Исследование, которое позволило создать картину разрушения скважин газовых месторождений в Арктике, провели сотрудники московского Института проблем механики имени А. Ю. Ишлинского РАН, сообщает 25 февраля пресс-служба Российского научного фонда.
«[Ученые] воспроизвели в лаборатории точную „геометрию“ напряжений, которые возникают на стенках газовых скважин», — говорится в сообщении.
Согласно публикации, эти напряжения возникают в скважинах и вызывают разрушение стенок. Происходит это из-за того, что арктические месторождения газа часто сложены слабыми песчаниками. После начала добычи поступающий газ увеличивает давление на стенки скважин.
«В результате при определенных условиях происходит разрушение породы и вынос образовавшегося песка и обломков в скважину. Это приводит к авариям, износу подземного и наземного оборудования», — объясняется в статье.
Специалисты института провели опыты в лаборатории с образцами арктических пород. Они смогли разными методами впервые измерить значения нагрузок, при которых начинается их разрушение.
Также они установили размер зерен и кусков пород, которые выносятся из пласта. По этим данным будут подбираться размеры набивки фильтров для улавливания этих элементов внутри скважины.
Наконец, специалисты отсканировали образцы на микротомографе. Аппарат показал их 3D-двойники. Это позволило увидеть как внутреннюю структуру породы, так и проследить зарождение и ход роста трещины.
«Наше исследование вносит вклад в одну из ключевых проблем разработки арктических месторождений — обеспечение устойчивости скважин и контроль выноса песка в „слабых“ породах», — оценил значение руководитель проекта, канд. физ.-мат. наук Валерий Химуля.
Он объяснил, что работа позволяет снизить риски аварий, связанных с обрушением стенок скважин и выходом из строя оборудования. Это особенно важно для удаленных и труднодоступных объектов.