Российские математики и геологи впервые изучили влияние одностороннего прогрева мерзлых пород в Арктике на риск газовых выбросов, опасных для инфраструктуры и людей. Как сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Сколтеха, результаты экспериментов и расчетов помогут повысить безопасность добычи ресурсов.
Ведущий научный сотрудник Сколтеха Евгений Чувилин объяснил, что прежние модели часто связывали разложение гидратов преимущественно со снижением давления. Однако в Арктике добывающая скважина нагревает мерзлую породу, поэтому поровый гидрат начинает разрушаться при отрицательной температуре — еще до таяния самой породы.
В морской и сухопутной вечной мерзлоте российской и зарубежной Арктики находятся большие запасы метановых гидратов, или клатратов. Эти соединения воды и метана сохраняют устойчивость при низкой температуре, высоком давлении либо сочетании двух условий.
Дестабилизация таких соединений приводит к резкому выделению газа и появлению воронок, куполов и других структур. Нефтяные и газовые скважины могут нагревать верхний слой мерзлоты во время добычи, повышая риск разрушения расположенных рядом гидратов.
Исследователи провели эксперименты с аналогами арктических мерзлых отложений, содержащих метановые гидраты, и на их основе создали компьютерную модель. Расчеты показали, что при одностороннем нагреве гидраты начинают распадаться при минус 1,1 градуса Цельсия, тогда как лед начинает таять только при минус 0,01 градуса.
Таким образом, при длительном тепловом воздействии распад гидрата опережает таяние льда. По словам Чувилина, зона выделения газа возле скважины может появляться раньше, чем считалось, поэтому этот процесс необходимо учитывать при проектировании, чтобы предотвратить приток затрубного газа или просадку грунта.