Рус Eng Cn Перевести страницу на:  
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Библиотека
ваш профиль

Вернуться к содержанию

Арктика и Антарктика
Правильная ссылка на статью:

Мерзлые основания кустовых площадок газовых скважин на территории Ямбургского месторождения в условиях изменяющегося климата

Петров Борис Вячеславович

ORCID: 0000-0002-9563-1985

Аспирант, кафедра криолитологии и гляциологии, Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова; Инженер 2 категории, Ямбургская лаборатория мерзлоты Инженерно-технического центра ООО "Газпром добыча Ямбург"

119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1

Petrov Boris Vyacheslavovich

Postgraduate student, Department of Cryolithology and Glaciology, Lomonosov Moscow State University; Engineer of the 2nd category, Yamburg Permafrost Laboratory of the Engineering and Technical Center of Gazprom Dobycha Yamburg LLC

119991, Russia, g. Moscow, ul. Leninskie Gory, 1

borya.petrov.2016@list.ru
Курбатов Алексей Сергеевич

Ведущий инженер, Ямбургская лаборатория мерзлоты Инженерно-технического центра ООО "Газпром добыча Ямбург"

629740, Россия, Ямало-Ненецкий автономный округ, пос. Ямбург, -, -

Kurbatov Aleksei Sergeevich

Leading Engineer, Yamburg Permafrost Laboratory of the Engineering and Technical Center of Gazprom Dobycha Yamburg LLC

629740, Russia, Yamalo-Nenetskii avtonomnyi okrug, pos. Yamburg, -, -

as.kurbatov@yamburg.gazprom.ru
Поляков Александр Викторович

Начальник, Ямбургская лаборатория мерзлоты Инженерно-технического центра ООО "Газпром добыча Ямбург"

629740, Россия, Ямало-Ненецкий автономный округ, пос. Ямбург, ул. Array-Array, -

Polyakov Aleksandr Viktorovich

Head, Yamburg Permafrost Laboratory of the Engineering and Technical Center of Gazprom Dobycha Yamburg LLC

629740, Russia, Yamalo-Nenetskii avtonomnyi okrug, pos. Yamburg, ul. Array-Array, -

A.Polyakov@yamburg.gazprom.ru

DOI:

10.7256/2453-8922.2022.1.37366

Дата направления статьи в редакцию:

20-01-2022


Дата публикации:

05-05-2022


Аннотация: В работе приведены результаты многолетнего мониторинга температурного режима грунтов оснований и развития опасных криогенных процессов в районе действующих кустовых площадок на территории Ямбургского месторождения. Ряды температурных наблюдений (1993-2020) включают в себя данные по четырем кустовым площадкам. Рассмотрены природные и антропогенные факторы, оказывающие влияние на температурный режим грунтов оснований. На основании длительного опыта наблюдений за опасными криогенными процессами на территории месторождения дана характеристика процессам термоэрозии в районах кустов газовых скважин. Рассмотрены примеры участков КГС, на которых развитие речной и овражной термоэрозии потребовало разработку противоэрозионных мероприятий. По данным наблюдений, темпы роста температур мерзлых грунтов оснований КГС составляют в среднем 0,039 °С в год. Результаты наблюдений показывают отсутствие выраженного техногенного роста температур мерзлых грунтов оснований в пределах кустовых площадок с добываемым сеноманским газом. В основаниях кустовых площадок с добываемым валанжинским газом встречаются таликовые зоны радиусом 5-10 м вокруг эксплуатационных скважин. На участках откосов и прилегающих к ним понижений температуры мерзлых пород высокие, насыпные песчаные грунты подвержены размыву. Вблизи подмываемых берегов рек участки распространения полигонально-жильных льдов создают угрозу развития термоэрозионных процессов в грунтах оснований КГС.


