Арктика — огромная ледяная пустыня, хранящая в толще своих недр гигантские запасы ценных углеводородов. Как их добывать, чтобы не навредить природе и людям? Какие опасности таит Арктика? Что делают в Арктике ученые и почему без их работы нефтяники и газовики сегодня не могут обходиться? Обо всем этом рассказывает член-корреспондент РАН Василий Игоревич Богоявленский, заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа РАН.
Василий Игоревич Богоявленский. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия
Василий Игоревич Богоявленский — геолог, специалист по геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки Российской Федерации. Заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа РАН. Среди научных интересов — создание и применение новых методов и технологий комплексных региональных и локальных геолого-геофизических исследований нефтегазоносности в различных сейсмогеологических условиях Мирового океана и суши, включая Арктику; геоэкологические исследования в Арктике и Мировом океане; анализ трендов развития мировой нефтегазовой индустрии и разработка рекомендаций по стратегии развития ТЭК России. Неоднократно принимал участие в экспедиционных научных исследованиях в Арктике и Мировом океане. Автор и соавтор более 250 научных работ, включая 15 авторских свидетельств и патентов.
— Ваша научная жизнь в последние годы сосредоточена на Арктике. Почему именно Арктика?
— Уже 45 лет вся моя жизнь связана с морем и Арктикой. Неоднократно приходилось выходить на судах в море, а в последние годы мы очень активно работаем на суше Арктики. У нас есть фундаментальные исследования, но почти все они очень тесно переплетаются с интересами нашей нефтегазовой отрасли. Главная наша цель — повышение эффективности и экологической безопасности работы нефтегазовой отрасли, в первую очередь в Арктике, потому что там очень сложно работать. Если говорить коротко, то наша главная задача — не допустить катастрофы в Арктике.
— Какие катастрофы могут быть в Арктике?
— К сожалению, в Арктике катастрофы могут быть самые разные и очень серьезные. Например, катастрофа на шельфе южной части Аляски в 1989 г., когда в результате аварии с танкера Exxon Valdez было разлито около 40 тыс. т нефти, загрязнено не только море, но и побережье. Пытались очищать, в какой-то степени очистили, но до сих пор находят очень большие зоны, загрязненные нефтью. Самый крупный разлив был в Мексиканском заливе в 2010 г. Виновницей выступила британская компания British Petroleum. Там разлилось около 700 тыс. т нефти, значительная часть осела на дно, часть выбросило на побережье, колоссальной урон нанесен рыбной промышленности, курортной зоне. Научное сообщество очень волновалось, что понадобятся многие годы, чтобы устранить все последствия. Но благоприятную роль сыграло то, что здесь южные широты с жарким климатом, а это помогает разложению нефти. К тому же выяснилось, что бактерии достаточно активны, с удовольствием поедают эту нефть. Но одновременно велись сборы и сжигание на воде разлившейся нефти. Суммарно это составило не больше чем 24–25%. Значит, даже в таких комфортных условиях удается собрать совсем немного. Если всю эту катастрофу перенести в Арктику, то работы по ликвидации подобного разлива имели бы скорее формальный характер. Думаю, что не было бы собрано больше 5% разлива.
— Почему?
— Здесь еще вопрос, в какое время года это бы произошло. Одно дело — летнее время, здесь полярный день и отсутствие льда способствуют работам, можно успешно работать24 часа в сутки. Но если это зимнее время, да еще нефть уйдет под лед, и полярная ночь… В мире практически нет эффективных технологий сбора нефти в таких условиях.
— Что будет, если нефть уйдет под лед?
