Академик Китайской инженерной академии Лю Хэ: создать «цифрового нефтяника» в Китае

Профиль персонажа

Журналист: Вы уже несколько десятков лет усердно работаете в нефтехимической отрасли — почему именно этот сектор выбрали?

Лю Хэ: Я родился в провинции Хэйлунцзян и испытываю к этой земле глубочайшую привязанность. Поэтому после восстановления системы вступительных экзаменов в вузы в 1978 году я без колебаний подал документы в Дацзиньский нефтяной институт (ныне Северо-Восточный нефтяной университет) и по окончании в 1982 году был сразу направлен на работу в Четвёртый нефтедобывающий завод Дацзиньского нефтяного месторождения. В те годы я думал: страна испытывает дефицит нефти, а я — уроженец Северо-Востока — для меня большая честь работать на Дацзиньском нефтяном месторождении. Начав с должности рядового техника в одной из низовых бригад, я постепенно прошёл практически через все специальности нефтяной отрасли. Эти годы, проведённые в суровых условиях нефтяных площадок, ещё больше укрепили мою любовь к этой полной вызовов земле и к самой нефтяной промышленности. С тех пор — от Дацзиня до Пекина — я более сорока лет посвятил работе в нефтехимической отрасли.

Корреспондент: Каков был тогда разрыв между уровнем технологий и производственными условиями нефтяной отрасли нашей страны и нынешними показателями?

Лю Хэ: Изменения оказались коренными. В начале 1980-х годов нефтяная отрасль Китая переживала трудный период «второго подъёма». После длительной интенсивной эксплуатации Дацзиньского нефтяного месторождения общее содержание воды в продукции возросло, что резко усложнило поддержание стабильного уровня добычи. В те годы технологические средства были относительно примитивными: рабочие в основном определяли состояние оборудования по звуку, показаниям тока и температуре.

За эти более чем сорок лет я лично стал свидетелем скачкообразного развития нефтяной отрасли Китая — от «ручного труда и переноски на плечах» через «механизацию и автоматизацию» к нынешнему этапу «интеллектуализации и цифровизации». Особенно гордится тем, что мы прошли путь от простого отслеживания и имитации до того, чтобы выйти на международное лидерство: в таких областях, как слоистое закачивание воды и гидроразрыв пласта, мы уже занимаем ведущие позиции в мире. Мы не только обеспечиваем высокий и стабильный ежегодный объём добычи сырой нефти свыше 50 миллионов тонн, но и добились мировых прорывов в разработке сложных нефтегазовых месторождений, таких как низкопроницаемые залежи и сланцевая нефть.

Журналист: Какое влияние оказал ваш опыт работы в Дацине на вашу дальнейшую профессиональную деятельность?

Лю Хэ: Дацин — моя вторая родина, а также точка отсчёта моей профессиональной карьеры и духовное пристанище. Этот период работы оказал глубокое влияние на мой рабочий дух и методы работы.

Я по‑прежнему не забываю те годы, когда в 1980‑е годы работал техником на третьем месторождении четвёртого нефтедобывающего управления Дацзиньского нефтяного месторождения. Чтобы как следует разобраться в работе объединённой станции, я вместе с рабочими делил смены на три подряда: посреди ночи вставал, проверял посты, составлял отчёты и убирал свой участок ответственности. Этот опыт привил мне привычку «видеть своими глазами — значит верить собственным глазам». И по сей день, сталкиваясь с любыми данными и с ситуацией на объекте, я обязательно лично всё осматриваю и проверяю — ни за что не доверяю лишь бумажным отчётам.

Тот опыт также ясно показал мне, что любой технологический прорыв должен основываться на точном понимании геологических особенностей нефтяных месторождений и реальных условий на местах. Без практического опыта, при котором ноги постоянно в грязи, невозможны подлинные инновации. Кроме того, система ответственности за конкретные должности и дух «трёх старых и четырёх строгих», сложившиеся в Дацине, глубоко укоренились в сознании каждого работника нефтяной отрасли; эта отраслевая культура, формирующаяся на протяжении длительного времени, является для меня самым ценным достоянием.

