Член-корреспондент РАН В. И. Богоявленский рассказал о фундаментальных и прикладных исследованиях Арктики
17 октября 2024 г.
15 октября 2024 года состоялось заседание Бюро Отделения наук о Земле РАН, которое провел академик-секретарь ОНЗ РАН академик РАН Н. С. Бортников. В рамках мероприятия член-корреспондент РАН В. И. Богоявленский, заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН), сделал научный доклад «Фундаментальные и прикладные исследования для повышения безопасности и эффективности функционирования нефтегазовой отрасли в Арктике» (совместно с коллективом лаборатории «Шельф»).
В. И. Богоявленский указал на фундаментальный и прикладной характер исследований, проводимых ИПНГ РАН. Еще В. И. Вернадский писал в 1912 году: «Для русских ученых здесь огромное поле работы, ибо газы, выходящие из земных глубин, в пределах России совсем не изучены. А между тем это исследование имеет не только один научный интерес. Природный газ есть могучий источник энергии, и эта энергия у нас в России или не тронута, или безумно растрачивается даром и без пользы. Она может быть разумно использована только тогда, когда будет научно изучена».
Докладчик отметил, что в России больше половины добычи углеводородов – в частности, от 80 до 90% газа – приходится на Арктику. Россия начала добычу в этом регионе еще в 1969 году. С 1969 по 2022 год на долю России пришлось почти 87,6% добычи углеводородного сырья. Единственная платформа, действующая сейчас в Арктическом регионе, это российская «Приразломная». «Мы давно и активно работаем в Арктике. Естественно, нас волнуют процессы, которые там происходят, как техногенные, так и природные», – отметил В. И. Богоявленский.
В 2013 году специалисты «Роснефти» отмечали, что 88% нефтегазовых ресурсов сконцентрировано на технически сложных для обустройства участках. Необходимо было проведение исследований. В. И. Богоявленский упомянул об участии ИПНГ РАН в проекте «Айсберг» (2013–2017 годы), задачей которого стала разработка перспективных технологий автономного подводного освоения месторождений.
Докладчик рассказал об исследованиях ИПНГ РАН в Арктике. Они характеризуются междисциплинарными характером и применением широкого комплекса геолого-геофизических работ, в том числе из космоса и с использованием БПЛА. В частности, специалисты института следят за зоной катастрофы на Кумжинском газоконденсатном месторождении, которая произошла в 1980 году. На основе дистанционного зондирования из космоса ученые определили, что эмиссия углеводородов продолжилась.
В. И. Богоявленский поднял вопрос о строительстве скважин на суше и шельфе. Важной проблемой является недостаточное качество цемента, из-за чего более половины скважин пропускают газ. ИПНГ РАН работает над этим, получен ряд патентов на технологии мониторинга бурения и эксплуатации скважин. Главная цель исследований – не дать газу вырваться на поверхность, что может привести к катастрофическим последствиям.
В. И. Богоявленский отметил актуальность исследований зон взрывной дегазации: только на Ямале и прилегающем шельфе расположены 6022 таких зоны. Специалисты ИПНГ РАН осуществляют космический мониторинг и полевые исследования гигантских кратеров, которые возникают в результате взрывов. Так, в 2020 году на Ямале специалисты ИПНГ РАН изучили Бованенковский кратер выброса газа. Впервые беспилотник был направлен внутрь кратера для аэрофотосъемки. Около 300 фотографий послужили созданию 3D-модели. Сегодня ИПНГ РАН создает цифровые двойники подобных объектов, благодаря которым можно осмотреть их с помощью VR-очков.
В. И. Богоявленский представил виртуальную модель дуплетного объекта С22 катастрофического взрыва газа. Уникальность С22 заключается в близком (230 м) расположении от подобного объекта С2, взорвавшегося в 2012 году. По данным аэрофотосъемки 2024 года, в результате фотограмметрической обработки специалисты построили 3D-модель, на которой была отображена полость в массиве подземного льда.
Помимо виртуальных моделей, специалисты ИПНГ РАН создают физические 3D-модели изучаемых объектов.
В ходе исследований, проводимых ИПНГ РАН, была получена принципиально новая информация о газодинамических процессах в криолитозоне Арктики. Докладчик сообщил, что эндогенные процессы являются основополагающими в процессе формирования газонасыщенных полостей. Внутри возникают аномально высокие давления, это приводит к появлению бугров пучения, а когда давление превышает упруго-прочностные свойства вышележащих слоев мерзлых пород, происходит взрыв.
В. И. Богоявленский рассказал также об исследованиях субаквальной мерзлоты, в которых ИПНГ РАН задействует принципиально новый подход с использованием архивных данных сейсморазведки.
Докладчик представил рекомендации по развитию нефтегазового комплекса для повышения эффективности и экологической безопасности освоения месторождений:
- Необходимы законодательные решения по созданию специальных фондов ликвидации накопленного экологического ущерба и нефтегазовых промыслов;
- Активизация сотрудничества производства с наукой – ежегодные встречи для формулирования тем проблемно-ориентированных фундаментальных (в том числе междисциплинарных) и прикладных исследований институтов РАН;
- Предоставление нефтегазовыми компаниями по запросам институтов РАН актуальной геологической и экологической информации для выполнения ими госзаданий;
- Проведение аэрокосмических и экспедиционных геолого-геофизических и геоэкологических исследований в районах недропользования на основе партнерства институтов РАН и компаний;
- Создание на базе ЕГС РАН сети комплексного мониторинга геоэколгической обстановки опасных зон и объектов (сейсмология, газовая съемка, радиолокация...);
- Развитие и применение на нефтегазовых промыслах технологий мониторинга околоскважинного пространства в реальном времени (сейсморазведка 4D, наблюдательные скважины);
- Создание объединенных государственных баз данных (ГИС) по опасным природным и техногенным процессам и объектам.
Корреспондент: Татьяна Кудрявцева.
Метки: Бюро ОНЗ РАН, добывающая промышленность, мерзлотоведение, ИПНГ РАН