— Тогда вместе со льдом она будет дрейфовать, через год-два окажется у Канадских берегов или около Гренландии. Понятно, чем все это закончится. Поэтому допустить такую катастрофу в Арктике мы не можем. Аварийные разливы тоже недопустимы, хотя они периодически происходят. В начале 1990-х гг. на суше, на европейском севере России в районе Усинска был ряд разливов. Толком никто не знает, но, по нашим представлениям, только в 1994 г. разлилось не менее 200 тыс. т. Из дырявого трубопровода нефть хлестала достаточно длительное время. Это привело к банкротству компанию «Коминефть». Их подхватила компания «Лукойл», взяла на себя обязательства по очистке, выполнили тяжелую работу в субарктических условиях.
Несколько лет назад был разлив «Норникеля» — там объемы не такие большие, но углеводороды попали в речку и стоял тревожный вопрос, уйдет ли это в Северный Ледовитый океан. Если да, то будет мигрировать, попадет в другие страны. А это международный скандал, который завершился бы тем, что политическое руководство стран объединилось бы и установило эмбарго на закупку углеводородов из России. Это в интересах некоторых других стран, которые тоже сейчас выступают серьезными нефтегазопроизводителями. Идет очень серьезная конкуренция по поставкам не только в Европу, но и в другие страны. По сути, ведется террористическая экологическая война. Вы знаете, что на Балтике три из четырех трубопроводов были взорваны пока еще однозначно не установленными лицами, но мы догадываемся, кто это сделал. Это терроризм, который в нефтегазовой отрасли приводит и к экологической катастрофе. Это не первый подрыв трубопроводов.
— Вернемся в Арктику. Там случаются аварийные ситуации не только антропогенного характера. Какие еще сложности могут поджидать ученых?
— Последние десятилетия идет активное потепление климата, и особенно бурно оно развивается именно в Арктике. В экваториальной части изменение на один градус никто не заметит, но в Арктике такое изменение среднегодовой температуры — это уже очень серьезно. Активизируется деградация мерзлоты, что приводит к осложнениям жизнедеятельности человека. У нас достаточно много городов построено на вечной мерзлоте. Главным образом забивают сваи, и если при этом мерзлота стабильна, все в порядке, можно жить. Но если мерзлота теряет свои свойства, то начинаются проблемы со зданиями: возникают трещины, просадки. Приходится переселять население, а это колоссальные затраты.
— Этот процесс уже происходит?
— Да, достаточно давно, но сейчас он все более активизируется.
— Перед вами на столе стоит конструкция из пластика. Что это такое?
— Это иллюстрация к нашему разговору о катастрофах — я далеко не все перечислил. В 2014 г. все мировые средства массовой информации кишели съемкой гигантского кратера в центральной части полуострова Ямал вблизи нашего самого крупного по объемам добычи газа месторождения Бованенковское. Были выдвинуты разнообразные, подчас фантастические гипотезы, в том числе, что это падение метеорита. Один из членов академии, заслуженный геолог, говорил, что это именно метеорит.
— А почему это фантастическая гипотеза?
— Теоретически все может быть, и мы знаем, что на Луне огромное количество кратеров, так что первоначально такая гипотеза имеет право на жизнь. Но тут же начались вопросы: если это метеорит, наверное, там должно быть все обожжено вокруг? На что последовал ответ: «Вы не знаете, что метеориты бывают ледяные?» А как же получилось, что такое круглое, глубокое отверстие? «А он винтом зашел», — был ответ. Были и фантастические техногенные гипотезы, например, что это заброшенная шахта от наших ракет.
Но мы очень оперативно выехали на этот объект, он в нашей базе данных получил номер один. С1 — кратер первый. Когда я это увидел, был уже определенный опыт работы с такими объектами, правда, подводными. На дне Мирового океана очень много подводных выходов газа, которые, бывает, поднимаются в виде тонких струек пузырьков газа, а бывает, что достаточно мощные, импульсные выбросы газа. Это можно назвать пневматическим взрывом. При этом образуются кратеры с брустверами вокруг выброшенной породы. Таких на дне Мирового океана миллионы.
На бруствере первого ямальского кратера выброса газа С1 25 августа 2014 г. Источник: Василий Богоявленский
— Значит, для вас происхождение этого кратера не было загадкой?