Ключевые слова:

температурный режим оснований, температурные наблюдения, куст газовых скважин, эксплуатационная скважина, температура газа, термоэрозия, овраг, полигонально-жильные льды, Тазовский полуостров, Ямбургское месторождение

Abstract: The results of long-term observation of the foundations temperature regime and dangerous cryogenic processes development near exploited well pads on the Yamburg field are presented. Temperature observations (1992-2020) includes data on four well pads. Influence of the natural and anthropogenic factors on the permafrost temperature regime was investigated. Based on a great experience of dangerous cryogenic processes field observations, a thermoerosion near gas well pads were characterized. Some well pads are considered, where the increasing of riverbed and ravine thermoerosion required the development of anti-erosion measures. According to observations, well pads frozen foundations temperature increases by an average of 0,039 °C per year. The results of observations show the absence of a pronounced technogenic temperature increase in the frozen well pads foundations, which Cenomanian gas produces. Taliks with a radius of 5-10 m around the wells are observed at the well pads foundations, which Valanginian gas produces. On the slopes and adjacent depressions, the temperature of frozen rocks is high, sandy soils of the dumps are subject to erosion. The development of thermoerosion processes threatens to the well pads foundations near the eroded riversides, in the areas of ice-wedge polygonal tundra.


Keywords:

temperature regime of foundations, temperature observations, well pad, production well, gas temperature, thermerosion, ravine, ice-wedge, Taz Peninsula, Yamburg field

Введение

Добыча природного газа на территории Ямбургского месторождения ведется кустовым способом. Вместе с очевидными преимуществами такого способа добычи, связанными с оптимизацией строительно-монтажных работ, работ по обслуживанию, сокращением общей площади нарушенных природных участков и др., использование метода добавляет и некоторые риски, требующие внимательного рассмотрения. К таким рискам можно отнести совместное долгосрочное отепляющее воздействие эксплуатационных скважин на всю толщу мерзлых пород и активизацию опасных криогенных процессов в верхней части криогенной толщи. Известно, что вытаивание льда с последующим уплотнением оттаявшей массы грунта способно приводить к осадке грунта вокруг эксплуатационных скважин [1]. Осадка грунтов оснований ведет к потере продольной устойчивости ствола скважины в таликовой зоне мерзлоты в связи с исчезновением боковой опоры для крепи скважины [2]. Кроме того, оттаивающие породы зависают на стволе скважины и тем самым создают дополнительные осевые нагрузки. Их величина способна достигать значений, ведущих к потере продольной устойчивости крепи при сохранении боковой опоры на оттаявшие грунты [3], а также к значительным пластическим деформациям элементов конструкции, приводящим к ее разрушению [4; 5]. Осадки значительной величины, обрушение направления и образование воронки в устье скважины и др. могут происходить даже на территориях в малольдистыми породами [6]. В целом, подобные нарушения на территории Ямбургского месторождения рассмотрены достаточно детально. Вместе с тем, тенденции роста температур верхних слоев ММП и возникающие в связи с этим риски развития криогенных процессов ранее не были рассмотрены. Среди криогенных процессов наибольшую угрозу для КГС несет термоэрозия, широко распространённая на территории Ямбургского месторождения [7, 8, 9]. Развитию термоэрозионных процессов способствуют различные, как естественные факторы (меандрирование русла реки и эрозия высоких берегов, таяние подземных льдов, динамика термокарстовых озер и др.), так и антропогенные факторы (нарушение растительного покрова, повышенное снегонакопление на участках инфраструктуры в пределах водосборов оврагов) [10].

Особого внимания требуют районы распространения полигонально-жильных льдов. Развитие термоэрозии в данных районах часто приводит к формированию крупной овражной сети [11, 12, 13], угрожающей целостности оснований трубопроводной обвязки. Существующие риски требуют постоянного контроля температуры ММП у устья эксплуатационных скважин и в основаниях трубопроводной обвязки, состояния конструкций эксплуатируемых скважин и трубопроводов и целостности песчаной отсыпки кустовых площадок [14]. Цель исследования – изучить динамику криогенных характеристик грунтов оснований КГС в условиях эксплуатации добывающих скважин и под воздействием ландшафтно-климатических факторов. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: 1) выявить тенденции изменения температуры грунтов оснований КГС; 2) рассмотреть влияние эксплуатационных скважин на температурный режим грунтов оснований; 3) охарактеризовать условия развития опасных термоэрозионных процессов в районе КГС.

