Нефтяная истерия языком нулей и единиц
Тюмень — не только первый русский город Сибири, но и интеллектуальный и административный центр крупнейшей нефтегазовой провинции. В последние годы эта часть биографии города уходит на второй план.
А ведь в освоении северных недр участвовали и тюменцы — геофизики, операторы вычислительных машин, программисты, электронщики, картографы, связисты.
Помимо полевых работ, поиск требует колоссального количества математических расчетов. Ими занимались в Главном вычислительном центре Главтюменьгеологии на улице Республики, он там по сей день, только называется Западно-Сибирским НИИ геологии и геофизики.
В 1979 году в Главный вычислительный центр пришел на работу студент четвертого курса Вадим Ковалев, будущий геофизик. Сегодня он мой проводник в мир магнитных лент, перфокарт и геологических расчетов.
…Вадим Викторович ведет меня по коридорам, где раньше были машинные залы. Здесь обслуживали оборудование, стояли устройства ввода-вывода, графопостроители, плоттеры. А в этом зале — архив магнитных лент. В восьмидесятые, по словам Ковалева, здесь хранилось около 18 тысяч катушек. С Севера привозили сейсмическую информацию, записанную на ленты. Их складывали в специальные ящики из нержавейки, такие, что можно было поднять только вдвоем. В один ящик входило по 30-40 катушек.
На некоторых старых катушках сохранились надписи Cyber 01. Cyber — американская вычислительная машина. Такая машина в семидесятые стоила около десяти миллионов долларов. Для Советского Союза купили всего несколько этих комплексов, один поставили в Тюмени. Он занимался обработкой сейсмических данных.
Почему не оборудовать вычислительный центр поближе к месторождениям, на Севере? Вадим Викторович объясняет: тогда это было невозможно. И дело не только в морозах или расстояниях. Нужны были строительство, стабильное электроснабжение, технические службы, специалисты, обслуживание. Все это было в Тюмени. Сейчас, конечно, вычислительные центры есть и у нефтедобывающих компаний ближе к месторождениям.
— Стройка там в разы дороже: материалы надо завезти, машины, электричество обеспечить. В некоторых северных районах тогда стояли дизельные электростанции, которые давали напряжение 160-170 вольт, что, естественно, недостаточно для высокотехнологичного оборудования. Специалистов тоже не хватало, поэтому данные везли сюда.
Само здание было частью вычислительной системы. Здесь оборудовали два независимых источника электроснабжения от разных подстанций. Eсли в районе отключали свет, ГВЦ продолжал работу. Это было важно, потому что остановить процесс в середине означало потерять время и начинать заново.
Истинная легенда и даже гордость инженеров — искусственный микроклимат здания. Машины сильно грелись. Во дворе стояли градирни, через здание шла система воздуходувок, холодный воздух подавался из-под пола. В машинном зале круглый год поддерживали температуру около 17 градусов.
— Сейчас кондиционер повесил, два раза в год обслужил — и все. А тогда это была целая система: вентиляторы, шахты, воздуховоды. Девчонки-операторы сидели в машинном зале всю смену, летом в шерстяных гамашах ходили, потому что снизу постоянно шел холодный воздух. Машину берегли, ведь она стоила огромных денег.
Ольга Гольдинберг
Конечно, работа по поиску месторождений начиналась не в машинном зале, а в поле. Для проведения изысканий геофизики возбуждали упругую волну. Раньше для этого взрывали заряд, сейчас чаще используют вибраторы, чтобы меньше повреждать ландшафт. Волна уходила в землю, отражалась от границ разных пород и возвращалась. Сейсмоприемники фиксировали сигнал. Один замер почти ничего не решал, поэтому измерения повторяли много раз, переносили точку, снова записывали. Так получался большой массив информации, который надо было обработать, убрать помехи, усилить полезную часть, свести повторения. Вот для этого и нужны были вычислительные машины. Однако машина не выдавала готовый ответ: «Бурите здесь!» Она лишь сводила нули и единицы, помогая получить сейсмогеологический разрез. Нужна была интерпретация. Сначала специалисты видели отражающие горизонты. Причем это было не сразу расстояние в метрах, а время пробега волны. Данные переводили в глубины, потом соотносили с реальными породами.
— Машина ускоряла процесс, но она не думала за человека. Это как пешком идти или на самолете лететь. Дойти можно и пешком, только долго и дорого. Так и здесь. Сейсмогеологический разрез — это физика. Геологический разрез — это уже порода: глина, песчаник, вода, нефть. Здесь уже должен разбираться специалист.
Вадим Викторович объясняет, что бытовое представление о подземном нефтяном озере неверно. Eсть слои пород. Глина может быть непроницаемой крышкой. Песчаник — коллектором. В нем много пор, как в пемзе. В этих порах находится вода, нефть или смесь воды и нефти.
— Когда месторождение разрабатывают, туда закачивают воду, чтобы она выдавливала нефть из пор. Наверх идет эмульсия, потом ее разделяют, как молоко и сливки. На старых месторождениях бывает, что нефти уже пять-семь процентов, остальное вода.
