Российские ученые разработали установку, с помощью которой можно моделировать
газодинамические
процессы в
почве арктических территорий• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика
Российские ученые разработали установку, с помощью которой можно моделировать
газодинамические процессы в почве арктических территорий• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика
17 окт 2024
Источник: iz.ru
Российские ученые разработали установку, с помощью которой можно моделировать
газодинамические процессы в почве арктических территорий• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика и прогнозировать
взрывы в ней. За последние десятилетие глобальное потепления• Политика » Геополитика » Международные отношения » Направления международного сотрудничества » Изменение климата » Глобальное потепление
• Экология » Охрана окружающей среды » Глобальное потепление
• Метеорология » Климатология » Изменение климата » Глобальное потепление привело к таянию
вечной мерзлоты• Метеорология » Климатология » Вечная мерзлота
• География (наука) » Криология » Геокриология » Вечная мерзлота. Из-за этого метан• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан, скопившейся подо льдом, все чаще
вырывается на поверхность. Это может привести к значительному ущербу,
например, для газопроводов или скважин, поэтому очень важно заранее
предупредить опасность. По словам экспертов, спрогнозировать конкретный
газовый взрыв практически невозможно, тем не менее некоторые объекты можно
обезопасить за счет мониторинга• Информационные технологии » Мониторинг, а также предугадать рост интенсивности
выбросов в отдельных районах.
Модель газовых выбросов
Ученые• Объект человек » Люди по роду занятий » Учёный из Сколтеха создали и успешно испытали не имеющую аналогов в России• Россия
экспериментальную установку, которая позволяет моделировать газодинамические
процессы в замерзшей почве и предсказывать вероятность взрывного выброса
метана• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан. Из-за глобального потепления• Политика » Геополитика » Международные отношения » Направления международного сотрудничества » Изменение климата » Глобальное потепление
• Экология » Охрана окружающей среды » Глобальное потепление
• Метеорология » Климатология » Изменение климата » Глобальное потепление в Арктике• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика участились мощнейшие взрывы
скопившегося в породах газа. Они представляют опасность для газопроводов,
добывающих скважин и других инженерных объектов на северных территориях, а
также для местного населения и скота. Кроме того, данные расчетов важны для
оценки воздействия выбросов на климат, так как метан• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан в 28 раз эффективнее
удерживает тепло в атмосфере, чем CO 2 .
Ключевой параметр, необходимый для понимания и прогнозирования выбросов
метана• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан, — проницаемость породы: может ли газ просочиться сквозь грунт и
насколько легко. Считается, что мерзлота практически непроницаема для газа,
пока не оттает. В талом состоянии ее проницаемость зависит от состава грунта и
рассчитывается для фиксированных условий, которые установлены отраслевыми
стандартами.
Однако столь упрощенный подход не позволяет качественно прогнозировать прорыв
газа, потому что это не соответствует сложным условиям в природе, где многие
факторы — температура, давление, насыщение грунта незамерзшей водой, гидратами
и пр. — меняются и связаны друг с другом. Поэтому ученые предложили• Объект человек » Люди по роду занятий » Учёный новый
подход.
— До сих пор в России• Россия не было экспериментальных установок для льдогидратных
систем для одновременного исследования динамики нескольких параметров.
Используемые в других странах экспериментальные комплексы тоже, как правило,
работают при фиксированных условиях. Мы же рассматриваем более широкий
диапазон условий и динамику параметров, имея в виду, что в природе именно так
и происходит. Теперь возможно моделировать интересные природные ситуации,
проверять многочисленные предлагаемые теоретические объяснения, приближаясь к
прогнозированию взрывных выбросов метана• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан из мерзлоты, — рассказал инженер
Центра науки• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки и технологий добычи углеводородов• Энергетика » Углеводородная энергетика » Нефтяная промышленность и аспирант программы
«Нефтегазовое• Энергетика » Углеводородная энергетика » Нефтяная промышленность дело» Сколтеха Максим Жмаев.
В Арктической зоне• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика, как на суше, так и под водой, природный газ• Энергетика » Углеводородная энергетика » Природный газ постепенно
аккумулируется в верхних горизонтах мерзлоты. Так образуются его крупные
скопления. Когда давление в них достигает критических величин• Химия » Физическая химия » Критические Величины, газ разрушает
мерзлые породы и вырывается на поверхность. Происходит взрыв. На суше он
нередко сопровождается возгоранием• Происшествия » Чрезвычайные происшествия. Крупные обломки разлетаются на расстояние
многих десятков метров, а на поверхности образуется огромный кратер. Со
временем он превращается в озеро, которое трудно отличить от обычного,
рассказали специалисты.
