Экспериментальное моделирование выбросов газа на шельфе

UDK: 658.382.3:622.276

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-11-136-139

Ключевые слова: газогидраты, выбросы газа, шельфовые месторождения, фильтрация газа в гранулированной

Авт.: А.А. Таирова, к.ф.-м.н. (Институт динамики геосфер имени М.А. Садовского РАН); Н.А. Юдочкин (Институт динамики геосфер имени М.А. Садовского РАН); Г.В. Беляков, к.ф.-м.н. (Институт динамики геосфер имени М.А. Садовского РАН)

Освоение шельфовых месторождений углеводородов связано с созданием и эксплуатацией добывающих платформ, транспортировкой нефти и газа, бурением скважин. Мелководное заложение газогидратов с последующей их диссоциацией на воду и газ и дальнейшим выбросом последнего может создавать значительную угрозу при прокладке нефте- и газопроводов, буровых работах, а также при движении танкеров. В ходе экспедиций обнаруживается высвобождение газа на больших площадях морского дна, эмиссия настолько интенсивная, что он не успевает продиффундировать в морской толще и поднимается на поверхность. В данной работе представлены результаты лабораторного исследования течения газа в насыщенной гранулированной среде. Для моделирования выноса газа с морского дна через толщу рыхлых осадочных отложений была создана экспериментальная установка. Особенность ее заключалась в том, что она позволяла визуализировать процесс фильтрации газовой фазы в гранулированном слое, насыщенном жидкостью. Полученные результаты показали, что перед выбросом в гранулированной среде происходит образование разветвленной сети газопроводящих тонких витиеватых каналов, отходящих от основного, и чем ниже давление истекающего газа, тем меньше количество ветвлений и тем они шире. В процессе работы проведена оценка скорости образования выбросов, скорости всплывающих пузырей и их размеров. Показано, что результаты хорошо согласуются с данными, полученными гидроакустическими методами в ходе экспедиций в район Восточно-Сибирского моря..

Список литературы

1. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года / В.И. Сергиенко, Л.И. Лобковский, И.П. Семилетов [и др.] // Доклады Академии наук. – 2012. – Т. 446. – № 3. – С. 330–335. – EDN: PCINZB

2. Количественная акустическая оценка потоков метана с припайного льда на мелководном Восточно-Сибирском шельфе / Д.В. Черных, А.С. Саломатин, В.И. Юсупов [и др.] // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. – 2013. – № 6(172). – С. 128–133. – EDN: THYCWZ

3. Якушев В.С. Формирование скоплений природного газа и газовых гидратов в криолитозоне: автореф. дисс. на соис. уч. степ. докт. геолого-минералогических наук. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. – 47 с. – EDN: NKZKLP

4. Богоявленский В.И. Фундаментальные аспекты генезиса катастрофических выбросов газа и образования гигантских кратеров в Арктике// Арктика: экология и экономика. – 2021. – № 11(1). – С. 51–66. – https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-1-51-66. – EDN: QKWZJO

5. Садовский М.А., Адушкин В.В., Родионов В.Н. Моделирование крупных взрывов на выброс // Доклады Академии наук. – 1966. – Т. 167. – № 6. –

С. 1253–1255.

6. The Model of Cohesionless Sediment Blowout with an Increase in the Methane Flow Rate / P.M. Shpak, S.B. Turuntaev, M.A. Trimonova [et al.] // Geosciences (Switzerland). – 2022. – V. 12. – No. 11. – P. 423. – https://doi.org/10.3390/geosciences12110423. – EDN: MNSNNV