Сегодня - 19.11.2019

Сибирские учёные помогли оценить опасности на месторождении в Бованенково

30 ноября 2016

Бованенковское месторождение уже не первый год осваивается нефтяниками и газовщиками. Однако внешние природные воздействия создают различные опасности для строящихся инженерных сооружений. Поэтому команда геофизиков изучила территорию Ямала с помощью электротомографии (ЭТ), чтобы более подробно рассмотреть экзогенные процессы.

Компания «Газпром» начала промышленную разработку Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) на Ямале в 2012 году. Активному освоению территории препятствует ряд экзогенных (происходящих на поверхности) процессов. Они связаны с деградацией вечномерзлых пород, из-за которой появляются оползни, овраги и другие образования. Это обусловлено оттаиванием льда и его залежей в связи с изменениями температуры, концентрацией стока поверхностных и грунтовых вод, а также нагрузками на ландшафты при их освоении. Такие процессы опасны и для инженерных сооружений, и для человека.
 
Овражная эрозия при вытаивании пластового льда на Ямале. Фото ИТЦ ООО «Газпром добыча Надым»
 
Решением этой проблемы занялись специалисты из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН. Заведующий лабораторией геоэлектрики ИНГГ, доцент НГУ кандидат геолого-минералогических наук Владимир Оленченко вместе с коллегами исследовал 4 потенциально опасных участка с помощью метода электротомографии:
 
— Поскольку мы работаем в Субарктике и Арктике, а точнее на Ямале, нас интересуют экзогенные процессы так называемой криогенной группы: то есть всё, что связано с мерзлотой, — рассказывает учёный. — Говоря простым языком, солнце греет, мерзлота тает, и разрушение происходит с катастрофической скоростью. Так бывает, потому что на территории Ямала развиты пластовые льды, которые вытаивают из-за глобального потепления.
 
Вследствие этого образуются отрицательные формы рельефа под названием термокарст, а также овраги, оползни и т.д. Зачастую подобные процессы развиваются независимо от нас: периоды потепления и похолодания многократно случались в истории Земли. Но когда это происходит вблизи инженерных сооружений, появляется непосредственная опасность для человека — техногенные аварии и катастрофы.
 
Вообще, действия геофизиков можно сравнить с медициной – и там, и там применяется специальная аппаратура для того, чтобы заглянуть внутрь объекта исследований. Только если врачи «сканируют» невидимые повреждения человека, учёные занимаются проблемами Земли:
 
— Нашей задачей как геофизиков было оконтурить опасное место и установить, насколько широко эти процессы могут развиваться, — добавляет Владимир Оленченко. — Когда ты видишь овраг, то не можешь представить масштабы его дальнейшего развития. Да, в этом месте есть лёд, а как далеко он простирается, насколько разрастётся повреждение — совершенно непонятно. С помощью геофизических методов мы способны достаточно быстро это понять — буквально в течение одного дня.
 
Степень опасности экзогенной ситуации оценивается по определенным критериям: близость к инженерному объекту, скорость развития в течение года. Сами мероприятия по защите построек проводят другие специалисты. Учёным же нужно только обозначить места возможной эрозии с помощью специальных технологий:
 
— В нашем институте было разработано оборудование для электрических зондирований под названием «Скала-48», где 48 обозначает количество электродов, — поясняет Владимир Оленченко. — Аппарат прежде всего позволяет определить границы опасной зоны. Результаты зондирований визуализируются в виде объёмных картинок или разрезов. Мы измеряем электрическое сопротивление горных пород: так, у него есть зависимости от литологии (состава, структуры, происхождения и изменения осадочных пород). Пески, супеси, глина — у них разные показатели. Нам эти зависимости известны, и когда мы получаем свои разрезы, можно понять, что, например, пласт с высоким сопротивлением — лёд. Электрический ток его обтекает, так что на разрезе мы видим некую аномалию.
 
. Геоэлектрический разрез (разрез удельного электрического сопротивления горных пород) по данным электротомографии.
 
Сейчас электротомография широко внедряется в практику инженерных исследований, но такой подход реализован впервые: были проведены площадные исследования и получены именно трёхмерные модели. Дело в том, что один профиль зачастую плохо интерпретируется, а тут учёные получили полную картину. Кроме того, это быстрее, дешевле и проще, чем бурение: это трудоёмко и даёт точечную информацию. Но всё же оно необходимо для заверки геофизических аномалий.
 
После того как геологи получают сведения о земле, они могут составить 3D-модель или её срезы по разным глубинам. Выделяя контуры аномалий электросопротивления, вызванных льдом, учёные в состоянии спрогнозировать, как будут протекать процессы и вероятные размеры поражённой зоны, а также предложить мероприятия по защите. Конечно, точную скорость развития экзогенного процесса указать невозможно, так как это связано с климатом, а сейчас сценарий его состояния в будущем совершенно непредсказуем: кто-то предрекает потепление, кто-то — похолодание.
 
В рамках этого исследования ИНГГ СО РАН сотрудничал с «Газпром Добыча Надым» —дочерним предприятием «Газпрома», который и осваивает нефтегазовые месторождения на Ямале. Специалистами компании было выделено 150 проблемных областей, но учёные исследовали всего четыре.
 
— Мы, конечно, не сможем посмотреть все повреждённые участки, — добавляет Владимир Оленченко. — Исследование одного занимает день. Поэтому команда учёных разрабатывает методики и учит специалистов, как получать нужную информацию. Сейчас мы передали им технологию, так что они сами могут исследовать остальные объекты, если возникнет острая необходимость — это и было нашей задачей. Думаю, технология будет востребована, потому что предотвращение опасных экзогенных процессов актуальная проблема — причём не только для «Газпрома».
 
Данные ЭТ позволят точнее спрогнозировать степень опасности для инженерных сооружений в зоне влияния экзогенных процессов, что снизит степень риска. Такие методики могут применяться не только в Бованенково, но и в любых других местах, где требуется приостановить опасное развитие экзогенных процессов:
 
— Сейчас мы планируем исследования одного из стационаров Гыданского полуострова, — рассказывает учёный. — Там, конечно, не такие опасные внешние природные воздействия, потому что в этом месте никто не живёт и нет никаких инженерных сооружений. Но всё же мы сможем искать новую информацию и совершенствовать методические наработки для проведения подобных исследований.
 
Алёна Литвиненко
 
Фото предоставлены Владимиром Оленченко
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (2 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus