکانيزم مخصوص به خود را دارد. اگر زماني محققان صرفا با مواد كار مي كردند، در مقياس صنعتي اين پروسه متفاوت مي شود. و مفاهيم شرکتي و حقوقي مطرح مي شود. بايد سرويس هاي فناورانه حفاري از الان به بعد ارائه شود.
پژوهشگاه صاحب لايسنس و دانش طرح است ولي آيا پيمانکار نيز خواهد بود و آيا اين کار در شأن پژوهشگاه است يا خير. مثل يک نفر که نويسنده کتاب است و کتاب را ناشر چاپ مي کند. علم را نويسنده توليد کرده و در حال حاضر همکاران پژوهشگاه چنين اقدامي براي توليد علم انجام مي دهند. بايد در يک محيطي به عبارتي يک شرکت به تجارت و سرويس دهي به قراردادهاي عملياتي، در چاه هاي توليدي و چاه هاي اکتشافي، تبديل شود.
هيچگاه صادرات دانش انجام نمي شود. اين کار مانند يک IP مي ماند که در ارزش افزوده واحد ها عمل مي کند. IP هر شركتي، مختص به خود است. خروجي هاي IP در مديريت بهينه محصول مشاهده مي شود. خروجي هاي اين کار سرويس هاي فناورانه است. انجام اين کار در داخل يا خارج از کشور بايد با فرآيند و سازوکار خاصي ايجاد شود. اين يکي از مباحث مهم پيش روي ماست و اين ظرفيت در پژوهشگاه وجود دارد که فرايندهاي حقوقي تجارت فناورانه صورت گيرد.
آيا شرکت دانش بنياني در اين زمينه فعال شده است؟
البته اين يک کار حقوقي است که اگر شما بخواهيد وارد فن بازار شويد، مکانيزم خاص خود را دارد، اگر پژوهشگاه درصدد تشکيل يک شرکت يا سازماني باشد، آن هم نيازمند طرح مخصوص به خود است. در نهايت به مشاوراني که بهترين راه استفاده از اين دانش فني را به ما نشان دهند، نياز داريم. پژوهش و فناوري شركت ملي نفت به عنوان مالک اين فرآيند آمادگي اين را دارد كه اگر پژوهشگاه در زماني به اين نقطه نرسد، اين دانش را به وسيله مصوبه ها وارد شرکت ها و به عنوان نشر دانش توزيع كند، اما خواسته ما اين است كه چنين کاري در ابتدا توسط پژوهشگاه نشر پيدا کند و به صنعت نفت سرويس دهي هاي لازم انجام شود.
لطفا در مورد عوايد اقتصادي اين طرح در خصوص صرفه جويي هايي ارزي توضيح دهيد.
عوايد اقتصادي را نمي توان صرفا با پول دادن يا ندادن مقايسه كرد. به عنوان مثال فرض كنيد ما50 عدد دکل داريم که اگر با افزايش بهره وري و ايجاد سرعت در زمان حفاري به اندازه 60 دکل کار کند، در سال10 دکل سود داشته ايم. براي اين 10 دکل پولي رد و بدل نشده، بلکه هزينه هاي پنهان است که بايد در نظر گرفته شود.
تعداد چاه هايي را که الان گرفتار اين مشکل هستند، ضرب در هزينه خريدهايي که انجام مي شود و ضرب در اجاره دستگاه ها كنيد. صرفه جويي هايي که در اين زمينه انجام شود، معادل چند دکل در سال به نفع ما است. يکي از معيار هاي اندازه گيري در صنعت حفاري، تعداد روزهاي حفاري است.
براي مثال اگر به جاي 80 روز، در75 روز حفاري تمام شود، اين کاهش روزها بسيار مهم است. شرکت هاي بين المللي در 30 تا 35 روز يک چاه را تمام مي کنند؛ بنابراين 10 چاه در سال احداث مي كنند و ما 3يا 4 چاه. اگر نمي توانيم 5 چاه را بزنيم، مانند اين است كه 2 دکل نداريم و اگر با برنامه هاي حفاري در نظر گرفته شده به تعداد چاه هايي که در برنامه هستند و بايد زده شود، بنگريم، تعداد دکل هاي موجود، نشان دهنده آن است که در حال حاضر چند سال عقب افتاده ايم. يکي از راه هاي جبران اين فاصله، بالا بردن تعداد دکل ها و راه ديگر بالابردن بهره وري دکل هاي موجود است و براي اين كار بايد سرعت حفاري را بالا برد.
آيا در اين حوزه مي توان گفت به صورت مشخص به خود کفايي رسيده ايم؟
به مقدار بسيار زيادي بله. ما تقريبا اکثر مواد را در داخل داشتيم، اما نمي توانستيم از آن استفاده کنيم، چون دانش فني مربوطه را نداشتيم. در حال حاضر ممکن است بخش اندکي از مواد مصرفي وارداتي باشد، اما مي دانيم چه ماده اي بايد تهيه شود که با اين نگاه بومي سازي شده و سهم مواد وارداتي بسيار اندک شده است، همچنين ترکيب مواد به صورت کامل آناليز شده و دانش فني ترکيب آنها و ميزان استفاده از آنها به دست آمده است.