Район исследований

Исследуемая территория находится в центральной части Тазовского полуострова. Большая ее часть представляет собой низменную слабодренированную заболоченную равнину. Основания исследуемых КГС № 611, № 110В до глубины 15 метров сложены преимущественно слабольдистыми аллювиальными отложениями второй надпойменной террасы песчаного состава, перекрытыми техногенными грунтами песчаной отсыпки. Основания исследуемых КГС № 506, № 106В сложены аллювиальными, озерно-аллювиальными отложениями второй надпойменной террасы, представленными преимущественно песками мелкими слабольдистыми перекрытыми техногенными грунтами песчаной отсыпки.

Территория существенно переработана различными экзогенными процессами, такими как термоэрозия, заболачивание, пучение, термокарст и др. Растительность преимущественно кустарничково-моховая и травяно-моховая на возвышенных и хорошо дренируемых участках водоразделов и кочкарная тундра из пушицы, кустарников и мхов на менее дренированных участках. Почвы – тундровые арктические и тундровые глеевые с участками торфяно-болотных и перегнойно-торфяно-болотных.

Согласно климатическому районированию по классификации Б.П. Алисова район исследований находится в субарктическом поясе. Зима холодная, продолжительность холодного периода 220-250 сут. Минимальные температуры опускаются до -59°С. Лето короткое, умеренно прохладное. Наиболее теплый период – конец июля-августа, в это время температура может подняться до +30°С. Среднемноголетняя температура воздуха за период с 1986 по 2020 гг. составляет -7,1°С. Годовая сумма осадков 400-700 мм. Распределение снега на поверхности неравномерно: от 0,2-0,5 м на плоских тундровых участках, до 1,0-1,5 м в оврагах и логах. Средняя толщина снежного покрова в период его устойчивого залегания (ноябрь-апрель) составляет 0,44 м (по данным полевых измерений Ямбургской лаборатории мерзлоты филиала «Инженерно-технический центр» ООО «Газпром добыча Ямбург» с 2000 по 2020 гг.).

Территория Ямбургского месторождения расположена в зоне сплошного распространения MMП. Мощность мерзлых толщ на водораздельных пространствах изменяется от 300 до 400 м. На более низких геоморфологических уровнях мощность их может сокращаться до 150-250 м, а на поймах крупных рек до 20-80 м. Льдистость толщ достигает максимума в верхней части разреза 0,7-0,8 (торф) и 0,3-0,35 (пески, супеси) и обычно понижается до 0,1-0,15 ниже 2,0-3,0 м. Криогенное строение грунтов во многом определяется их литологическим составом и влажностью. В глинистых грунтах частослоистые тонкошлировые криотекстуры преобладают в верхней части разреза, в нижней части разреза – горизонтальная слоистость. Пески твердомерзлые в основном с массивной криотекстурой.

Значения температур ММП изменяются в широких пределах – от -0,5 до -4°С. Глубина нулевых годовых амплитуд достигает 10-13 м. Глубина сезонного протаивания от 0,3-0,6 м на торфяниках до 1,5-2,2 м в заболоченных участках. В долинах крупных рек кровля ММП погружается на 2,5 м и ниже (по данным технического отчета ООО «Институт ЮЖНИИГИПРОГАЗ»).

Исходные данные и методика исследований

Наблюдения за температурным режимом грунтов оснований кустов газовых скважин Ямбургского месторождения ведутся Ямбургской лабораторией мерзлоты филиала «Инженерно-технический центр» ООО «Газпром добыча Ямбург» с 1993 г. по кустам сеноманских скважин – №611 и №506 и валанжинских скважин – № 106В и №110В. Начало эксплуатации данных кустов – 1988-1989 гг.

Площадки данных кустовых площадок – №611 и №110В, №506 и №106В примыкают друг другу территориально и схожи по ландшафтно-геологическим условиям. Наблюдательные профили термометрических скважин на площадках были обустроены в рамках проведения инженерно-геокриологических исследований в слое нулевых годовых амплитуд оснований в связи с развитием деформаций опор эстакад трубопроводов обвязки эксплуатационных газовых и газоконденсатных скважин.

На начальном этапе наблюдений в пределах каждой из кустовых площадок было обустроены наблюдательные профили из 13 термометрических скважин глубиной 10-11 м (рис. 1). Профили расходились в радиальном направлении от эксплуатационных скважин № 6115 для КГС №611, № 5061 для КГС №506, № 10603 для КГС №106В и № 11002 для №110В. Расстояние между термометрическими скважинами внутри ряда составляло 5, 10 м. В последствии часть термометрических скважин была выведена из строя снегоочистительной техникой.