Журналист: Вы по-прежнему часто возвращаетесь в Дацин?

Лю Хэ: Каждый год я провожу в Дацине три–четыре месяца. В настоящее время моя семья с сыном по-прежнему работает в Дацине, а моя академическая рабочая станция также расположена на Дацинском нефтяном месторождении. Эта академическая рабочая станция — это не только научно-исследовательская база, но и своего рода мост, соединяющий научно-исследовательские институты с передовой линией работ на месторождении, а также площадка для подготовки и развития молодых специалистов. Что касается обучения студентов, я всегда придерживаюсь одного принципа: заниматься нефтяными исследованиями — это значит не ограничиваться лишь стенами университетских и институтских лабораторий; необходимо глубоко укорениться на передовой, тщательно изучать реальные производственные условия. Поэтому я регулярно направляю студентов в Дацин, чтобы они на практике формировали и совершенствовали свои исследовательские навыки.

Журналист: Дух Дацзина и дух «Железного человека» сложились в годы Великой нефтяной битвы в Дацзине — какое новое содержание они приобрели сегодня?

Лю Хэ: Ядром духа Дацзина и духа «Железного человека» являются «патриотизм, предпринимательство, стремление к реальности и самоотверженность» — этот внутренний стержень никогда не изменится. Однако в новую эпоху мы должны придать ему новое содержание — инновации. Традиционный нефтяной дух делал акцент на «упорном труде», опираясь на физические усилия и силу воли; в новую эпоху же больше подчёркивается «умный труд», основанный на смекалке и передовых технологиях. Современные специалисты в области нефтяных технологий должны не только сохранять и передавать преемственность нравов старшего поколения — глубокой приверженности работе на передовой, строгого и практического подхода, — но и смело осваивать «безлюдные зоны», добиваясь самостоятельности и прочности в таких передовых областях, как искусственный интеллект и глубокозалежное зондирование. Нам необходимо разрушить междисциплинарные барьеры и глубоко интегрировать информационные технологии и материаловедение с традиционной нефтегазовой инженерией. В условиях достижения целей «двух углеродов» нефтяные учёные должны не только обеспечивать стабильные поставки, но и активно продвигать низкоуглеродное освоение — именно такова историческая миссия, возложенная на нас новой эпохой.

Журналист: Работа на передовой нефтегазовой отрасли полна неопределённостей — сталкивались ли вы с неудачами при бурении скважин или с препятствиями на пути реализации проектов?

Лю Хэ: Конечно, есть. В ранние годы, когда мы разрабатывали технологию тонкого слоистого закачивания воды, первое поколение приборов сразу же выходило из строя после спуска в скважину, что приводило к огромным потерям — из‑за этого я даже страдал бессонницей. Но именно неудачи становятся матерью успеха. Я извлек из этого важный урок: нужно с глубоким уважением относиться к реальным условиям на месторождении и соблюдать закономерности. Любая, казалось бы, идеальная теория, если она не выдерживает испытания экстремальными температурами и давлением в условиях скважины, — всего лишь воздушный замок. Неудачи сделали меня более строгим и внимательным к деталям. Кроме того, научные исследования требуют одновременно настойчивости и умения оптимизировать подходы и выбирать наиболее перспективные пути. Что касается тех вопросов, для решения которых сегодняшние технические и экологические условия ещё недостаточно развиты, не стоит торопиться с достижением результата — лучше отложить их на время, дождаться развития технологий и изменений окружающей среды, а затем вновь взяться за их решение.

Журналист: За более чем сорок лет под Вашим руководством были успешно решены какие ключевые технологические задачи? Какие из этих достижений приносят Вам наибольшее чувство профессиональной удовлетворённости?

