Микрокосмос Арктики

«Минус четыре!» — мой спутник Георгий Штевнин достает из скважины логгер — прибор для записи и хранения данных, соединенный с микродатчиками. Георгий — специалист по геотехническому мониторингу Восточно-Мессояхского месторождения, устройство в его руках показывает температуру в скважине глубиной 100 метров. В принципе мы могли бы получить эту информацию и не выходя из теплых кабинетов вахтового жилого городка «Мессояханефтегаза» — замеры состояния вечной мерзлоты здесь автоматизированы. Но тому, кто в Арктике впервые, почему-то обязательно хочется увидеть всё своими глазами. «Минус четыре — это хорошо или плохо?» — я пытаюсь перекричать вой ветра, который, вот уж действительно, «по всей земле, во все пределы». «Это стабильно, — смеется Георгий. — Значит, мерзлоте хорошо!».

 

 

Мы стоим на возвышенности, которую мерзлотоведы называют бугром пучения. Таких холмов с неблагозвучным названием на Гыданской тундровой равнине много: мерзлота под давлением просто выдавила породу на поверхность. Жители Аляски называют такие места «пинго», якуты — «булгунняхи». Мессояхский «пинго-бугор», который мы с Георгием «покорили» на большом шестиколесном вездеходе ТРЭКОЛ и где сейчас снимаем замеры температуры, — настоящая достопримечательность. Здесь пять лет назад была пробурена первая на Гыданском полуострове стометровая параметрическая скважина для изучения мерзлых толщ. Раньше, до прихода нефтяников, у Гыданской мерзлоты не было «личного дела», ей автоматически приписывали характеристики ямальских грунтов, никак особенно не выделяя. Но нефтяники открыли ученым доступ к тайнам этого микрокосмоса, помогли сделать отбор керна (образцов породы) из скважин и в результате не только уточнили черты «характера» мессояхской мерзлоты, но и помогли воссоздать геологическую историю формирования Гыданских толщ. 

 

МАРИНИСТЫ ПРОДОЛЖАЮТ И ВЫИГРЫВАЮТ

 

Оказалось, что мерзлоте Гыдана около 300 тысяч лет. Принято считать, что в этот долгий период территория находилась под покровным оледенением. Но результаты работы с мессояхским керном доказывают: на Гыданском полуострове, по площади сравнимом с Англией, тысячелетия назад было холодное арктическое море. 

 

«Большая группа ученых-гляциологов и сегодня уверена: Гыдан покрывал мощный ледяной щит, а наши исследования показывают, что в центральной и южной части полуострова оледенения не было, — говорит Анна Курчатова, ученый-мерзлотовед, кандидат геолого-минералогических наук и руководитель службы по геотехническому мониторингу «Мессояханефтегаза», совместного предприятия «Газпром нефти» и «Роснефти». — Мерзлоту здесь формируют преимущественно морские и прибрежно-морские отложения. По сути, надо пересматривать весь четвертичный период этой территории». По инициативе Анны Курчатовой и при ее непосредственном участии на Гыдане было организовано бурение параметрических «стометровок» для исследования кернов. 

 

 

Курчатова — маринист, как и все выпускники криолитологической школы географического факультета МГУ, которые выступают за «морскую» теорию происхождения Гыданской мерзлоты. Питерским и новосибирским гляциологам ближе «ледниковая» гипотеза. «У них не было доступа к глубокому керну, — смеется Анна Николаевна. — Мы провели комплексные лито- и биофациальные исследования. Генезис определяли с помощью электронного микроскопа и спектрального микроанализа, возраст — люминесцентным датированием в Северной лаборатории в Дании и палеомагнитным методом в новосибирском Институте нефтегазовой геологии и геофизики. Анализ углеводородного состава газовых включений в грунте и ледяной линзе — в лаборатории Тюменского индустриального университета. В геологии для подтверждения гипотезы необходимо привлекать разные виды исследований, и только с доказательствами можно переходить от идеи к теории».

 

Мне почему-то тоже приятнее представлять себе Гыданское море, чем панцирь ледника, и я согласно киваю в поддержку «арктических маринистов». А может, мой конформизм вызван смягчающим фактором: мы сидим в тепле, в общежитии нефтепромысла, и пьем вкусный чай из алтайских трав — нефтяники из разных городов России привозят сюда любимые домашние заготовки на долгую северную вахту. 

 

За чаем узнаю новые факты из «личного дела» Гыданской мерзлоты. Ее толщина 300 метров, в составе не только лед с плавающими в нем песчинками, но и рассол — минерализованная вода (привет из морского прошлого!), которая не замерзает при 4 градусах ниже нуля — такова среднегодовая температура грунтов на Гыдане. К «рассолу» прилагаются и «стаканчики»: полые футляровидные кристаллы льда, наполненные газом. Это еще одна уникальная особенность здешней мерзлоты.

