Российские ученые придумали, как сделать добычу газа в Арктике безопаснее
25.02.2026 09:00
В этом контексте ученые Института проблем механики Российской академии наук (ИПМех РАН) создали инновационный метод, который позволит существенно снизить аварийность и оптимизировать процесс добычи газа на российских арктических месторождениях. Об этом сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ).
Данный метод основан на комплексном подходе к исследованию пластов сложных газовых месторождений, что особенно важно для арктического региона. Месторождения газа в Арктике часто представлены слабыми песчаниками — породами, которые легко разрушаются под воздействием добычи. При отборе газа из скважины давление в продуктивном пласте оказывается выше, чем внутри самой скважины, что может привести к дестабилизации породы и возникновению аварийных ситуаций.Новый метод позволяет детально анализировать механические свойства пластов и прогнозировать их поведение при различных режимах добычи, что значительно снижает риск разрушений. Кроме того, применение этого подхода способствует более рациональному использованию запасов газа, повышая общую эффективность добычи. Внедрение таких инноваций особенно актуально в условиях Арктики, где природные и климатические условия требуют максимальной надежности и безопасности технологических процессов.Таким образом, разработка ИПМех РАН открывает новые перспективы для устойчивого развития газовой промышленности в северных регионах России, обеспечивая баланс между экономической выгодой и экологической безопасностью. Эти достижения подчеркивают важность научных исследований и инвестиций в инновационные технологии для освоения сложных природных ресурсов.Разрушение пород и вынос песка в газовых скважинах представляют собой серьезную проблему, которая напрямую влияет на безопасность и эффективность добычи. Газ, поступающий в скважину за счет разницы давлений, вызывает значительные напряжения на ее стенках. Эти напряжения приводят к разрушению породы, что сопровождается попаданием песка и обломков внутрь скважины. В свою очередь, это вызывает аварийные ситуации, ускоренный износ оборудования и необходимость дополнительной очистки газа от примесей, что увеличивает эксплуатационные затраты и снижает общую надежность системы.До настоящего времени точно определить момент начала разрушения породы под воздействием нагрузок было крайне сложно из-за сложности природных условий и недостаточной информации о механических свойствах пород. Для решения этой задачи специалисты Института проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН разработали уникальный лабораторный эксперимент, в котором воссоздали точную "геометрию" напряжений, возникающих на стенках газовых скважин. В рамках исследования они применили комплексный подход, изучая образцы песчаников, взятых из месторождений российской Арктики, с использованием различных методов анализа. Это позволило получить более детальное понимание механизма разрушения и определить критические параметры нагрузки, при которых начинается разрушение породы.Полученные результаты открывают новые возможности для повышения надежности газодобывающего оборудования и разработки более эффективных методов предотвращения аварий. В дальнейшем эти исследования могут стать основой для создания инновационных технологий укрепления стенок скважин и оптимизации процессов добычи газа, что существенно снизит риски и повысит экономическую эффективность отрасли. Таким образом, комплексный подход к изучению механики пород является важным шагом на пути к устойчивому развитию газовой промышленности.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 диаметром до 0,35 миллиметров. Эти данные стали основой для выбора оптимального размера набивки фильтров, которые устанавливаются внутри скважины. Такая фильтрация позволяет надежно удерживать как мелкие зерна, так и более крупные обломки породы, предотвращая их попадание в добываемую продукцию и обеспечивая стабильность работы скважины.Для более глубокого понимания внутренней структуры горных пород ученые использовали высокоразрешающий микротомограф, который позволил получить трехмерные модели-двойники образцов. Эти 3D-модели раскрыли состав и расположение частиц внутри породы, что существенно улучшило представление о её механических свойствах. Кроме того, с помощью физического моделирования специалисты смогли определить безопасный перепад давления, при котором стенки скважины сохраняют свою устойчивость и не подвергаются разрушению. Это знание критически важно для предотвращения аварийных ситуаций и повышения эффективности добычи.Таким образом, интеграция современных технологий визуализации и моделирования способствует разработке более надежных методов эксплуатации скважин, минимизируя риски и оптимизируя производственные процессы. В будущем такие исследования помогут создавать фильтры и системы крепления, адаптированные под конкретные геологические условия, что повысит безопасность и экономичность добычи полезных ископаемых.Современная нефтегазовая промышленность сталкивается с многочисленными вызовами при разработке месторождений, особенно в суровых арктических условиях. Одной из главных проблем является обеспечение устойчивости скважин и предотвращение выноса песка из "слабых" пород, что напрямую влияет на безопасность и эффективность добычи. Ученые Института прикладной механики Российской академии наук (ИПМех РАН) разработали инновационный метод, позволяющий детально анализировать поведение горных пород вблизи скважин.Этот подход дает возможность на этапе проектирования предсказывать, как породы будут реагировать на добычу газа, что существенно повышает надежность эксплуатации скважин. Кроме того, метод помогает выбирать оптимальные режимы разработки месторождений и подбирать эффективные технологии для борьбы с выносом песка, который может привести к повреждениям оборудования и снижению производительности. Такие исследования особенно важны для арктических регионов, где экстремальные климатические условия и геологические особенности требуют особого внимания к устойчивости скважин.Руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории геомеханики ИПМех РАН Валерий Химуля, подчеркнул, что поддержка Российского научного фонда (РНФ) сыграла ключевую роль в реализации этой работы. Внедрение разработанного подхода способствует не только повышению безопасности добычи, но и снижению экологических рисков, связанных с эксплуатацией газовых месторождений в "слабых" породах. Таким образом, исследования ИПМех РАН вносят значительный вклад в развитие технологий устойчивой и эффективной добычи углеводородов в арктическом регионе.Современные технологии и научные исследования играют ключевую роль в повышении безопасности и эффективности работы нефтегазовых скважин, особенно в сложных и удалённых регионах. Полученные результаты позволят значительно сократить риски аварийных ситуаций, связанных с обрушением стенок скважин и выходом из строя оборудования, что является критически важным для объектов, расположенных в труднодоступных местах. Там ремонтные работы требуют не только значительных финансовых затрат, но и большого времени, что может привести к серьезным экономическим потерям и экологическим последствиям. В рамках нового проекта Российского научного фонда (РНФ) мы начали развитие предложенного ранее подхода, направленного на создание более точных и научно обоснованных рекомендаций. Это позволит адаптировать методы работы к широкому спектру горно-геологических условий и различным режимам эксплуатации скважин, обеспечивая тем самым надежность и долговечность оборудования. Таким образом, наша работа способствует не только повышению безопасности, но и оптимизации производственных процессов в нефтегазовой отрасли, что имеет большое значение для устойчивого развития энергетического сектора. — подытожил он.Источник и фото - ria.ru
