Российские учёные смоделировали влияние нефтегазовых скважин на вечную мерзлоту
Появилась модель воздействия нефтегазовых скважин на вечную мерзлоту в Арктике. Модель прогнозирует шансы просадок грунта из-за оттаивания почвы.
Фото: Сергей Карпухин
Появилась модель воздействия нефтегазовых скважин на вечную мерзлоту в Арктике. Модель прогнозирует шансы просадок грунта из-за оттаивания почвы. Разработку сделали специалисты Сколковского института науки и технологий, Института геоэкологии имени Сергеева РАН, при участии исследовательского подразделения компании TotalEnergies.
Научная публикация об этом вышла в №3 (2022) международного журнала Geosciences.
Нефтяные и газовые скважины на Крайнем Севере воздействуют на мерзлотные почвы, пишут ученые. Во время подъема из недр, имеющее высокую температуру сырьё разогревает скважину. Происходит локальное оттаивание льдов в ореолах, вызывающее просадки грунта. Что чревато обводнениями и угрожает положению ствола скважины. В ЯНАО процессу сопутствуют выбросы запертых парниковых газов – метана. Существуют риски возгорания.
«Мы смоделировали процессы оттаивания вокруг скважины. У нас в работе рассматриваются конкретные условия эксплуатации скважины на территории полуострова Ямал. 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», – пояснил ведущий научный сотрудник Сколтеха Евгений Чувилин.
Созданная коллективом ученых модель демонстрирует, как при эксплуатации скважины происходит нагрев и оттаивание вечной мерзлоты. Например, авторы взяли сложный участок почвы, в которой на глубине 60-120 метров содержатся соединения воды и газа – включения газогидратов. После разложения одного объема выделятся до 170 объёмов свободного газа.
«Мы показали, что в результате эксплуатации одной газовой скважины в течение 30 лет может сформироваться ореол оттаивания радиусом 10 метров и более, при этом в атмосферу выделится до 500 тысяч кубометров метана», – продолжает Чувилин.
Как отмечают в Сколтехе – корректный прогноз оттаивания мерзлоты вокруг скважин будет способствовать упреждению непоправимых просадок грунта в Арктике. Также модель призвана поспособствовать снижению экономических потерь и нежелательных выбросов в атмосферу на месторождениях.