Созданная в Сколтехе установка предназначена для проведения экспериментов• Объект человек » Люди по роду занятий » Учёный с
образцами мерзлой породы. Она моделирует природные условия в широком
диапазоне. Температуру среды и давление газа можно изменять по заданному
алгоритму, а уникальный держатель образца позволяет уплотнять грунт прямо в
процессе эксперимента• Объект человек » Люди по роду занятий » Учёный и измерять изменение его линейных размеров, а значит, и
пористости. Система снабжена акустическими датчиками, по данным которых можно
судить об изменении соотношения льда, незамерзшей воды и других фазовых
компонентов. За счет этого можно не просто определить газопроницаемость, а
приблизиться к исследованию сложных процессов в грунте в том виде, в котором
они происходят в природе.
— Мы провели ряд проверочных экспериментов• Объект человек » Люди по роду занятий » Учёный с использованием установки и
показали, что предложенная технология работает. Например, удалось измерить
критические температуры• Химия » Физическая химия » Критические Величины » Абсолютного Кипения Температура
• Физика » Термодинамика » Абсолютного Кипения Температура, при достижении которых у все еще мерзлой, но
подогретой породы возникает частичная проницаемость. Мы исследовали также
область достаточно высоких, но не вызывающих образования газогидратов
давлений. Все это приближает нас к тому, чтобы более детально и реалистично
моделировать процессы в природе, в том числе и прорыв газа из мерзлоты, а не
определять характеристики грунта, — сказал руководитель исследования, ведущий
научный сотрудник Центра науки• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки и технологий добычи углеводородов• Энергетика » Углеводородная энергетика » Нефтяная промышленность Сколтеха
Евгений Чувилин.
Как предсказывают взрывы газа• Происшествия » Взрыв » Взрыв газа на Севере
Взрывы в Арктике• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика будут продолжаться, но где и когда это произойдет, точно
спрогнозировать нельзя, считает заместитель директора по науке Института
проблем нефти и газа РАН• Объект организация » Организации по алфавиту » Организации на Ин » Институт проблем нефти и газа РАН Василий Богоявленский. Так же как и в случае с
землетрясениями и извержениями вулканов• Происшествия » Чрезвычайные происшествия, предсказание можно сделать только с
помощью непрерывного мониторинга• Информационные технологии » Мониторинг отдельных объектов, если приборы зафиксируют
какие-то изменения в происходящих в них процессах. И все равно это будет
вероятность события за достаточно продолжительный период времени.
— Мы уже 10 лет изучаем взрывы в Арктике• Политика » Арктический регион
• Физико-географические регионы » Арктика и знаем о них практически все. Один
из главных критериев скорого выброса — быстрый рост бугра. В этом году мы
исследовали два новых объекта. Один их них взорвался 30 августа. Скорость
роста его бугра была аномально высокой и превышала 50 см в год. Мониторить их
можно из космоса• Деятельность профессиональная, научная и техническая » Научные исследования и разработки. Сейчас мы наблюдаем за потенциально опасными объектами на
Бованенковском месторождении на Ямале• Россия » Федеральные округа РФ » Уральский федеральный округ » Ямало-Ненецкий АО, — сказал Василий Богоявленский.
Тем не менее моделирование с помощью установки будет полезно для понимания
того, как и при какой температуре разные грунты начинают пропускать газ,
отметил специалист.
Отдельные взрывы предсказать нельзя, но можно прогнозировать рост их
интенсивности, считает координатор программы экологизации промышленности
Центра охраны дикой природы• Экология » Охрана окружающей среды, эксперт Международного социально-экологического• Экология » Охрана окружающей среды
союза Игорь Шкрадюк.
— Метан• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан образуется при брожении биомассы. Его ближайший аналог — болотный газ,
который иногда выходит пузырями и загорается. Вечная мерзлота• Метеорология » Климатология » Вечная мерзлота
• География (наука) » Криология » Геокриология » Вечная мерзлота не давала метану
выходить наружу, и он под ней накапливался. Но она тает, и тогда выходит
накопленный за десятки тысяч лет газ, — отметил он.
Общее количество метана• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан в земле в сотни раз превышает его количество в
атмосфере. А это 6 млрд т. Из-за таяния льдов выбросы происходя во много раз
чаще, чем десятилетие назад, и тенденция будет продолжаться. На дне Ледовитого
океана около 2 тыс. мест, где выходит метан• Энергетика » Углеводородная энергетика » Топливо » Метан
• Химия » Химические элементы » Химические соединения по элементам » Соединения углерода » Органические соединения » Углеводороды » Алканы » Метан, и на полярных островах• Моря, заливы, проливы » Острова их тоже
много. Их взрывы можно сравнить с детонацией десятитонной тротиловой бомбы,
пояснил специалист.