 

«Просто космос!» — восклицаю в ответ на очередной факт о Гыданской мерзлоте, и тут же узнаю, что не так и далека от истины: арктические грунты действительно очень похожи на лунные или даже марсианские. «Если абстрагироваться от масштаба, то в марсианском ландшафте можно увидеть такую же полигональную решетку, как у тундры Гыдана. Морфологически очень близко», — говорит Анна Курчатова.

 

Впечатленная рассказом про арктический космос, не могу не спросить: зачем нефтяникам все это знать? Про ледяные стаканчики с газом, про возраст, про море? «Когда знаешь прошлое, можно прогнозировать будущее. А еще вечная мерзлота — это красиво, — улыбается Курчатова. — И ее надо сберечь для вечности». Не возразишь! Но что именно нефтяники «Мессояхи» для этого делают?

 

 

НЕ НАГРЕВАЙ!

 

Сегодня каждый квадратный метр Восточно-Мессояхского нефтепромысла находится под контролем  специалистов геотехнического мониторинга и маркшейдеров. Первые работают «на земле», вооружившись глобальными навигационными спутниковыми системами, вторые — мониторят стабильность земной поверхности и геологические процессы с воздуха, используя беспилотники. Результаты измерений вносят в базу данных геотехнического мониторинга, сравнивают с предыдущими циклами наблюдений и проектными нормами. Для каждого объекта — своя программа контроля: малейшее отклонение в положении свайных фундаментов или намек на повышение температуры грунта — и незамедлительно принимаются меры по спасению мерзлоты. Принцип «не нагревай» действует и в бурении скважин. Первые 300 метров буровая колонна проходит через толщу мерзлоты, очень чувствительной к внешнему воздействию. Чтобы сберечь грунты от «растепления» и не спровоцировать неконтролируемый выброс газа из линз мерзлой толщи, нефтяники следят за температурой бурового раствора, а в конструкции скважины используют термокейсы — трубы, покрытые термоизоляционным материалом. 

 

 

Мы с Георгием Штевниным снова садимся в ТРЭКОЛ и едем на очередную точку. По дороге обращаю внимание на любопытную особенность инженерной «архитектуры» нефтепромысла — многотонные производственные объекты словно парят в воздухе: вся инфраструктура месторождения стоит на сваях. Георгий говорит, такие опоры нужны, чтобы сооружения не нагревали вечную мерзлоту. Останавливаемся возле гигантского резервуара, где хранится самая северная нефть. Таких громадин на Мессояхе пять, в каждой — 10 тысяч тонн готовой к отправке нефти. У основания — длинные металлические решетки, похожие на батареи отопления. Только они не нагревают, а, наоборот, охлаждают грунты под резервуаром. 

 

Принцип их работы заключается в естественной циркуляции хладагента между подземной трубчатой конструкцией, где он переходит в парообразное состояние, и находящимся на поверхности конденсаторным блоком, где пар остывает. Движение охлажденной жидкости приводит к снижению температуры грунтов и сохранению их в состоянии глубокой заморозки. Работоспособность системы нефтяники контролируют с помощью тепловизоров, которые сравнивают температуру наружного воздуха с температурой на поверхности термостабилизатора. 

 

По пути к следующей точке замеров с удивлением узнаю, что снег в деле сохранения вечной мерзлоты не союзник, а вовсе даже наоборот. Под мощным белым одеялом, которое накрывает тундру 240 дней в году, грунты толком не промерзают даже при арктических –50 °С. У почти 100-километрового напорного трубопровода, по которому нефть идет на Большую землю, снова останавливаемся. У Георгия в руках — контроллер для спутникового нивелирования. Метод получения высокоточной информации о состоянии свайных опор трубопроводов, кстати, тоже разработан здесь, на Мессояхе. В его основе — использование возможностей глобальных навигационных спутниковых систем и наземного оборудования, принимающего сигнал. Снимаем показания, фиксируем координаты объекта, информация автоматически поступает в общую базу данных, чтобы в дальнейшем нефтяники смогли отследить динамику. 

 

В вахтовый жилой городок нефтяников едем, по ощущениям, глубокой ночью. На часах — четыре дня, в небе — редкие зеленые всполохи северного сияния. «А еще это красиво», — вспоминаю я слова Анны Курчатовой. Мысленно соглашаюсь. 

 

 

Фотографии предоставлены ПАО «ГАЗПРОМ НЕФТЬ».