Российские ученые придумали, как сделать добычу газа в Арктике безопаснее
25.02.2026 09:00
Ученые Института проблем механики Российской академии наук (ИПМех РАН) предложили новый метод, который значительно снижает аварийность и повышает эффективность добычи газа на российских арктических месторождениях. Этот метод основан на комплексном подходе к исследованию пластов сложных газовых месторождений, что позволяет учитывать особенности геологической структуры и физико-химические процессы в недрах, сообщили РИА Новости в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ).
Арктические газовые месторождения характеризуются наличием слабых песчаников, которые легко разрушаются при добыче, что создает серьезные технические и экологические риски. При отборе газа из скважины давление в продуктивном пласте оказывается выше, чем внутри самой скважины, что может привести к деформациям и обрушениям горных пород. Новый метод предусматривает детальное моделирование и мониторинг этих процессов, что помогает предотвратить аварийные ситуации и оптимизировать режимы добычи.Кроме того, внедрение данного подхода способствует более рациональному использованию природных ресурсов и снижению негативного воздействия на окружающую среду Арктики. Это особенно важно в условиях изменения климата и растущего интереса к освоению северных территорий. В перспективе метод, разработанный учеными ИПМех РАН, может стать основой для создания комплексных систем управления добычей газа в сложных геологических условиях, обеспечивая безопасность и устойчивое развитие отрасли.Современная добыча газа сталкивается с серьёзными техническими вызовами, связанными с механическим воздействием на стенки скважин. Из-за разницы давлений газ проникает внутрь скважины, что одновременно приводит к увеличению напряжений, воздействующих на породу вокруг. Эти напряжения вызывают разрушение горных пород, в результате чего в скважину попадает песок и обломки, что значительно ухудшает эксплуатационные условия. Такое явление не только способствует аварийным ситуациям и ускоренному износу оборудования, но и требует дополнительной очистки газа от примесей, что увеличивает затраты и снижает эффективность производства.До настоящего времени точное прогнозирование момента, когда нагрузка приводит к разрушению породы, оставалось сложной задачей. Для преодоления этой проблемы учёные из Института проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН разработали лабораторную методику, позволяющую воспроизвести реальные условия напряжений, возникающих на стенках газовых скважин. В рамках исследования они провели комплексный анализ образцов песчаников, взятых из месторождений российской Арктики, используя различные современные методы испытаний и диагностики. Это позволило получить более детальное понимание механики разрушения пород и повысить точность прогнозов.Полученные результаты открывают новые возможности для повышения безопасности и надёжности газодобывающего оборудования. Благодаря глубокому изучению процессов разрушения пород специалисты смогут разрабатывать более эффективные методы укрепления стенок скважин и предотвращения попадания песка и обломков в поток газа. В конечном итоге это приведёт к снижению аварийности, уменьшению затрат на техническое обслуживание и улучшению качества добываемого газа, что имеет большое значение для энергетической отрасли в целом.Современные методы исследования горных пород значительно расширяют наши знания о процессах, происходящих в пластах при добыче полезных ископаемых. В частности, ученые выявили, что из пласта выносятся не только отдельные зерна размером около 0,08 миллиметров, но и более крупные фрагменты породы, достигающие 0,35 миллиметров. Эти данные стали основой для оптимизации конструкции фильтров, устанавливаемых внутри скважин, которые теперь способны эффективно задерживать как мелкие зерна, так и более крупные обломки породы, предотвращая их попадание в добываемую продукцию и снижая риск засорения оборудования.Для более глубокого понимания внутренней структуры породы исследователи применили высокоразрешающий микротомограф, создав 3D-модели образцов, что позволило визуализировать состав и расположение частиц внутри породы с высокой точностью. Такой подход открыл новые возможности для анализа механических свойств горных пород и их поведения под воздействием различных факторов. Кроме того, с помощью физического моделирования ученые смогли определить безопасный перепад давления, при котором стенки скважины сохраняют свою устойчивость, что является критически важным для предотвращения обрушений и обеспечения безопасности добычи.Таким образом, интеграция современных технологий визуализации и моделирования способствует разработке более надежных и эффективных методов эксплуатации скважин. Это не только повышает безопасность и производительность добычи, но и способствует сохранению окружающей среды за счет минимизации негативного воздействия на геологическую структуру пласта. В дальнейшем такие исследования будут играть ключевую роль в оптимизации процессов добычи и обеспечении устойчивого развития горнодобывающей отрасли.Современная разработка арктических месторождений сталкивается с многочисленными техническими вызовами, среди которых особое внимание уделяется устойчивости скважин и контролю за состоянием пород вокруг них. Ученые Института проблем механики Российской академии наук (ИПМех РАН) разработали инновационный метод, позволяющий детально описывать поведение горных пород вблизи скважин. Этот подход дает возможность на этапе проектирования не только прогнозировать реакцию пород при добыче газа, но и выбирать оптимальные режимы эксплуатации скважин, что значительно повышает их безопасность и эффективность.В основе исследования лежит решение одной из наиболее острых проблем арктической нефтегазовой промышленности — предотвращение выноса песка из так называемых «слабых» пород, которые могут привести к повреждению оборудования и снижению производительности. Руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории геомеханики ИПМех РАН Валерий Химуля, подчеркнул, что разработка была осуществлена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), что свидетельствует о высокой научной значимости и актуальности этой работы.Кроме того, предложенный метод позволяет эффективно подбирать средства борьбы с выносом песка, что является важным аспектом для обеспечения долговременной стабильности и безопасности эксплуатации скважин в суровых арктических условиях. Внедрение таких технологий способствует не только увеличению добычи углеводородов, но и минимизации экологических рисков, связанных с разработкой месторождений в сложных природных условиях. Таким образом, результаты исследования открывают новые перспективы для устойчивого и безопасного развития арктического нефтегазового комплекса.В современных условиях эксплуатации скважин особенно важно минимизировать риски аварийных ситуаций, которые могут привести к серьезным последствиям как для оборудования, так и для окружающей среды. Полученные результаты исследований станут ключевым инструментом для снижения вероятности обрушения стенок скважин и выхода из строя технических систем. Это приобретает особую значимость для удаленных и труднодоступных объектов, где проведение ремонтных работ связано с огромными затратами времени и ресурсов. В рамках нового проекта Российского научного фонда (РНФ) мы начали активное развитие предложенного подхода, направленного на создание более точных и научно обоснованных рекомендаций. Такой подход позволит учитывать широкий спектр горно-геологических условий и разнообразные режимы работы скважин, что существенно повысит надежность и безопасность эксплуатации. В дальнейшем планируется расширение исследований и внедрение инновационных методик, что обеспечит комплексное решение задач по предотвращению аварий и оптимизации технического обслуживания. Как отметил руководитель проекта, эти меры станут важным шагом к устойчивому развитию отрасли и снижению затрат, связанных с ремонтом и восстановлением оборудования.Источник и фото - ria.ru