Сейсмика помогает найти структуру, где может быть нефть. Но пока не пробуришь скважину, окончательного ответа нет. В пробуренную скважину опускают приборы, измеряют температуру, давление, электрическое сопротивление, радиоактивные свойства пород. Эти данные тоже надо обработать и перевести на язык геологии. Достать породу для проверки можно, но это дорого и не всегда дает полную картину.
— Керн (образец породы, полученный из скважины) достать дорого. И еще вопрос, что ты достал. Метр пробурил, а наверх вышло 15 сантиметров. Надо понять, из какого места эти 15 сантиметров. Или это вообще сборная солянка. Поэтому в скважину опускают приборы. Температуру померили, сопротивление померили, другие свойства. Как больному температуру и давление измерить: уже можно диагноз ставить. Только здесь по физическим свойствам надо восстановить свойства породы.
После обработки данных строились карты. Eсть скважины, в каждой получены свои значения. Между ними нужно восстановить общую картину. Чем ближе расчетная точка к скважине, тем больше доверия к результату. Потом по этим данным строились изолинии, определялись форма пласта и его распространение. Это было нужно для подсчета запасов. Найти пласт мало. Нужно понять, сколько в нем нефти, как он лежит, насколько он перспективен, стоит ли вкладываться в разработку. Именно поэтому каждая ошибка вычислительного центра могла обойтись государству очень дорого в денежном и трудовом эквивалентах.
— Может, там нефти на один бак. А может, миллиарды тонн. Пока ты точно не посчитаешь, сколько оттуда можно взять, никто денег не даст. Ни государство, ни частник. Поэтому вычислительные задачи возникали постоянно: на этапе поиска, на этапе проверки скважин, на этапе подсчета запасов.
В лучшие годы в ГВЦ работали более 400 человек. Это были геофизики, геологи, математики, программисты, операторы. Большую группу составляли электронщики, которые обслуживали машины. Отдельно работали специалисты по микроклимату.
— Одних электронщиков было не меньше ста человек. Машины были очень трудозатратные. Eсли неделю не обслужишь, она могла накрыться. Магнитофоны тогда были размером со шкаф: лентопротяжное устройство, пасик, сервомотор, все надо чистить, смазывать, настраивать. Сейчас техника стоит годами, а тогда ее постоянно обслуживали. Программисты тоже были нужны всегда. Появлялись новые идеи по обработке, по интерпретации, надо было писать программы.
— В машинный зал дальше порога заходить было нельзя. Операторы ЭВМ считают, потом выносят. Прямо в коридоре смотрю, что получилось, поправляю, снова отдаю. За выходной можно было раз пять выполнить расчет. В обычном режиме это была бы почти неделя работы.
Старые ленты до сих пор хранятся. На них осталась информация, которую нельзя заново получить. Но лента слеживается, портится. Поэтому старые данные переносят на современные носители.
Бесценный Cyber и другие большие ЭВМ списали в девяностые. Сейчас в бывших машинных залах другая техника. В нынешней серверной — стойки, диски, коммутаторы, кабели. Сюда тоже отправляют вычислительные задачи, только уже не на лентах и не на перфокартах.
— То, что раньше занимало несколько машинных залов, умещается в половине одного. И задачи поступают удаленно.
Вадим Викторович проработал десять лет в Главном вычислительном центре. А ведь собирался стать журналистом: написал заметку для «Тюменского комсомольца» о школьных вокально-инструментальных ансамблях, получил за нее первый гонорар и всерьез думал о журфаке. Работая в вычислительном центре, занимался художественной самодеятельностью в ДК «Геолог», читал стихи, пел песни, делал патриотические монтажи. Вместе с «Зорями Тюмени» ездили в Москву, выступали в МинГео, Центральном доме туриста, на ВДНХ, бывали и за границей — в Венгрии. После Главтюменьгеологии он работал в разных структурах, связанных с геофизикой, нефтяной отраслью и информационными системами. Даже успел побывать заведующим кафедрой информационных технологий в архитектурно-строительном университете. Сейчас снова работает в здании бывшего вычислительного центра, но занимается уже современными геоинформационными системами.
Ковалев показывает на экране карту, на ней можно включить месторождения, скважины, сейсмические профили, лицензионные участки. В одном месте собирается информация, которая раньше жила в лентах, отчетах, архивах и отдельных картах. Требовалось несколько помещений и штат сотрудников, чтобы их обслуживать. Сегодня достаточно одного компьютера и программы. Но общий смысл работы остался прежним: собрать данные о недрах и сделать их понятными для тех, кто принимает решения.
Западно-Сибирский НИИ геологии и геофизики выполняет в том числе государственные заказы по доизучению территорий. Крупные и удобные месторождения давно найдены. Остаются периферийные зоны, сложные участки, территории, где данных меньше или добыча может быть менее выгодной. Частные компании не всегда идут туда первыми, но государству эта информация нужна.
В коридорах сейчас гораздо тише. Машины стали умнее и самостоятельнее. Однако все еще не научились заменять высококвалифицированных физиков и геологов. Так что главной ценностью здесь были и остаются люди, а не машины.
Ольга Гольдинберг
***
фото: Вадим Ковалев.