Рис. 1. Схема расположения термометрических скважин на КГС №106В по состоянию на начало наблюдений (1993 г.)

Скважины оборудованы обсадными металлическими колоннами диаметром 89 мм. В качестве измерительного оборудования используются информационно-регистрирующие комплексы (ИРК) «KrioLab». Пределы погрешности данных приборов ±0,1°С при температурах +20°С…-50°С. Данные по скважинам считываются дважды в год (в зимний и летний период) в ручном режиме. Внесение данных в персональный компьютер осуществляется также вручную. Выбор ИРК обусловлен их высокой надежностью, простотой в эксплуатации и точностью измерений в сложных погодных условиях. Массив данных накапливается в специальном программном обеспечении (ПО) «Лаборатория мерзлоты», разработанном в ООО «Газпром добыча Ямбург». Обработка материалов, построение графиков осуществлено в ПО Microsoft Excel.

Влияние климата

В настоящее время как в пределах региона, так и в целом по криолитозоне наблюдается деградация мерзлых пород в условиях потепления климата [15, 16, 17, 18]. По данным наблюдений Ямбургской лаборатории мерзлоты, а также на основании данных изыскательских работ, температура ММП в естественных условиях на территории Ямбургского месторождения растет со скоростью 0,056 ℃ в год (1979-2020) (рис. 2). За период непрерывных наблюдений (2006-2020) темпы роста составляют 0,054 ℃ в год. Рост температур ММП наблюдается во всех наиболее распространенных на территории месторождения ландшафтах под влиянием повышения среднегодовых температур воздуха и увеличения толщины снежного покрова.

Рис. 2. Динамика температуры воздуха и ММП по фоновым скважинам

Температурный режим мерзлых оснований кустовых площадок отличается от ММП в естественных ландшафтах в связи со следующими основными факторами:

- воздействие эксплуатационных скважин на грунты оснований КГС;

- снегоочистительные работы на поверхности КГС;

- отсутствие растительного покрова на поверхности;

- наличие отсыпки из песка мелкого толщиной до 1 м;

- превышение поверхности КГС над окружающей поверхностью на 1 м.

По данным проведенных исследований темпы роста температур грунтов оснований КГС составляют в среднем 0,039 °С в год – за весь период наблюдений с 1992 г. и 0,017 °С в год – за период наблюдений с 2006 г. Таким образом, темпы роста температур мерзлых оснований КГС ниже, чем в ММП в естественных ландшафтах Ямбургского месторождения.

Влияние эксплуатационных скважин

За период эксплуатации кустов газовых скважин температуры добываемого газа существенно изменились. В пределах рассматриваемых кустов сеноманских скважин температура газа на устье газовых скважин на начальном этапе эксплуатации в 1988-1989 гг. составляла 12-15℃, а в последние 10 лет колеблется от -8,9 ℃ до +6,0℃. В пределах исследуемых кустов валанжинских скважин температура газа на устье газовых скважин в 1988-1989 гг. составляла 34-39 ℃, а в последние 10 лет колеблется от +14,8 ℃ до +25,7 ℃. Температура ММП на участке исследований до обустройства КГС составляла -2,5 … -4,0 ℃.

Динамика температуры грунтов оснований наблюдаемых сеноманских кустов газовых скважин представлена на рисунках 3, 4. В пределах куста газовых скважин №506 температуры мерзлых оснований на глубине нулевых годовых амплитуд различаются незначительно – по термометрическим скважинам, расположенным на расстоянии от 5 до 47 м от эксплуатационной скважины, температуры колеблются от -0,7℃ до -1,2℃ на 2020 г. Данные значения весьма близки к фоновым – -1,1℃ на 2020 г.

Рис. 3. Динамика температуры грунтов в основании куста газовых скважин № 506

В пределах куста газовых скважин №611 температуры грунтов оснований на глубине нулевых годовых амплитуд различаются также незначительно, за исключением данных по термометрической скважине, расположенной в 40 м от эксплуатационной скважины в понижении, прилегающем к откосу кустовой площадки. Здесь температура существенно выше, чем на поверхности КГС – - 0,4℃ против -2,3℃.

