Новый подход, разработанный специалистами Института проблем механики имени А.Ю.Ишлинского РАН (ИПМех), позволяет на этапе проектирования предсказать поведение пород в местах добычи газа, снижая аварийность и повышая эффективность его добычи в месторождениях Арктики, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.

Арктические месторождения газа часто сложены слабыми песчаниками, которые легко разрушаются при добыче. Это приводило к авариям, износу оборудования и необходимости очистки газа от примесей, однако предсказать, при каких нагрузках начинается разрушение, было сложно.

Учёные ИПМех РАН воспроизвели в лаборатории геометрию напряжений, используя образцы пород-песчаников из месторождения в Арктике. С помощью высокоразрешающего микротомографа они создали 3D-двойники образцов и изучили внутреннюю структуру породы.

В ходе эксперимента специалистам удалось подобрать оптимальный размер набивки фильтров, устанавливаемых внутри скважины, которые могли бы надёжно удерживать отдельные зёрна и крупные обломки породы. Кроме того, они определили величину безопасного перепада давлений, при котором стенки скважины сохраняют устойчивость.

«Полученные результаты помогут снизить риски аварий, связанных с обрушением стенок скважин и выходом из строя оборудования, что особенно важно для удалённых и труднодоступных объектов, где ремонт требует колоссальных затрат и времени», – отметил руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории геомеханики ИПМех РАН Валерий Химуля.