Создана модель для прогноза влияния нефтедобычи на таяние мерзлоты в Арктике

06 мая 2922 г.

Сотрудники Сколковского института науки и технологий (Сколтех) с коллегами разработали модель прогнозирования теплового воздействия нефтяных и газовых скважин на окружающие мерзлые породы в Арктике. Понимание этих процессов крайне важно для безопасной работы скважин и прогноза сопутствующих выбросов парниковых газов, сообщила пресс-служба вуза.

Корректный прогноз ореолов оттаивания, как пояснили в Сколтехе, необходим для предупреждения просадок грунта, которые, в свою очередь, сопровождаются рисками обводнения и нарушения устойчивости ствола скважины. Что касается оценки эмиссии метана, то этот аспект важен по двум причинам. Во-первых, он может быть причиной возгорания и разрушения добывающей скважины. Во-вторых, метан - это сильный парниковый газ, поступление которого в больших объемах в атмосферу нужно учитывать для понимания глобальных и региональных климатических изменений.

"Мы смоделировали процессы оттаивания вокруг скважины. У нас в работе рассматриваются конкретные условия эксплуатации скважины на территории полуострова Ямал, но подобные процессы могут происходить и на других территориях и иных типах добывающих скважин, поскольку поднимающиеся из недр углеводороды по определению приносят с собой тепло: каждые 100 метров глубины - это примерно плюс три градуса. При самом глубоком бурении температура нефти может достигать 100 и более градусов Цельсия", - сказал ведущий научный сотрудник Сколтеха Евгений Чувилин, слова которого приводятся в сообщении.

Месторождения нефти и природного газа в Арктической зоне залегают под слоем многолетнемерзлых грунтов толщиной от 100 до 500 метров, через который проходят добывающие скважины. Поскольку сами углеводороды имеют сравнительно высокую температуру, при подъеме по скважине они нагревают окружающую мерзлоту. Прилегающий грунт оттаивает и становится менее прочным, что может снижать устойчивость конструкции. Более того, если грунт насыщен метаном, а это характерно для севера Западной Сибири и, в частности, полуострова Ямал, при оттаивании пород происходит выброс пожароопасного и вредного для климата газа.

Предложенная учеными из Сколтеха совместно с партнерами из Института геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН при поддержке исследовательского подразделения компании Total Energies модель показывает, как в процессе эксплуатации скважины происходит постепенный нагрев и оттаивание окружающей мерзлоты, однако этим результаты не ограничиваются.

"Сложная" мерзлота

"Мы рассмотрели случай с более сложной мерзлотой, которая на глубине 60-120 м содержит включения газогидратов - это подобные льду соединения газа и воды, стабильные в определенном диапазоне температур и давлений. При их разложении из одного объема газогидрата может выделиться порядка 170 объемов свободного газа. Мы показали, что в результате эксплуатации одной газовой скважины в течение 30 лет может сформироваться ореол оттаивания радиусом 10 м и более, при этом в атмосферу выделится до 500 тыс. кубометров метана", - добавил Чувилин.

Источник: ТАСС

Печать E-mail