Рис. 4. Динамика температуры ММП в основании куста газовых скважин № 611

Из рассмотрения температуры грунтов оснований по двум кустам сеноманских газовых скважин не прослеживается значительного отепляющего воздействия эксплуатационных скважин на прилегающие мерзлые основания. Температуры остаются неизменными на длительном расстояния от эксплуатационной скважины, а выявленные изменения связываются с изменением микроландшафта поверхности – в понижениях, прилегающих к откосам кустовых площадок, где в зимний период накапливается снег, температуры существенно выше, чем на поверхности кустовых площадок.

Динамика температуры грунтов в основании наблюдаемых валанжинских кустов газовых скважин представлена на рисунках 5, 6. Температуры мерзлых оснований на глубине нулевых годовых амплитуд в пределах куста газовых скважин №106В в 5 м от эксплуатационной скважины положительная, в 2020 г. достигает +1℃, в то время как по более отдаленным скважинам (30-40 м) она достигает от -0,3℃ до -0,2℃. Температуры в пределах КГС выше, чем по фоновой скважине.

Рис. 5. Динамика температуры ММП в основании куста газовых скважин № 106В

Аналогично на кусте газовых скважин №110В вокруг эксплуатационной скважины сформировался талик, радиусом до 10 м. Температура в 5 м от эксплуатационной скважины достигает +1,1℃, в 10 м от нее температура составляет -0,1℃…-0,4 ℃.

Рис. 6. Динамика температуры ММП в основании куста газовых скважин № 110В

Из рассмотрения температур оснований по двум кустам валанжинских газовых скважин очевидно прослеживается отепляющее воздействие добывающих скважин на грунты оснований. Вокруг скважин формируется таликовая зона, радиусом 5-10 м. Формирование воронок оседания вокруг эксплуатационных скважин при этом не наблюдается.

Влияние снежного покрова

На температурный режим грунтов оснований оказывает влияние толщина снега [19]. С учетом регулярных снегоочистительных работ на территории КГС, снег накапливается на отдельных участках вдоль эстакад трубопроводов, куда доступ для снегоочистительной техники затруднен, а также в краевых частях КГС и на откосах. Небольшое снегонакопление способствует значительной зависимости температурного режима КГС от температур воздуха в зимний период. Так минимальные среднегодовые температуры ММП по большинству ТС были зафиксированы в 1999 и 2001 гг., когда наблюдались минимальные температуры холодного периода (октябрь-май) за все время наблюдений за температурами воздуха на Ямбургском месторождении (-20,9℃ в 1999 г. и -21,1℃ за период наблюдений с 1986 г. по настоящее время)

Влияние снега ярко иллюстрируют температурные данные по КГС №110В. Термометрические скважины, расположенные к югу от эксплуатационной скважины, примыкают к автомобильной дороге, которая регулярно очищается от снега. ТС к северу от эксплуатационной скважины расположены на участке, недоступном для работы снегоуборочной техники. В результате температуры по ТС 12, 13, 14, располагавшимся в 15-67 м к югу от эксплуатационной скважины, до момента их выхода из строя существенно ниже, чем по остальным скважинам. По ТС 10 и 1127в, располагающимся в 5 и 10 м к югу от эксплуатационной скважины, температуры в связи с отепляющим воздействием эксплуатационных скважин существенно выше, чем по другим скважинам к югу от эксплуатационной скважины. Вместе с тем по отношению к ТС, расположенным на том же расстоянии к северу от эксплуатационной скважины, температуры по ним ниже (по ТС в 5 м – на 1,3 ℃ в 2012 г., по ТС в 10 м – на 0,3℃ в 2020 г.).

Также в контексте воздействия снежного покрова на температурный режим грунтов оснований следует обратить внимание на данные по КГС 506. Здесь доступ снегоочистительной техники имеется ко всем ТС по профилю, в связи с чем с учетом отсутствия значительного отепляющего воздействия эксплуатационной скважины температуры по всему профилю отличаются незначительно – разница между максимальным и минимальным значениями составляет в 2020 г. 0,5 ℃.