Лю Хэ: Моя основная работа сосредоточена на технологиях точного слоистого водонагнетания и инновациях в области инженерного управления. Учитывая выраженную неоднородность континентальных осадочных коллекторов Китая, я возглавил команду, которая на протяжении более 20 лет разрабатывала третье и четвёртое поколения технологий точного слоистого водонагнетания. Эти технологии позволили решить глобальные проблемы в процессе водонагнетательной разработки месторождений — «вода не закачивается, не удаётся добиться разделения потоков и измерения параметров с необходимой точностью» — и тем самым вернуть старым месторождениям былую продуктивность. В настоящее время мы ведём работы по созданию пятого поколения технологий точного слоистого водонагнетания. Мы придерживаемся принципа «снижение затрат и повышение эффективности, увеличение коэффициента извлечения», ставя целью достижение наилучших результатов разработки при минимальном объёме используемой воды. Кроме того, мной была разработана модель «непрерывной интеграции» технологий и управления добычей нефти, что способствовало отечественной локализации производства ключевого оборудования, такого как полностью растворимые мостовые заглушки и фракинг с детальным управлением.

За последние два года я вновь обратил своё внимание на интеллектуальные агенты для подземных скважин, стремясь с помощью периферийных вычислений и алгоритмов искусственного интеллекта наделить буровое оборудование «способностью к самостоятельному мышлению» и «реальному времени управления». Полученные результаты исследований уже внедрены на старых нефтяных месторождениях, что позволило повысить коэффициент извлечения нефти и добиться снижения затрат при одновременном повышении эффективности.

Ещё одним достижением, которым я особенно горжусь, является крупномасштабная AI-визуальная модель интеллектуальной оценки структуры горных пород. Это разработка возникла на основе темы, предложенной моими докторантами. Модель опирается на собственную базу данных, формируемую на протяжении четырёх лет; благодаря точной ручной разметке данных и применению методов глубокого обучения она заменяет традиционные ручные процедуры шлифования образцов и их идентификации на использование крупномасштабной модели. Благодаря этому решена одна из ключевых проблем отрасли — низкая эффективность и высокая погрешность при идентификации кернов, обусловленные выходом на пенсию специалистов старого поколения и недостаточным опытом молодых кадров, — что позволило существенно повысить продуктивность геологических исследований.

Журналист: Вы способствовали отечественной разработке и производству таких ключевых видов оборудования, как полностью растворимые мостовые заглушки. Что стало решающим фактором на пути перехода от зависимости от зарубежных технологий к достижению независимого и надёжного контроля?

Лю Хэ: Ключевым является последовательное ориентирование на решение конкретных проблем и системный подход к их решению. Многие наши инновации разрабатываются именно в ответ на конкретные сложности, с которыми сталкивается нефтепромышленная практика. Например, когда зарубежные страны ввели эмбарго на поставку высокотехнологичного оборудования для измерений и мониторинга, мы начали с нуля самостоятельную разработку такого оборудования; когда зарубежное программное обеспечение оказалось непригодным для работы в условиях сложной геологии Китая, мы создали собственные алгоритмы. В то же время однократного прорыва недостаточно — необходимо выстраивать комплексную инновационную систему «теория — технологии — оборудование — стандарты», чтобы твёрдо удерживать инициативу в своих руках.

Журналист: Какие трудности, по вашему мнению, в настоящее время испытывает нефтехимическая отрасль нашей страны?

Лю Хэ: В настоящее время внешнее давление на нефтехимическую отрасль Китая в основном связано со сложной международной энергетической ситуацией и растущей неопределённостью в сфере доступа к зарубежным ресурсам. Внутренние же вызовы заключаются в усложнении поддержания стабильного уровня добычи на старых месторождениях, ухудшении качества запасов на новых месторождениях, резком росте расходов на геологоразведочные работы, а также в значительных финансовых и кадровых затратах на интеллектуальную модернизацию традиционного оборудования при одновременно низкой оперативной отдаче от этих инвестиций.

Однако возможности и вызовы существуют одновременно. Новая волна научно-технической революции, в особенности глубокая интеграция искусственного интеллекта, больших данных, робототехники с энергетическим сектором, предоставляет нам возможность перейти на новую траекторию развития и обогнать конкурентов. Цель «двух углеродных» показателей, в свою очередь, стимулирует экологическую трансформацию отрасли, форсируя разработку и внедрение технологий энергосбережения, снижения потребления ресурсов и чистого производства и порождая новые точки роста в сфере технологий.

