Пятнадцатого октября в Москве состоялось заседание бюро отделения наук о Земле Российской академии наук. Его участники говорили об итогах работы Петербургского международного газового форума, об исследованиях для повышения безопасности и эффективности функционирования нефтегазовой отрасли в Арктике и о развитии в Российской Арктике научно-технологического кластера.

Генеральный директор Кольского научного центра академик РАН Сергей Кривовичев сделал доклад о концепции и программе развития Арктического научно-технологического кластера на базе КНЦ РАН. Сергей Владимирович рассмотрел предпосылки создания кластера, описал его цели, задачи и общую структуру. Почти все институты и лаборатории Кольского научного центра располагаются в апатитском Академгородке, и в рамках создания мастер-планов опорных пунктов Арктической зоны РФ компания «Дом.рф» разработала для него новые архитектурные решения. Эти решения руководитель КНЦ РАН также представил участникам заседания.

Выступает академик РАН Сергей Владимирович Кривовичев

Доклад Сергея Кривовичева вызвал большой интерес и одобрение со стороны руководства и членов бюро. Академик-секретарь Отделения наук о Земле Николай Бортников пожелал Кольскому научному центру успешной реализации проекта в рамках программы-максимум. Николай Стефанович отметил важность создания кластера для Российской академии наук как площадки для развития научных фундаментальных и прикладных исследований в Арктике, а также как точки взаимодействия академических организаций и промышленности в интересах экономического и социального развития АЗРФ.

Член-корреспондент РАН Василий Богоявленский, заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН), сделал научный доклад «Фундаментальные и прикладные исследования для повышения безопасности и эффективности функционирования нефтегазовой отрасли в Арктике» (совместно с коллективом лаборатории «Шельф»).

Василий Игоревич указал на фундаментальный характер исследований, проводимых ИПНГ РАН. Ещё ;В.И. Вернадский писал в 1912 году: «Для русских учёных здесь огромное поле работы, ибо газы, выходящие из земных глубин, в пределах России совсем не изучены. А между тем это исследование имеет не только один научный интерес. Природный газ есть могучий источник энергии, и эта энергия у нас в России или не тронута, или безумно растрачивается даром и без пользы. Она может быть разумно использована только тогда, когда будет научно изучена».

Докладчик отметил, что в России больше половины добычи углеводородов — в частности, от 80 до 90 % газа — приходится на Арктику. Россия начала добычу в этом регионе ещё в 1969 году. С 1969 по 2022 год на долю России пришлось почти 87,6 % добычи углеводородного сырья в Арктике. Единственная платформа, действующая сейчас в Арктическом регионе, это российская «Приразломная». «Мы давно и активно работаем в Арктике. Естественно, нас волнуют процессы, которые там происходят, как техногенные, так и природные», — отметил В. И. Богоявленский.

В 2013 году специалисты «Роснефти» отмечали, что 88 % нефтегазовых ресурсов сконцентрировано на технически сложных для обустройства участках. Необходимо было проведение исследований. Заместитель директора ИПНГ РАН упомянул об участии института в проекте «Айсберг» (2013—2017 годы), задачей которого стала разработка перспективных технологий автономного подводного освоения месторождений.

Член-корреспондент РАН Василий Игоревич Богоявленский

Докладчик рассказал об исследованиях ИПНГ РАН в Арктике. Они характеризуются междисциплинарными характером и применением широкого комплекса геолого-геофизических работ, в том числе из космоса и с использованием БПЛА. В частности, специалисты института следят за зоной катастрофы на Кумжинском газоконденсатном месторождении, которая произошла в 1980 году. На основе дистанционного зондирования из космоса было доказано, что эмиссия углеводородов продолжилась.

В.И. Богоявленский поднял вопрос о проблемах строительства скважин на суше и шельфе. Одной из них является недостаточное качество цемента. Из-за этого более половины скважин пропускают газ. ИПНГ РАН работает над этой проблемой, получен ряд патентов на технологии мониторинга бурения и эксплуатации скважин. Главная цель исследований — не дать газу вырваться на поверхность, что может привести к катастрофическим последствиям.

В.И. Богоявленский демонстрирует 3D-модель объекта выброса газа

В.И. Богоявленский отметил актуальность исследований зон взрывной дегазации: только на Ямале и прилегающем шельфе расположены 6022 таких зоны. Специалисты ИПНГ РАН осуществляют космический мониторинг и полевые исследования гигантских кратеров, которые возникают в результате взрывов. Так, в 2020 году на Ямале специалисты ИПНГ РАН изучили Бованенковский кратер выброса газа. Впервые беспилотник был направлен внутрь кратера для аэрофотосъёмки. Около 300 фотографий послужили для создания 3D-модели. Сегодня ИПНГ РАН создает цифровые двойники подобных объектов, благодаря которым можно осмотреть их с помощью VR-очков.

Также докладчик представил виртуальную модель дуплетного объекта С22 катастрофического взрыва газа. Уникальность объекта заключается в близком (230 м) расположении от подобного широко известного объекта С2, взорвавшегося в 2012 году. По данным аэрофотосъёмки 2024 года в результате фотограмметрической обработки специалисты построили 3D-модель, на которой была отображена полость в массиве подземного льда. 

Также специалисты ИПНГ РАН создают физические 3D-модели изучаемых объектов.

3D-модель объекта выброса газа

В ходе исследований, проводимых ИПНГ РАН, была получена принципиально новая информация о газодинамических процессах в криолитозоне Арктики. Докладчик сообщил, что эндогенные процессы являются основополагающими в процессе формирования газонасыщенных полостей. Внутри возникают аномально высокие давления, это приводит к появлению бугров пучения, а когда давление превышает упруго-прочностные свойства вышележащих слоёв мёрзлых пород, происходит взрыв.

В.И. Богоявленский рассказал также об исследованиях субаквальной мерзлоты, в которых ИПНГ РАН задействует принципиально новый подход с использованием архивных данных сейсморазведки.

Докладчик представил рекомендации по развитию нефтегазового комплекса для повышения эффективности и экологической безопасности освоения месторождений:

1. Необходимы законодательные решения по созданию специальных фондов ликвидации накопленного экологического ущерба и нефтегазовых промыслов.
2. Активизация сотрудничества производства с наукой — ежегодные встречи для формулирования тем проблемно-ориентированных фундаментальных (в том числе междисциплинарных) и прикладных исследований институтов РАН.
3. Предоставление нефтегазовыми компаниями по запросам институтов РАН актуальной геологической и экологической информации для выполнения ими госзаданий.
4. Проведение аэрокосмических и экспедиционных геолого-геофизических и геоэкологических исследований в районах недропользования на основе партнерства институтов РАН и компаний.
5. Создание на базе ЕГС РАН сети комплексного мониторинга геоэкологической обстановки опасных зон и объектов (сейсмология, газовая съёмка, радиолокация...).
6. Развитие и применение на нефтегазовых промыслах технологий мониторинга околоскважинного пространства в реальном времени (сейсморазведка 4D, наблюдательные скважины).
7. Создание объединённых государственных баз данных (ГИС) по опасным природным и техногенным процессам и объектам.

Источники: Кольский научный центр РАН, «Вестник ОНЗ РАН».