Опасные криогенные процессы

Растепление мерзлых пород на откосах КГС и в понижениях рядом с ними ведет к размыву грунтов отсыпки на фоне отсутствия на их поверхности напочвенных покровов (рис. 7). В определенных условиях данные процессы способны приводить к формированию крупных эрозионных систем, развитие которых весьма характерно для территории месторождения и несет угрозу целостности грунтов оснований КГС. Процессы протекают на фоне общего роста активности термоэрозионных процессов в криолитозоне в условиях потепления климата [20].

Рис. 7. Промоина на откосе КГС №965 (Фото Макшанцевой Д.В., 15.08.2020 г)

В пределах Ямбургского НГКМ под угрозой от развития оврагообразования находятся КГС, расположенные по берегам рек. Преобладание легкоразмываемых мелких и пылеватых песков в верхней части разреза и невысокие перепады между локальными и региональным базисами эрозии (рек Тазовского полуострова относительно Обской губы), ведет к интенсивному меандрированию русел рек месторождения. На некоторых КГС развитие процессов отступания берега реки в непосредственной близости от площадок добычи требуют разработки защитных и компенсирующих мероприятий. В качестве примера рассмотрим КГС №513 (рис. 8). Площадка организована в 1992 г. в 30 м от правого подмываемого берега р. Нгарка-Пойловояха. В связи с активным отступанием берега и интенсивным оврагообразованием вдоль него в 2015 г. был реализован проект по смещению участка трассы газопровода-шлейфа от КГС №513 на 16,5 м от берега реки. Принятые меры оказались недостаточными, уже с 2018 г. начали осуществляться дополнительные работы по засыпке формирующихся оврагов в непосредственной близости от КГС. В 2021 г. разработаны проектные решения по инженерной защите данного участка, предполагающие планировку поверхности склонов и возведение гидротехнических сооружений.

Рис. 8. Участок отступания берега в районе трассы газопровода-шлейфа от КГС №513 (Фото Петрова Б.В., 06.08.2021 г.)

В других случаях, когда КГС находятся на более отдаленном расстоянии от подмываемых берегов, целостности оснований угрожают формирующиеся по ним овраги. Талые, дождевые воды, а также надмерзлотные воды СТС активно разгружаются в реку на участках КГС, что ведет к образованию первичных эрозионных форм на поверхности откосов и пологонаклонных участков тундры. Ситуация резко усугубляется широким распространением по территории месторождения полигонально-жильных льдов. Развитие термоэрозионных процессов в районах распространения полигонально-жильных льдов часто приводит к формированию крупных овражных систем.

В таких районах на участках тундры, прилегающих к подмываемым берегам, разгрузка поверхностных вод идет по межполигональным понижениям, по кровле полигонально-жильных льдов. Постепенный размыв грунтовой кровли, рост мощности СТС приводит к термокарстовой просадке в результате вытаивания подземного льда, быстрому росту эрозионной формы и формированию крупной овражной системы, развивающейся по полигональной сетке.

В качестве примера рассмотрим КГС №514 (рис. 9). Площадка расположена в 260 м к югу от правого подмываемого берега р. Нгарка-Пойловояха. Район КГС характеризуется развитием полигонально-жильных льдов, по которым идет развитие крупной овражной системы. Длина оврага по основному руслу на 2021 г. составляет 230 м. С 2014 г. вершина оврага продвинулась от берега реки в сторону КГС на 40 м. Засыпка привершинной части оврага, обустройство в его днище водопропускного лотка по состоянию на 2021 г. остановило развитие оврага в направлении КГС.

Рис. 9. Овраг в районе КГС №514 (Фото Петрова Б.В., 15.08.2021 г.)

Заключение

Исследование показывает, что вслед за растеплением ММП в естественных ландшафтах, происходит также рост температур грунтовых оснований КГС. Темпы роста температур ниже фоновых и составляют в среднем 0,039 °С в год за период наблюдений с 1992 гг. Стабилизация температур грунтов оснований происходит на фоне снижения температуры добываемого газа, и особенно проявилась с 2007-2010 гг., когда темпы роста температур стали ощутимо ниже, чем за предшествующий период наблюдений.