Журналист: В последние годы вы полностью сосредоточились на применении искусственного интеллекта и цифровых технологий для модернизации нефтегазовой отрасли. Какой именно повод побудил вас обратиться к этой совершенно новой сфере?

Лю Хэ: Это обусловлено тревогой по поводу существующих узких мест в отрасли. По мере того как разработка нефтяных месторождений выходит на глубоководные участки, традиционные физические модели всё труднее справляются с описанием сложной подземной геологической ситуации, а эффективность ручного принятия решений достигает предела. Я пришёл к выводу, что данные — это «новая нефть», а алгоритмы — «новый буровой станок». Изменения, которые привносит искусственный интеллект, носят радикальный характер: они переводят модель работы в сфере разработки нефтяных месторождений с «постфактумного анализа» на «реальное время прогнозирования и автономного регулирования». Благодаря поддержке новых технологий принятие решений в этой области больше не зависит от личного опыта старших экспертов — оно основывается на моделировании на базе огромных массивов данных. Например, наша интеллектуальная система ступенчатого закачивания воды позволяет автоматически корректировать объём закачиваемой воды в зависимости от изменений давления в скважине, без необходимости вмешательства человека. Таким образом, нефтегазовая отрасль переходит от «опытно-ориентированного» подхода к «данный-ориентированному», а также совершает переход от трудоёмкого производства к технологически и интеллектуально интенсивному.

Исходя из этого понимания, в настоящее время я ускоряю создание интеллектуальных агентов в нефтегазовой отрасли. Моя цель — разработать «цифровых нефтяников», обладающих способностями восприятия, познания, принятия решений и выполнения действий, чтобы они могли проникать на глубину нескольких тысяч метров под землёй, самостоятельно осуществлять мониторинг, диагностику и оптимизацию и тем самым реально добиться безлюдного и интеллектуального производства нефти и газа.

Журналист: В настоящее время какие недостатки всё ещё необходимо устранить в нефтехимической отрасли нашей страны?

Лю Хэ: Мы уже обладаем мощным аппаратным обеспечением, однако по-прежнему имеем существенные недостатки в области промышленного программного обеспечения, фундаментальных алгоритмов и высокоточных датчиков. В особенности это касается специализированного промышленного ПО и базовых операционных систем, адаптированных к сложным геологическим условиям Китая, — их необходимо в приоритетном порядке продвинуть вперёд. Кроме того, следует ускорить совершенствование цифровой трансформации, которая сталкивается с такими проблемами, как управление данными и формирование резерва многопрофильных кадров.

Журналист: Как, по вашему мнению, следует решить проблему формирования резерва многопрофильных кадров, о которой вы только что говорили?

Лю Хэ: Нам необходимо готовить не только «узких специалистов», но и «генералов» — лидеров, способных эффективно управлять сложными системами. В настоящее время дефицит многопрофильных кадров, объединяющих нефтегазовую инженерию и информационные технологии, обусловлен тем, что как нефтегазовые технологии, так и технологии искусственного интеллекта стремительно развиваются, однако их интеграция пока находится на стадии зарождения; при этом молодые специалисты зачастую обладают однородным профессиональным профилем и недостаточной степенью взаимодополняемости знаний. Решение этой проблемы требует комплексного подхода. На уровне предприятий следует организовать «взаимное доучивание»: стимулировать сотрудников бизнес-подразделений и ИТ-специалистов к взаимному обучению и глубокому погружению в производственные процессы на местах; научно-исследовательским институтам — создавать междисциплинарные платформы для обмена опытом и поощрять формирование команд из специалистов с различным профилем для решения сложных задач; а высшим учебным заведениям — разрушать профессиональные барьеры и вводить междисциплинарные курсы типа «нефть + компьютерные технологии» и «инженерия + искусственный интеллект».

Журналист: Вы обладаете богатым опытом работы на передовой в сфере инженерных проектов, глубоко погружены в научные исследования и разработки, а также на протяжении длительного времени отвечаете за управление инженерными проектами. Как, по вашему мнению, соотносятся эти три направления?