— Когда я увидел фотографию, эту гипотезу выдвинул мгновенно. В нашей науке есть такое понятие: «Геология не знает границ». Для нас береговая черта — это очень условно, потому что Мировой океан поднимается, опускается, трансгрессия, регрессия… То, что вчера было морем, сегодня превратилось в сушу. Нынешняя Москва тоже в свое время была морем. Породы накапливались главным образом именно в процессе морского осадка. Если такие выбросы в массовом порядке происходят на дне Мирового океана, то почему бы им не происходить и на суше? Но тут есть интересная закономерность: они неравномерны. Где-то густо, где-то пусто. Для такого события нужно как минимум выполнение одного условия: наличие газа. Если газа нет, не образуется и кратер.
Мне понадобилось побывать на этом объекте, посмотреть все вживую, чтобы обосновать [A1] пошагово, как все это происходило. Сначала образовалась подземная полость в массиве подземного льда за счет вытаивания льда снизу. Это произошло под действием эндогенных процессов; в частности, к этому может приводить локальный тепловой поток. Могут быть циркулирования подземных вод. Дело в том, что мерзлота, как правило, — это замороженный массив, но она бывает многослойная, в ней встречаются пропластки — обводненные песчаники, но если вода содержит соли, она может замерзать при температурах существенно ниже, чем ноль градусов, и циркулировать. Иначе говоря, такой многослойный пирог: выше — мерзлота, ниже — мерзлота, а в пласте циркулируют воды, и их специфика в том, что в них часто переизбыток газа. Это самая крупная газовая провинция в мире. Этот газ ищет слабые зоны, чтобы вырваться с разных глубин наружу под действием подземных давлений. Образуются криопэги — рассолы с повышенным содержанием газа.
— И они вырываются на поверхность?
— Допустим, где-то есть разлом или термокарстовые озера. Если озера достаточно крупные, вода в них зимой не промерзает, толщина льда достигает 1,5–2 м, а глубина озера, допустим, 5–10 м. Постепенно под озером образуется талая зона, плюс еще тепловой поток снизу из недр земли борется с потоком арктического холода. И тут газ через эти зоны пробивается наружу. Мы сейчас из космоса видим огромное количество этих кратеров, среди специалистов-океанологов их называют покмарками. Покмарк в прямом переводе — это оспина, углубление. Обская губа, Карское море — там тоже происходят массированные выходы газа. Последнее наше исследование мы опубликовали в журнале «Арктика: экология и экономика», это наш российский высокорейтинговый журнал. Чтобы попасть в рейтинговый журнал, не обязательно публиковаться за рубежом. Надо развивать свои журналы, чтобы довести их до очень высокого уровня цитируемости.
— И что же это за статья?
— В этой статье мы на основе исследования из космоса выявили более 6 тыс. зон активной дегазации на суше Ямала и на шельфе Карского моря. Это колоссальное количество. В некоторых озерах количество подводных кратеров измеряется многими сотнями. Их невозможно даже посчитать, но мы их видим из космоса.
— Насколько опасно образование таких кратеров?
— Это опасно. Некоторой разновидностью выброса газа выступает грязевой вулканизм. Извержение начинается с выброса газа и происходит за счет его давления. Именно газ выталкивает поток грязи, воды, эту смесь, еще и газированную. Как правило, большие извержения начинаются с самовоспламенения и взрыва газа. Ужасающее впечатление, особенно если находишься рядом. По многим источникам упоминается высота горящего пламени в сотни метров. 500 м, это высота Останкинской телебашни. Можете себе представить факел высотой с Останкинскую телебашню и даже больше? Это опаснейшее явление. Если такой мощный выхлоп газа происходит под водой и в это время твое судно находится над кратером, где произошел выхлоп, ничего хорошего не жди. Проведено моделирование в специальных бассейнах, которые предназначены для этого. Получается, если выхлоп газа будет соизмерим с водоизмещением судна, судно неминуемо погибнет. Наш научный флот — это первая тысяча кубометров водоизмещения, или тонн. Военные суда с ними соизмеримы. Газовозы — самые большие суда, которые транспортируют сжиженный газ, имеют максимальное водоизмещение порядка 100–150 тыс. т.