По результатам исследования, температурное влияние скважин, добывающих сеноманский газ (от -8,9 ℃ до +6,0℃ на устье скважины) на вмещающие мерзлые породы практически не отмечается. Вокруг скважин, добывающих теплый валанжинский газ (от +14,8 ℃ до +25,7 ℃ на устье скважины) формируется ареол оттаивания, радиусом 5-10 м. Формирование воронок оседания вокруг эксплуатационных скважин не отмечено.

Важным фактором, оказывающим влияние на температурный режим грунтов оснований КГС, является толщина снежного покрова. Регулярные снегоочистительные работы на открытых участках делают температурный режим грунтов оснований КГС весьма чувствительным к температурам воздуха в зимний период.

Отмечается существенный рост температур мерзлых пород в понижениях, примыкающих к откосам отсыпки куста газовых скважин, что может способствует размыву этих откосов. В случаях, когда КГС расположена рядом с подмываемыми берегами рек на участках распространения полигонально-жильных льдов, растепление мерзлых грунтов оснований КГС, откосов площадок и прилегающих к ним участков понижений способствует интенсивному развитию термоэрозионных процессов и угрожает целостности грунтов оснований КГС.

Библиография
1. СТО Газпром 16-2005. Регламент по проектированию крепи добывающих скважин и их конструкций с учетом свойств мерзлых пород. М., 2005, 45 с.
2. Василевский В.В. Повышение эксплуатационной надежности газовых и нефтяных скважин в многолетнемерзлых породах: Дис. канд. техн. наук. М., 2002, 163 с
3. Горелик Я.Б., Солдатов П.В. О нарушении продольной устойчивости крепи эксплуатационных скважин при сохранении боковой опоры на оттаивающие мерзлые породы // Криосфера Земли. 2016. Т. XX, №
4. С. 93–104. 4.Горелик Я.Б., Солдатов П.В. Метод расчета вертикальной нагрузки на крепь скважины при оттаивании вмещающих мерзлых пород // Криосфера Земли. 2018. Т. XXII, № 2. С. 50–60.
5. Hirshberg A.J., Moyer M.C., Rickenbach, R.M. Surfacecasing strain capacity for north slope operations // SPE Drilling Eng. 1988. No. 3(03), Pp. 289–295.
6. Закирова Э. А., Гаррис Н. А., Перескоков К. А. Определение радиуса протаивания многолетнемерзлых пород вокруг скважины с учетом теплоизолирующего эффекта цементного кольца // Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14, №. 4. С. 69-74.
7. Большаник П.В., Мухамедьянов Т.И. Трансформация рельефа территорий освоения газовых месторождений Тазовского полуострова // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 2019. Т.9, № 2. С. 16-28.
8. Павлунин В. Б., Быкова А. В., Лобастова С. А. Мониторинг техногенного оврагообразования на объектах добычи углеводородного сырья в условиях криолитозоны // Инженерные изыскания. 2015. № 3. С. 60-68.
9. Толманов В. А., Гребенец В. И., Курбатов А. С. Исследование термоэрозионных процессов на Тазовском полуострове // Инженерные изыскания в строительстве. М.: Геомаркетинг, 2018. С. 75-78.
10. Sidorchuk, A. Gully erosion in the cold environment: Risks and hazards // Adv. Environ. Res. Hauppauge: Nova Science Publishers, 2015. P. 139–192.
11. Кизяков А. И., Лейбман М. О. Рельефообразующие криогенные процессы: обзор литературы за 2010-2015 годы // Криосфера Земли. 2016. Т. 20, №. 4. С. 45-58.
12. Fortier R., Allard M., Shur Y. Observation of rapid drainage system development by thermal erosion of ice wedges on Bylot Island, Canadian Arctic Archipelago // Permafrost and Periglacial Processes. 2007. No.18(3). Pp. 229–243.
13. Haltigin T.W., Pollard W.H., Dutilleul P., Osinski G.R. Geometric evolution of polygonal terrain networks in the Canadian High Arctic: Evidence of increasing regularity over time // Permafrost and Periglacial Processes. 2012. No. 23(3), Pp. 178–186.
