Люди

Зачем нефтяники изучают вечную мерзлоту и при чем здесь древнеегипетская мифология

Слушать аудиоверсию 05:52
Анна Курчатова

Автор

Анна Курчатова

Опубликовано

24 ноября 2023

Опубликовано

24 ноября 2023

На пути к арктическим залежам углеводородов скважина проходит сквозь толщу вечной мерзлоты. Эти ледяные горные породы капризны: разрабатывать их нужно максимально бережно, чтобы они не оттаяли. Для нефтяников мерзлота из ледяной преграды давно превратилась в союзника и даже собеседника, который может поделиться важной геологической информацией. Эксперт по геотехническому мониторингу «Газпром нефти» Анна Курчатова объясняет, что скрывает ледяной сфинкс — так вечную мерзлоту называют ученые-геокриологи.

От якутского колодца до современной скважины

На вводной лекции по геокриологии я обычно рассказываю студентам историю купца Федора Шергина, который волей случая стал первым российским «мерзлотоведом». Дело было в Якутске в 1828 году. Шергин затеял рыть колодец во дворе дома: сначала в поисках воды, а когда через два года ее найти не удалось — продолжил работу уже в интересах науки. Спойлер: колодец тот рыли девять лет, на глубине 116 метров работы прекратили. Воду так и не нашли, а царь Николай Первый наградил Шергина золотой медалью и перстнем за упорство и преданность науке.

Эксперт по геотехническому мониторингу «Газпром нефти» Анна Курчатова
Эксперт по геотехническому мониторингу «Газпром нефти» Анна Курчатова

В процессе «раскопок» льдистого грунта в колодце были установлены термометры для геотермических наблюдений. В 1837 году, когда работы остановились, температура на дне шахты Шергина была минус 0,6 градуса. До нижней границы мерзлой толщи оставалось еще 124 метра. Так что копать бы купцу еще лет 10. Да и то бы не вышло: на глубине 116 метров циркуляция кислорода полностью прекратилась, а без него не развести огонь и не прогреть мерзлоту.

Какое отношение имеет опыт купца Шергина к современной энергетике? Самое прямое — его колодезная шахта стала прообразом скважин, которые нефтяники бурят для уточнения геологических, температурных и других характеристик земли. Они нужны, чтобы максимально контролировать тепловое воздействие на тундру наземной инфраструктуры в процессе нефтедобычи и прогнозировать изменение состояния грунтов — основы арктической экосистемы.

Назад на 230 тысяч лет

Мерзлотные скважины — источник фундаментальных научных данных. Современная нефтяная отрасль — это не только про добычу полезных ископаемых, но и про постоянный поиск и внедрение наукоемких решений, в том числе в сфере экологичного недропользования. 

С помощью мерзлотных скважин нефтяники выполняют геокриологический мониторинг: устанавливают автоматизированное термометрическое оборудование (умный аналог устройств, с помощью которых купец Шергин измерял температуру грунтов в якутском колодце) и следят за состоянием мерзлой толщи.

Показательный пример — Восточно-Мессояхское месторождение. Там по инициативе нефтяников в сотрудничестве с учеными организовали первое в отечественной геокриологии масштабное исследование керна южной части Гыданского полуострова ЯНАО. На поверхность «подняли» уникальную информацию. Благодаря ей смогли установить возраст толщи пород до глубины 900 метров, реконструировать последовательность и масштабы геологических событий.

До старта нефтедобычи на Мессояхе ученые были сторонниками гипотезы, что в промежутке от 170 до 230 тысяч лет назад территория Гыданского полуострова находилась под ледяным щитом, аналогичным гренландскому. Результаты исследований опровергли эту гипотезу. Центральная и южная части Гыдана не были под покровом оледенения: здесь было огромное холодное море, похожее на Карское, с айсбергами и плавучими льдами. Около 70 тысяч лет назад в результате движения плит земной коры море отступило и произошло глубокое промерзание грунтов.

Загадочный сибирский сфинкс

Геокриологические данные важны для обеспечения безопасной разработки месторождений и рациональной добычи полезных ископаемых. Знание особенностей вечной мерзлоты в конкретном месте помогает прогнозировать поведение грунта при взаимодействии с инженерными сооружениями. Например, нефтяники могут определить минимальное расстояние между скважинами и длину защитного термокейса.

Понимание характера вечной мерзлоты повышает вероятность успешной разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов. Нефтяники могут лучше подготовиться к нефтедобыче: обеспечить на конкретном участке контроль температур, выбрать подходящую плотность бурового раствора, разместить необходимую инфраструктуру.

Все сюрпризы, которые может преподнести вечная мерзлота, предугадать сложно. Не зря ее поэтически называют ледяным сфинксом, который охраняет земные недра, закрывая их своим громадным телом. Вечная мерзлота, как и персонаж древнегреческой и древнеегипетской мифологии, любит загадывать людям загадки, и самые сложные обычно достаются нефтяникам. Разработка трудноизвлекаемых запасов в Арктике — это всегда путь через тернии к звездам, через 300-метровый слой ледяного грунта — к нефтеносным пластам. При этом главный вызов при нефтедобыче в условиях вечной мерзлоты — эту мерзлоту сохранить.

15
Haha
Haha
72
8
Love
Love
13
7
7
Читать также
Нефтяники «Газпром нефти» на фоне буровой

Пермские ученые улучшили технологию закалки стали для бурильных труб

2 мин. чтения
Месторождение «Газпром нефти» в районе Мегиона

Пермские ученые нашли эффективный способ вытеснения нефти в скважину с помощью воды

1 мин. чтения
Хоккеист в одном из самых больших в стране ледовых дворцов «G-Drive Арена» в Омске

Ледовая арена в Омске и возрождение усадеб в Красноярске: как промышленные компании меняют родные города

3 мин. чтения
Эксперты Промышленно-энергетического форума TNF 2024

Технологический саммит в Тюмени объединил 400 экспертов нефтегазовой отрасли

1 мин. чтения
Сотрудница лаборатории «Газпром нефти»

В Москве отходы производства катализаторов превратили в добавку для буровых растворов

1 мин. чтения
Нефтяник в роли ландшафтного дизайнера ухаживает за садом

Что такое продуктовый подход в энергетике и как он упрощает работу

2 мин. чтения
Специалист арктического нефтяного месторождения

Держи ноги в тепле, а землю — в холоде: зачем ученые наблюдают за вечной мерзлотой

3 мин. чтения
ТРЭКОЛы на Восточно-Мессояхском месторождении

Тюменские ученые улучшили систему для сохранения вечной мерзлоты

1 мин. чтения
Центр управления добычей «Газпром нефти» в Тюмени

В Москве предложили «ловить» залежи нефти и газа гибридными компьютерными сетками

1 мин. чтения
Проверка нефтегазового оборудования на Новопортовском месторождении

В Москве создали минеральные термочехлы для нефтегазового оборудования

1 мин. чтения
X 1