— А какие у нас могут быть выбросы газа?
— Было проведено математическое моделирование. Мы привлекали Игоря Александровича Гарагаша, очень сильного специалиста в этой области, работающего в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Получилось, что на первом кратере при выбросе давление было не менее 12 атмосфер. Если пересчитать объем этого объекта с учетом давления, то получается в два раза больше, чем водоизмещение газовоза. Даже газовоз может неминуемо погибнуть. Известны случаи, когда суда из-за выброса газа тонули со всем экипажем.
— А если полыхнет на суше?
— Здесь мы можем вернуться к нашей модели кратера С17 на Ямале. Нами впервые была произведена подземная аэрофотосъемка. У нас есть сертифицированный специалист, непревзойденный мастер таких дел Игорь Васильевич Богоявленский. Здесь риск потерять аппарат гораздо выше, чем 50%. Это достаточно рискованная операция: ему приходилось лежать на краю кратера и осуществлять подземную аэрофотосъемку. После этого фотографии, которые были сделаны с воздуха и внутри пещеры, были обработаны специальной программой фотограмметрической обработки. Тут необходимо сделать заслуженный комплимент российской компании Agisoft из Санкт-Петербурга: мы тестировали разное программное обеспечение, и российское оказалось лучшим. В итоге была построена трехмерная цифровая модель, а затем на 3D-принтере объект был распечатан из пластика. Кроме того, мы построили модель этого уникального объекта в виртуальной реальности, что позволяет сохранить его цифровой двойник навечно!
Физическая 3D-модель подземной полости Бованенковского кратера выброса газа С17 в трех ракурсах (А, В, С). Обозначения: 1 – поверхность бугра газодинамического пучения, 2 – свод полости в массиве подземного льда, 3 – подошва полости с упавшим грунтом. Источник: Василий Богоявленский
— Модель помещается на столе. А какого размера в реальности этот кратер?
— Здесь глубина первоначально была 40 м. Это 17-й кратер, но это первый кратер, который мы сделали в цифровом виде. Когда мы только начинали работать в 2014 г., у нас не было технологий и беспилотников, но сейчас мы гораздо лучше оснащены. Мы теперь точно знаем, как это происходило: за счет теплового потока или флюидопотока соленых растворов в подземном массиве льда образуется полость, заполняется газом. Давление газа постепенно повышается, в итоге полость все еще продолжает расти, начинается пучение поверхности земли под газодинамическим воздействием. На пределе прочности пород верхняя часть полости взрывается и образуется кратер. Порода верхней части летит в разные стороны, разлет 300 м — это не предел. В одном случае, согласно свидетельству коренного населения, они встречали выброшенные образцы почти до километра. Крупные падают рядом, размеры измеряются одной-двумя сотнями кубометров.
— И они горячие?
— Нет, сначала холодные, как из холодильника. Летят мерзлый грунт и куски чистого льда. Они разлетаются на разное удаление. Если это летнее время, то от их падения образуются импактные структуры, подобия ударных кратеров. Одна из первоначальных гипотез других ученых была в том, что выбрасывается огромный массив, 10–20 тыс. м3. Некоторые члены академии пишут, что это соизмеримо с ядерным взрывом. На самом деле здесь гораздо меньшее давление, потому что взрывается только сводовая часть. Это нас кардинально отличает от других представителей науки, наших оппонентов. Первоначальную гипотезу я сформулировал, стоя на краю первого кратера. Мне было все понятно, но понадобилось десять лет, чтобы оппоненты начали признавать мою точку зрения. Они сначала шли по традиционному пути, что это разновидности, хоть и с газом, криогенных бугров, которые геологи называют булгунняхами, с примесью газа. А я доказал, что это газодинамическое пучение.
