Новосибирские и китайские учёные создали систему мониторинга безопасности захоронения углекислого газа
Учёные Передовой инженерной школы Новосибирского государственного университета совместно с коллегами из Университета Тунцзи в Шанхае завершили разработку математических моделей и инструментов для контроля безопасности захоронения углекислого газа. Технология улавливания и захоронения CO2 рассматривается как один из ключевых способов снижения объёмов парниковых выбросов в атмосферу. Метод предполагает закачку газа в надёжно изолированные геологические формации, например в отработанные нефтяные и газовые месторождения, где он может храниться столетиями.
Модели для оценки рисков разрушения скважин
В ходе исследований специалисты создали серию математических моделей. Эти модели описывают возможные техногенные механизмы, способные привести к разрушению скважин. Основное внимание было сфокусировано на цементной оболочке, обеспечивающей герметичность. Именно она часто становится самым уязвимым элементом конструкции. Разработанные алгоритмы учитывают комплекс факторов: механические нагрузки, температурные перепады при инжекции газа, а также сценарии, при которых цемент отслаивается, образуя каналы для потенциальной утечки.
Системы раннего обнаружения утечек
Параллельно велась работа над системами мониторинга, предназначенными для выявления утечек на начальных этапах. Для этого применялись акустические методы и распределённая термометрия. Специальные датчики способны фиксировать характерные шумы и изменения температуры внутри скважины, сигнализируя о нештатных ситуациях. Все разработанные методики проходили апробацию на экспериментальном стенде, где в миниатюре воссоздавался процесс закачки углекислого газа.
Международное сотрудничество с фокусом на разные геологические условия
Работа велась в рамках международного сотрудничества. Китайские партнёры из Университета Тунцзи концентрировались на изучении особенностей базальтовых шельфов в районе Шанхая. Новосибирские исследователи, в свою очередь, анализировали условия, характерные для осадочных пород, широко распространённых на территории России. Такой подход позволил охватить максимально широкий спектр геологических сред, потенциально пригодных для захоронения CO2.
Практический интерес со стороны нефтегазовой отрасли
Как отметили в пресс-службе НГУ, к результатам проекта уже проявила интерес одна из российских нефтегазовых компаний. Предприятие рассматривает возможность использования старых, выработанных скважин в качестве хранилищ для углекислого газа. Приобретённые в ходе исследования компетенции могут быть применены не только для оценки рисков при захоронении CO2. Эти наработки также востребованы для анализа целостности цементной оболочки скважин при других технологических операциях, связанных с интенсивным воздействием на подземные сооружения.