Лю Хэ: Эти три компонента находятся в отношениях «корень — душа — плод». Инженерная практика выступает в роли «корня» — именно с объекта исходят все проблемы; научные исследования и инновации являются «душой» — они обеспечивают теоретические основы и методы решения этих проблем; техническое оснащение — это «плод» — оно служит носителем инноваций. Для достижения эффективной интеграции необходимо неуклонно придерживаться комплексного подхода, объединяющего науку, образование, производство и практическое применение. По моему мнению, учёным следует «писать свои статьи на промысловых площадках», а инженерам — «приносить сложные задачи в лабораторию».

Журналист: Как вы считаете, в чём заключается ключ к эффективному управлению командой?

Лю Хэ: Учиться у других — значит постигать саму суть дела; вести за собой — значит стремиться к прорыву. По моему мнению, при руководстве командой и подготовке новых специалистов ключевое — проявлять толерантность и брать на себя ответственность: необходимо создавать для членов команды благоприятные условия и расчищать путь, чтобы они могли в полной мере использовать свои сильные стороны. Только ставя развитие членов команды на первое место, можно формировать подлинную сплочённость и центробежную силу. Кроме того, научные исследования — это не одиночный поход: важно задействовать коллективный потенциал команды. Личность и команда неразрывно связаны: с моей точки зрения, когда проект сталкивается с трудностями, я должен быть в авангарде и решать возникающие проблемы; в свою очередь, эффективное взаимодействие внутри команды позволяет мне сосредоточиться на ключевых вопросах и повышать общую производительность работы.

Журналист: Проработав много лет в сфере подготовки кадров, вы наверняка имеете немало важных слов, которые хотели бы сказать молодым людям.

Лю Хэ: Самыми главными качествами выдающегося учёного являются чувство преданности родине и критическое мышление. Без чувства преданности родине далеко не уйти; без критического мышления — не углубиться. У меня есть три фразы, которые я хотел бы сказать молодым людям, стремящимся к успеху и неустанно продвигающимся вперёд.

Во‑первых, необходимо прежде всего работать над собой: улучшать своё психологическое состояние и физическое здоровье — без крепкой психики и хорошего здоровья всё остальное остаётся лишь пустыми словами; при этом именно сам человек несёт ответственность за это, и никто другой не сможет сделать за него эту работу. Во‑вторых, важно чётко определить своё место и понять, что именно нужно делать и на что способен; следует поставить перед собой ясные цели и добросовестно выполнять свою работу. В‑третьих, нужно быть смелым в стремлении к новому и одновременно уметь тщательно обдумывать свои действия: молодые люди должны обладать духом смелости и готовности пробовать новое, даже если это ведёт к столкновению с трудностями; однако, столкнувшись с препятствием, необходимо уметь повернуть назад, извлечь уроки из неудач и выявить коренные причины проблем — ни в коем случае нельзя просто упорно бороться до конца или слишком легко сдаваться, а тем более допускать, чтобы одна и та же ошибка повторялась снова и снова.

Журналист: Такая насыщенная работа — как вы обычно расслабляетесь?

Лю Хэ: Я занимаюсь фотографией уже почти тридцать лет и много лет пишу стихи. Наука стремится к истине, искусство — к красоте, но вершины этих двух сфер оказываются близки друг к другу. Эти увлечения не только помогают мне расслабиться и восстановить душевное равновесие, но и приносят немало вдохновения в моей научной работе. Фотография учит меня наблюдать и выявлять закономерности красоты даже в самых сложных и запутанных геологических данных; сочинение стихов развивает моё воображение, позволяет находить вдохновение даже в сухом логическом рассуждении, а также учит меня кратко и емко выражать мысли и глубже понимать культуру. В целом художественные увлечения и научная деятельность взаимно обогащают друг друга. Нередко идея для технического прорыва приходит в виде интуитивного озарения — а такое озарение, как правило, рождается под влиянием искусства. Умение сочетать труд с отдыхом, оставлять своему мозгу пространство для свободного творчества — вот залог долгой энергичности в научной деятельности.

Академик о популяризации науки