— Насколько опасны такие явления на суше?
— Мы тесно сотрудничаем с представителями коренного населения Ямала, они нам часто поставляют оперативную информацию по интернету или телефону. В 2017 г. сообщили следующее. Семья пасла своих оленей у реки недалеко от поселка Сеяха, в русле которой образовался бугор. Мы потом это ретроспективно восстановили из космоса, когда разбирались, что и как произошло. Этот бугор достаточно активно рос в течение трех лет, стал плотиной на пути течения реки, река стала его огибать, проложив новое русло. Но еще она его размывала, ускоряя в итоге событие взрывного плана.
Это произошло 28 июня 2017 г. утром. Женщина из коренного населения часто поднималась на этот бугор, как на холм, и смотрела, где пасутся олени. В этот раз она тоже поднялась. Она сказала, что почувствовала, что бугор под ней дышит. Мы объясняем это по-научному тем, что, видимо, шли сотрясения перед взрывом, небольшие сейсмические события под действием дополнительных выхлопов газа в эту подземную полость.
Хорошо, что она не ученый, — так бы она стала анализировать, что происходит. Я бы точно никуда не побежал. А она испугалась и побежала. Отбежала метров на 200, и тут сзади — сильнейший взрыв. И она, и муж, и другие люди увидели огромное пламя. Полетели куски на расстояние больше 300 м. Слава богу, в нее не попало, но газ тут же воспламенился. Достаточно длительное время мы пытались разобраться, с чем связаны воспламенения газа. Михаил Николаевич Окотэтто, очень известный человек на Ямале, блогер и краевед, находился в 30 км. У него есть видеоаппаратура. И он мне позвонил и сказал, что наблюдает очередной взрыв, примерно в 30 км от него в северо-западном направлении, ведет видеосъемку.
— Такие явления они наблюдают регулярно?
— У них даже в легендах встречаются такие описания: земля разверзлась, огонь вышел… Конечно, это их пугало. Одно из таких упоминаний, которое нам было названо как раз Михаилом Николаевичем, — это озеро Сэрто, он услышал это от отца. Мы эту информацию проверили и увидели кратероподобный объект, который оказался не в озере, а на самом его краю. Просто когда люди смотрят издалека, им кажется, что этот выброс газа был прямо из озера. Мы считаем, что это тоже кратер, но, к сожалению, это событие было так давно, что космических данных еще не было, чтобы мы могли перепроверить по ретроспективным показателям.
— Что делать со всей этой информацией?
— Одна из основных причин, почему Россия активно развивает свою деятельность в Арктике, это добыча углеводородов — нефти и газа. Арктика невероятно богата нефтью и газом — и на шельфе, и на сопредельной суше. Правда, есть неперспективные зоны, но если говорить о севере Западной Сибири, это очень высокоперспективно, это нефтегазоносный бассейн мирового уровня. Там уже налажена добыча на нескольких месторождениях. Среди них я особенно выделю самые северные: на Ямале — Бованенковское месторождение, где в 2012 г. началась добыча; это Новопортовское и Южно-Тамбейское месторождения. Соответственно, работают компании «Газпром» и «Новатэк». Рядом с Южно-Тамбейским месторождением происходят такие выбросы. Конечно, руководство компаний должно оценивать все виды рисков и серьезно воспринимать эту угрозу мощных выбросов, взрывов газа. Они всячески содействуют науке — мы сотрудничаем, подписаны соответствующие соглашения. Они нам помогают в том, что организуют логистику. Логистика очень сложная, добраться непросто. Главным образом вертолетом. Один день вертолета стоит почти 3 млн руб. Для науки такие деньги не по силам. Да и нефтегазовые компании сейчас очень рачительны относительно финансовых ресурсов. Нам часто приходится использовать попутные вертолеты, нас куда-то забрасывают и улетают дальше, потом, через несколько дней, забирают. Мы очень благодарны руководству компаний, потому что исследования, которые мы проводим, крайне важны.
