Российские ученые из области математики и геологии провели серию экспериментов и расчетов, чтобы исследовать влияние одностороннего нагрева мерзлых пород в Арктике на риск возникновения опасных выбросов газа. Эти исследования помогут повысить безопасность добычи ресурсов.
Евгений Чувилин, ведущий научный сотрудник «Сколтеха», объяснил, что метастабильные гидраты метана в мерзлых породах ведут себя иначе при нагреве, чем предполагалось ранее. Раньше считалось, что гидраты разлагаются только при снижении давления, но в Арктике, где скважины нагревают мерзлые породы, процесс протекает по-другому. Гидраты начинают разлагаться при температуре ниже нуля, до того, как мерзлая порода начнет таять.
Чувилин и его коллеги отметили, что в морских и сухопутных залежах вечной мерзлоты Арктики находятся значительные запасы метановых гидратов или клатратов – соединений воды и метана, стабильных при низких температурах и высоких давлениях. Деятельность человека и глобальное потепление могут дестабилизировать эти соединения, вызывая резкое высвобождение газа и образование воронок и других структур.
Близость таких отложений к нефтяным и газовым скважинам может привести к дестабилизации гидратов, так как добыча ресурсов нагревает верхний слой мерзлых пород. В связи с этим российские ученые провели опыты с аналогами арктических отложений, содержащих метановые гидраты, и создали компьютерную модель этих отложений.
Эксперименты показали, что при одностороннем нагреве распад гидратов начинается при температуре минус 1,1 градуса Цельсия, в то время как лед начинает таять только при минус 0,01 градуса. Таким образом, при длительном тепловом воздействии гидраты разлагаются быстрее, чем тает лед. Это необходимо учитывать при добыче ресурсов в Арктике, чтобы избежать неожиданных выбросов газа или просадки грунта.
Чувилин подчеркнул, что зона разложения гидратов образуется раньше, чем предполагалось, что требует пересмотра проектирования добывающих скважин для предотвращения неожиданных последствий.
Источник: ТАСС
распечатать статью
