Ученые Сколтеха установили, что газогидраты в мерзлых породах разлагаются до начала таяния льда

Российские ученые исследовали влияние одностороннего нагрева многолетнемерзлых пород на устойчивость метановых гидратов. Лабораторные эксперименты и математическое моделирование показали, что разложение газогидратов может начинаться при отрицательной температуре, еще до таяния порового льда. Результаты исследования имеют значение для оценки геокриологических условий при проектировании скважин в Арктике, передает Нефтегаз.Ру.

Работу выполнили математики и геологи Сколтеха. Исследователи изучили поведение метастабильных гидратов метана при тепловом воздействии, аналогичном нагреву мерзлых пород вблизи действующей скважины.

Как пояснил ведущий научный сотрудник Сколтеха Евгений Чувилин, ранее при моделировании разложения газогидратов основное внимание уделялось изменению давления. В новом исследовании ученые рассмотрели процесс при одностороннем подводе тепла.

Для экспериментов использовали лабораторные аналоги арктических многолетнемерзлых пород, содержащих метановые гидраты. Полученные данные применили при построении компьютерной модели.

Разложение гидратов началось при −1,1 °C

Эксперименты и расчеты показали, что при одностороннем нагреве разложение метановых гидратов начиналось при температуре −1,1 °C. Таяние льда в исследованных образцах происходило при −0,01 °C.

Таким образом, в условиях эксперимента высвобождение метана из газогидратов начиналось раньше фазового перехода порового льда. При длительном тепловом воздействии зона разложения гидратов может формироваться до начала оттаивания мерзлой породы.

По словам Чувилина, этот процесс необходимо учитывать при проектировании добывающих скважин в многолетнемерзлых породах. Нагрев окружающего массива способен вызвать разложение внутримерзлотных газогидратов и выделение метана до появления признаков оттаивания грунта.

Среди рассматриваемых рисков — приток затрубного газа и просадка грунта в районе скважины. Полученные экспериментальные данные могут использоваться при моделировании теплового воздействия скважин на газогидратсодержащие многолетнемерзлые породы.