Василий Игоревич Богоявленский. Фото Ольги Мерзляковой / Научная Россия
— В чем смысл ваших исследований? Вы хотите научиться прогнозировать такие взрывы или помогать нефтегазодобытчикам использовать эти бессмысленные выбросы в воздух?
— Я бы сказал, главная задача — не допустить катастрофу в Арктике. Экологическая задача — наш приоритет. Эти выбросы нефтяники наблюдают давно. Так, в советские времена при бурении скважин, когда шло открытие новых месторождений, подчас происходил неожиданный выброс газа, образовывались кратеры, диаметр некоторых кратеров достигал сотен метров. Самый большой кратер от выброса углеводородов мы обнаружили в Мексике, на побережье Мексиканского залива, где до сих пор больше 100 лет идет извержение подземных флюидов, которые попадают в море. Там диаметр кратера 500 м.
И у нас, и в Азербайджане таких выбросов было огромное количество. Тогда понятия «экология» не было, главное — добыча. Вообще происходили страшные вещи, когда брали легкие фракции от добываемой нефти, а тяжелые фракции были не нужны, их просто сливали в Каспийское море. Так что там на дне — огромная подушка из тяжелых фракций углеводородов. Но это отдельная история.
В 1980 г., когда шло бурение скважины на Кумжинском месторождении вблизи побережья Печорского моря, произошел выброс, с которым боролись все специализированные институты страны в течение шести с половиной лет, — все взрывалось и горело. Газ выходил не только через этот кратер, рядом образовались другие. В это же время, в 1980-х гг., такое же было и на Ямале, в том числе на Бованенкове, и мы изучаем последствия этих выбросов. В те времена все это не особенно афишировалось, интернета не было, а информацией в газетах можно было управлять.
— Нынешние взрывы не имеют антропогенного характера?
— Тут все сложно. Очередной взрыв 30 августа этого года произошел около Бованенкова. Коренное население, как мы видим в интернете, винит нефтяников.
— А на самом деле?
— Техногенные кратеры и природные визуально почти неотличимы. Тем более со временем они становятся кратерным озером, чаще округлой формы, хоть и не обязательно. С каждым объектом необходимо разбираться — мы и разбираемся. Нам доступны космоснимки начиная с 1960-х гг., в данном случае мы используем американские спутники KeyHole программы Corona. Главным делом было подсматривать за развитием наших военных дел в СССР, но сейчас они доступны для науки, и мы их с удовольствием, с благодарностью используем в нашей работе. Но и современные спутники тоже. Здесь есть возможность ретроспективного анализа: что было 10, 20, 30 лет назад. Кроме того, сейчас американцы построили трехмерные изображения, цифровые модели рельефа местности на всю Арктику. Это колоссальное для нас подспорье — мы используем эти модели, они находятся в открытом доступе. Мы можем видеть по цифре практически сразу же, что было в 2011 г., в 2013 г. на месте конкретного объекта. И видим, что это были бугры. Мы также анализируем, что находится рядом. Если бы рядом с этим бугром, в километре, была пробурена скважина, мы бы очень серьезно задумались, не техногенное ли это, потому что там может происходить просачивание по заколонному пространству. Качество цементирования ствола скважин, надо сказать, не очень высокое как раньше, так и сейчас.
— А почему так?