14. Мельников И. В. и др. Геотехнические решения для строительства газовых скважин в особо сложных геокриологических условиях полуострова Ямал // Газовая промышленность. 2019. Т. 794, № 12. С. 64-71.
15. Biskaborn, B. K., et al. Permafrost is warming at a global scale // Nature communication. 2019. No 10(1), Pp. 1-11.
16. Васильев А.А. и др. Деградация мерзлоты: результаты многолетнего геокриологического мониторинга в западном секторе российской Арктики // Криосфера Земли. 2020. Том XXIV, № 2. С. 15-30.
17. Vasiliev A. A. et al. Permafrost degradation in the Western Russian Arctic // Environmental Research Letters. 2020. No. 15(4), Pp. 045001.
18. Romanovsky V. E., Smith S. L., Christiansen H. H. Permafrost thermal state in the polar Northern Hemisphere during the international polar year 2007–2009: a synthesis // Permafrost and Periglacial processes. 2010. No. 21(2), Pp. 106-116.
19. Кистанов О. Г. Влияние песчаной насыпи на температурный режим мерзлых грунтов основания //Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2014. Т. 69, №. 3. С. 183-188.
20. Kokelj S.V., Jorgenson M.T. Advances in thermokarst research // Permafrost and Periglacial Processes. 2013. No. 24(2), Pp. 108–119.
References
1. Reglament po proektirovaniyu krepi dobyvayushchih skvazhin i ih konstrukcij s uchetom svojstv merzlyh porod [Regulations for the design of production well support and their structures, taking into account the properties of frozen rocks]. (2005) STO Gazprom 16-2005 from 1th January 2006. Moscow: Standart organizacii [in Russian].
2. Vasilevsky, V.V. (2002). Povyshenie ekspluatacionnoj nadezhnosti gazovyh i neftyanyh skvazhin v mnogoletnemerzlyh porodah [Improving the operational reliability of gas and oil wells in permafrost]. Candidate’s thesis. Moscow [in Russian].
3. Gorelik, Ya.B., & Soldatov, P.V. (2016) O narushenii prodol'noj ustojchivosti krepi ekspluatacionnyh skvazhin pri sohranenii bokovoj opory na ottaivayushchie merzlye porody [Loss of axial stability of casing in permafrost production wells with a lateral support on thawing ice-rich ground]. Kriosfera Zemli – Earth’s Cryosphere, Vol. XX, 4, 93–104 [in Russian].
4. Gorelik, Ya.B., & Soldatov, P.V. (2018) Metod rascheta vertikal'noj nagruzki na krep' skvazhiny pri ottaivanii vmeshchayushchih merzlyh porod [Method of calculation of axial load on the well's casing during thawing of frozen host sediments]. Kriosfera Zemli – Earth’s Cryosphere, Vol. XXII, 2, 50–60 [in Russian].
5. Hirshberg, A. J., Moyer, M. C., & Rickenbach, R. M. (1988). Surface-casing strain capacity for North Slope operations. SPE drilling engineering, 3(03), 289-295.
6. Zakirova, E.A., Garris, N.A., & Pereskokov, K.A. (2016) Opredelenie radiusa protaivaniya mnogoletnemerzlyh porod vokrug skvazhiny s uchetom teploizoliruyushchego effekta cementnogo kol'ca [Determining thawing radius of permafrost surrounding a borehole based on thermal insulation effect of cement Sheath Neftegaz]. Neftegazovoe delo – Petroleum Engineering, Vol. 14, 4, 69-74 [in Russian].
7. Bolshanik, P.V., & Mukhamedyanov, T.I. (2019). Transformaciya rel'efa territorij osvoeniya gazovyh mestorozhdenij Tazovskogo poluostrova [Transformation of the relief of territories of development of gas mining deposits of the Taza peninsula]. Dinamika okruzhayushchej sredy i global'nye izmeneniya klimata – Environmental Dynamics and Global Climate Change, Vol. 9, 2, 16-28 [in Russian].
8. Pavlunin, V.B., Bykova, A.V., & Lobastova, S.A. (2015) Monitoring tekhnogennogo ovragoobrazovaniya na ob"ektah dobychi uglevodorodnogo syr'ya v usloviyah kriolitozony [Monitoring of technogenic ravine formation at hydrocarbon production objects in the permafrost conditions]. