В Туркменистане решили закрыть Врата ада — газовый кратер Дарваза, который горит уже 50 лет. По мнению властей, он портит экологию и вредит здоровью людей. Об одном из самых необычных достопримечательностей в мире рассказал ведущий научный сотрудника Сколтеха Евгений Чувилин.
Как появился кратер
Врата ада — неофициальное название газового кратера, который образовался в пустыне Каракумы благодаря роковой ошибке геологов. В 1971 году советские специалисты обнаружили скопления подземного газа и начали работы, но случился обвал: все оборудование, транспорт и даже буровая вышка провалились. Геологи решили предотвратить утечку вредного газа, которым могли отравиться жители и скот, поэтому устроили поджог. Была идея, что газ выгорит за какое-то время. Думали — месяц, а все растянулось на 50 лет. И вот мы имеем большую техногенную проблему. Долгое время она замалчивалась: да, горит, но мы рассматриваем это как чудо природы. А сейчас вопрос поставлен на уровне президента. Ничего невозможного нет, но все упирается в экономику и в экологические последствия.
Как потушить. Вариант 1: ядерный взрыв
Что можно сделать для тушения кратера? Например, устроить ядерный взрыв. Этот метод широко применялся в СССР. До 1981 года атомные взрывы помогли остановить пожары на трех скважинах: на узбекском месторождении Уртабулак в 1966 году, где горение длилось более двух лет, и дважды в Туркменистане — в 1968 и 1972 годах.
Однако бывали случаи, когда атомные взрывы приводили к неудачам. Например, на Кумжинском месторождении в Ненецком автономном округе с горящим газом не могли справиться более шести лет. Ядерный заряд «Пирит», взорванный в мае 1981 года, только ухудшил ситуацию. Техногенное землетрясение привело к появлению новых трещин и разломов, в результате чего увеличилась миграция газа и его выделения в виде сипов (пузырей); речная вода затопила около 50 000 м² почвы. Проблему решали совместно более десяти институтов СССР: кратер засыпали песком и гравием, заливали водой. Для поиска источника утечки применялся электромагнитный метод с аппаратурой поиска ствола АПС-1. Лишь в мае 1987 года ствол скважины был найден и зацементирован до устья, выброс газа был устранен, потушены и все остальные фонтаны. Метод АПС-1 впоследствии помог ликвидировать более десяти горящих скважин, а вот ядерные технологии применяются теперь крайне редко в связи с экологическими последствиями.
Мы можем попытаться решить проблему с помощью взрыва и при этом ее усугубить за счет разрушения пород, увеличения проницаемости. Очень важно понимание геологической структуры. Опыта тушения таких больших кратеров нет. Он просто поражает объемом — 60 м диаметром!
Вариант 2 (нереалистичный). Залить жидким азотом
Только представьте, сколько потребуется жидкого азота для такого кратера! Азот испаряется и расширяется. Мы создадим огромную атмосферу азота, содержание кислорода резко упадет, продукты горения будут продолжать выделяться. Что будет с людьми, попавшими в такую область?
Вариант 3. Установить купол
Газы бьют из земли с реактивной силой, и они выбьют своим потоком любой колпак. Не говоря о том, что такое защитное устройство нужно изготовить, транспортировать, установить — это технически сложно, если вообще возможно. Но теоретически купол выполняет основную задачу: перекрывает кислород. Вторая задача — перекрыть доступ газам.
Попытка использовать купол однажды уже предпринималась. После разлива нефти в Мексиканском заливе в 2010 году на место протечки привезли 100-тонный стальной купол, спустили его на глубину 1,5 км и пытались с помощью подводных роботов закрыть поврежденную трубу на буровой платформе. Однако это не помогло: гидраты продолжали образовываться. Вскоре была установлена заглушка поменьше: весом 75 т, но течь закрыла не она. Решением проблемы стали разгрузочные скважины и закачка цемента.
Вариант 4. Бетонирование
Так делали на Кумжинском месторождении и не только, но там масштабы были совсем другие. Сейчас же все упирается в размеры кратера. Решений может быть несколько, но нужны дополнительные исследования. С учетом того, что это огромная структура, нужно проводить работы в самом объекте, а это очень опасно. Станем бурить, вскроем — и фактически создадим дополнительный канал, из которого будет вырываться пламя.
Кстати, один исследователь уже спускался в кратер Дарваза. В 2013 году канадец Джордж Коронис опустился на глубину 30 м в специальном жаронепроницаемом костюме из кевлара и даже сделал открытие: обнаружил неизвестные ранее бактерии, которым не страшен огонь. Но других желающих поработать в жерле кратера пока не нашлось.
Вариант 5. Оставить всё как есть
На Земле много чего сейчас горит и много чего выделяется. Например, идет активная вулканическая деятельность, и при этом выделяется огромная лава. Вопрос о том, нужны ли меры по тушению, необходимо решать исходя из исследований: нужен мониторинг, оценка подземных запасов газа, прогнозы о том, сколько он будет гореть. Если он будет гореть тысячи лет, то проблему надо решать. А если несколько десятков лет, это другая ситуация. Кстати говоря, подобные кратеры могут гореть тысячелетиями. Например, на севере Ирака есть нефтяное месторождение Баба-Гургур, известное как «Вечный огонь». Оно полыхает уже более 4000 лет.
Если в СССР не смогли с этим справиться, то сейчас это быстро сделать невозможно. Это очень дорогостоящий проект и уникальный случай со специфической геологическая структурой, жарким климатом и пустыней. Но решить эту задачу по силам специальным службам, которые борются с огнем в нефтегазовых компаниях, устраняют техногенные катастрофы и аварии.
Статья подготовлена на основе материала телеканала Наука.