— Это мировая, глобальная проблема: множество специалистов работают над разработкой пластичных цементных растворов. Но сказать, что эта проблема снята и решена, нельзя. Мы в этом направлении тоже сотрудничаем с «Газпромом», в первую очередь разрабатываем технологии выявления этих опасных подземных процессов. А это перетоки, просачивания газа с глубокого этажа, куда мы дошли с помощью нашей скважины до менее глубоких уровней, в том числе самых приповерхностных, где в мерзлоту происходит впрыск этого газа с формированием природно-техногенной залежи. А дальше этот газ будет искать какой-то выход — могут образовываться те же самые бугры пучения за счет природно-техногенного фактора. Но когда расстояние выброса газа составляет десятки километров от скважин, то вероятность техногенного выброса близка к нулю. А вот если это происходит вблизи скважин, необходимо проводить комплексные исследования. Компании в этом, без сомнения, заинтересованы.
— Причем с точки зрения не только экологии, но и экономики, потому что они теряют газ.
— Теряют, без сомнения. Эти потери измеряются в десятках миллиардов кубометров газа. Это многие миллиарды долларов. Плюс наносится вред экосистеме, что означает прямые финансовые потери на ликвидацию этих нежелательных явлений. Теперь что касается вашего вопроса о предсказании таких явлений — с этим существуют большие сложности.
— Почему? Ведь извержения вулканов научились прогнозировать.
— Это совершенно неверно. Извержения вулканов можно мониторить поштучно: если поставить, как на Везувии, датчики — на вершине, на кратере, вокруг вулкана, то мы можем следить за его поведением. Сейчас на вершине Везувия в реальном времени сидит специалист, у него лаборатория, все анализируется, сравниваются шумы, которые идут от вулкана. Это мониторинг. И если он увидит, что спектр шума или форма сигнала изменились, он поднимет тревогу, начнется анализ — вплоть до решения об эвакуации населения.
Но спрогнозировать, что завтра взорвется такой-то вулкан в Италии, а послезавтра — такой-то вулкан на Камчатке, никто не может и вряд ли сможет. Если каждый вулкан окутать сетью сейсмостанций, то, вероятно, через 50 лет мы и до этого доживем. Если следить за каждым объектом эксклюзивно, то можно спрогнозировать, что начались события и в ближайшее время, скорее всего, произойдет извержение.
Так и тут: подобных бугров на Ямале мы обнаружили из космоса больше 7 тыс. При этом мы ограничены — можем видеть и посчитать средние и крупные бугры, а маленькие — в пределах точности космоснимков, их сосчитать невозможно. На самом деле их в разы больше с учетом небольших бугров. Далеко не все из них опасны. Те, которые изучала наука в течение десятилетий, — это булгунняхи, или бугры криогенного пучения. Их природа более или менее понятна. Но мы изучаем новое взрывное явление — есть определенные признаки, по которым мы можем ранжировать бугры, что эти более опасны, а эти — менее. Этим мы занимаемся. Но все равно более опасных заведомо больше тысячи.
— Их и надо анализировать?
— Да. Имеет ли смысл нам сейчас анализировать какой-то бугор на удалении тысячи километров от районов жизнедеятельности человека? Важно это делать там, где города, промыслы, инфраструктура: трубопроводы, железная дорога и т.д. Сейчас на Бованенкове и не только там выделены наиболее опасные бугры. Этим летом там работал целый альянс нескольких академических институтов — кроме нас Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН и Институт криолитосферы Земли СО РАН. Каждое подразделение использовало свои технологии, в том числе сейсморазведку, электроразведку. Мы использовали БПЛА, на воде — георадарную сьемку, эхолокацию, также сейсморазведку, когда необходимо. Столь масштабные исследования по буграм пучения проводились впервые. Расстояние от одного из этих бугров до промыслового газопровода — 16 м. Если он взорвется, очень высока вероятность, что он повредит этот газопровод, произойдет как минимум аварийный выброс газа. На промысле это будет не столь большая проблема, все это быстро остановят, купируют, но тем не менее, конечно, это нежелательно.
