Север и рынок. 2018, № 6.
согласно которой в осваиваемых промышленностью районах тундрового пояса АЗРФ от 60 до 90 % круглых озер (а их здесь десятки тысяч!) представляют собой следы взрывных газовых выбросов [11-13, 25, 30, 31]. Очевидно, что эта концепция в сочетании с фактами появления в 2012-2017 гг. на территории главного газодобывающего субъекта России Ямало-Ненецкого АО гигантских взрывных кратеров вблизи от магистральных газопроводов, эксплуатируемых промыслов и заводов по производству сжиженного природного газа должна вызвать обеспокоенность как у руководителей хозяйствующих субъектов, так и у государственных органов управления, ответственных за промышленную безопасность строящихся в регионе мегамасштабных природно-технических комплексов. Естественной управленческой реакцией на выявление новой группы факторов риска должно стать адекватное вложение инвестиций в научные исследования, нацеленные на ускоренное развитие основ геомеханики и термодинамической стабильности ГСГГ, однако оно до сих пор практически не ощущается. Особое внимание при организации работ по исследованию «незаполненной лакуны» в учении о геомеханике мерзлых грунтов следует уделить нелинейным свойствам наноструктурированных газогидратных компонентов, поскольку с ними могут быть связаны наиболее опасные аномальные свойства ГСГГ, а именно - - потеря устойчивости и взрывное разрушение при воздействии высочастотных вибрационных и электромагнитных колебаний. В частности, предварительные теоретические расчеты [32] показали возможность самопроизвольного разогрева газов, содержащихся в наноразмерных полостях до сверхвысоких температур. Если этот режим может реализоваться в газогидратных залежах при воздействиина них вибрации, сопровождающей строительство скважинилипроведение взрывныхработ, то нелинейный разогрев газовых компонентов будет провоцировать расплавление ледового каркаса клатратных ловушек и аномальную импрегнацию метана под повышенным давлением во вмещающие породы. Феноменологически явление аналогично спонтанному локальному всплеску аномального высокого пластового давления (АВПД) несущему риск механических повреждений и пожара в импактной зоне «техногенного» происхождения. Более масштабные деструкционные процессы в слоях ГСГГ в авроральном поясе Арктики могут провоцировать мощные электромагнитные бури в ионосфере (визуально наблюдаемые как полярные сияния). Экспериментально установлено, что высокочастотное электромагнитное поле (ЭМП) способно разрушать газогидраты, и на основе этого открытия был даже запатентован способ промышленного извлечения свободного газа из газогидратных залежей [33, 34]. Показано, что оптимальная рабочая частота для разложения метангидратов равна 4,46 МГц. Вариации ЭМП во время полярных сияний обычно лежат в более низкочастотном диапазоне, однако мощные «штормы» в ионосфере, при которых энерговыделение достигает 1,4 ГВт, генерируют и высокочастное излучение в диапазоне 1-6 МГц [35]. Риски, связанные с воздействием геоиндуцированных токов (ГИТ) на электросети и инженерные системы большой протяженности, активно изучаются во всех приарктических странах, тогда как работ по оценке влияния вариаций ЭМП и ГИТ на состояние ГСГГ до сих пор не проводилось. Учитывая то обстоятельство, что все крупнейшие месторождения газа и нефти в АЗРФ расположены в пределах осевой части Авроральной зоны, а на западном фланге они к тому же близки к области каспа, в которой воздействие электромагнитных бурь на земную поверхность максимально, целенаправленное изучение проявленийдеструкцииГСГГ в криосфере следовало бы включить в перечень приоритетных задач по научному обеспечению промышленной безопасности природно технических систем гражданского и оборонного назначения, создаваемых в АЗРФ. Инновационные технологии для контроля и профилактики рисков, связанных с деструкционными процессами в грунтах, содержащих газогидраты Критический обзор научных исследований по проблемам геомеханики ГСГГ показал, что к созданию адекватной пятифазной модели грунтов, типичных для ЗСГ, ученое сообщество приарктических государств еще не приступило, а в развитии средств и методов для выявления ГСГГ и оценки их влияния на безопасность арктических природно-технических систем наметилось заметное отставание России от потенциальных конкурентов по освоению Арктики. В действующих в России СНиП отсутствуют регламентации требований по оценке насыщенности грунтов газогидратами и учету их влияния на надежность оснований мегасооружений. Более того, даже в научных работах поискового характера, посвященных обоснованию безопасных способов строительства в Арктике инженерных сооружений повышенной надежности (подземных атомных станций, хранилищ радиоактивных отходов, мегамасштабных нефтегазовых промыслов и т. п.) проблемы влияния ГСГГ на их долговременную стабильность не рассматриваются, а 7
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz