Ученые ПНИПУ создали метод безопасной добычи «огненного льда»

Специалисты Пермского политеха совместно с коллегами из Китая и Саудовской Аравии разработали способ более безопасной добычи газогидратов, известных как «огненный лед». Об этом сообщили со ссылкой на Минобрнауки РФ.

В ведомстве пояснили, что один кубометр такого вещества способен давать до 180 кубометров газа, а его запасы в российской Арктике очень велики. Однако добыча связана с серьезными рисками: при разрушении структуры выделяется метан, усиливающий парниковый эффект. Кроме того, газогидраты удерживают горные породы, и их разрушение может привести к обрушению грунта. Обычно для укрепления скважин применяют цемент с полимерными добавками, но жидкость из него проникает в породу и может разрушить гидраты раньше, чем раствор затвердеет, что чревато авариями.

Сообщается, что для решения этой проблемы ученые создали компьютерную модель, которая помогает определить, какие вещества безопасны для таких условий, а какие повышают риск разрушения гидратов.

Отмечается, что основные запасы «огненного льда» сосредоточены в Арктике и зонах вечной мерзлоты. Россия занимает одно из ведущих мест по их объему. При этом добыча требует вмешательства в структуру пласта, например, с помощью нагрева или снижения давления, что делает систему нестабильной и может привести к выбросу большого количества газа, деформации скважин и даже взрывам.

Руководитель исследования Сергей Чернышов сообщил, что ученые создали виртуальную модель газогидрата и смоделировали процесс взаимодействия с цементным раствором. По его словам, в систему добавляли жидкости с различной концентрацией полимеров и постепенно повышали температуру, чтобы определить момент начала разрушения гидрата.

Исследователи протестировали 22 варианта химических составов, учитывая давление, характерное для морского дна. Профессор Хуаджи Лиу пояснил, что наиболее опасными оказались добавки с амидными группами: они снижали температуру разрушения гидрата. Он отметил, что еще более сильный эффект наблюдался при сочетании азотистых и кислотных компонентов. При этом наименее вредными оказались соединения с содержанием серы.

Подчеркивается, что разработанная модель позволяет не только выбирать тип добавок, но и рассчитывать их безопасную концентрацию. По словам ученых, система работает как инструмент для инженеров: она помогает заранее оценить риски и скорректировать состав цемента еще на этапе проектирования. Это должно повысить надежность добычи и снизить вероятность аварий, выбросов метана и разрушения скважин.

Уточняется, что исследование выполнено в рамках программы «Приоритет-2030».

Рекомендуем также:

1. Почему старые вещи покойных не так безобидны: что категорически запрещено делать после смерти человека
2. С 1 апреля водительские права окажутся недействительными: новое правило ГИБДД ставит в ступор российских водителей
3. Рецепт, который быстро станет любимым в доме: белорусские колдуны получаются румяными и очень сочными