Один из исследованных объектов был обнаружен на Ямале на Бованенковском месторождении как кратер взрыва в 2020 г. Мы там провели специальную экспедицию. Это была самая сложная экспедиция — вспомните, что было в это время: разгар пандемии. Мы все боялись даже подойти друг к другу. Произошел взрыв — из космоса отследили, координаты выяснили, а как поехать, еще и на промысел, еще и провести такие работы? Правительство ЯНАО поддержало, мы прибыли в Салехард, нас поселили в гостинице «Арктика», где мы были единственными жильцами. За дверями на нас поставили какие-то облучающие устройства — вдруг москвичи привезли COVID-19? Потом долго была нелетная погода, мы ждали вертолет… Тем не менее все состоялось, хотя мы дважды сдавали обратные билеты.
Мы были вознаграждены. Попали на объект С17, провели съемку, опубликовали результаты в России и за рубежом в очень высокорейтинговом журнале, были очень большой резонанс и высокая ссылаемость. Так что иногда приходится преодолевать колоссальные препятствия. Но упорство и труд все перетрут.
Особо важно то, что мы строим трехмерные цифровые и физические модели, в том числе в виртуальной реальности. Это позволяет сохранить цифровые двойники уникальных объектов взрывов газа навечно.
— Какие исследования вы проводите в настоящее время?
— Только что завершилась очередная экспедиция, вторая в этом году, а первая была в середине мая. Вблизи Бованенкова были успешно исследованы подземные пространства огромных полостей — пещер, до взрывов заполненных газом, а после взрывов бугров пучения образовались два новых кратера — С22 2023 г. и С23. Обработка материалов завершена, построены трехмерные модели, в том числе в виртуальной реальности, и уже опубликована статья. Второй кратер образовался совсем недавно — 30 августа 2024 г., при этом произошло самовоспламенение газа. Для этих двух объектов также были детально исследованы подземные пространства огромных полостей и построены трехмерные модели, в том числе в виртуальной реальности. Материалы этих исследований очень полезны для повышения безопасности недропользования.
Трехмерная модель объекта С22 после обработки данных БПЛА 14 мая 2024 г. Источник: Василий Богоявленский
— Перед вами лежит книга «”Газпром добыча Ямбург”: 40 лет инновационного развития». О чем она?
— Мы сотрудничаем с «Газпромом» по повышению эффективности, технологической и экологической безопасности функционирования промыслов с точки зрения мониторинга возможных заколонных перетоков и формирования природно-техногенных залежей. Совместно запатентовали эту технологию, она готова к реализации на месторождении Каменномысское-море в Обской губе. Цель — мониторить, контролировать возможные перетоки газа, чтобы предпринять определенные шаги, если это происходит, поскольку могут возникнуть неконтролируемый выброс газа и воспламенение всей платформы. Такие вещи были в мире многократно, многие десятки, если не сотни платформ погибли из-за этого, некоторые полностью с экипажем.
В этом году «Газпром добыча Ямбург», дочернее предприятие «Газпрома», добывающее около 20% газа страны, отмечает 40-летний юбилей успешной работы. Выход монографии приурочен к этому событию. Среди ее авторов есть несколько представителей науки, в том числе и я участвую с нашими совместными разработками. По сути, речь идет о внедрении наших разработок, которые могут тиражироваться на другие предприятия.
В своей научной жизни мне довелось довести многие результаты до практической реализации во множестве крупных компаний нефтегазового профиля, а также в сервисных компаниях, проводящих геофизические нефтегазопоисковые исследования. Во времена СССР это было легче делать: тогда было практически полностью внутреннее самообеспечение технологиями, техническими и программно-алгоритмическими средствами из-за действующих на Западе ограничений по отношению к нашей стране. После распада СССР был нанесен серьезный удар по отечественной фундаментальной и прикладной науке, приведший к засилью всего импортного, что подорвало в России и науку, и производство практически во всех отраслях. Но начиная с 2014 г. результаты наших работ постепенно становятся все более востребованными. Это очень отрадно и вселяет большой оптимизм.
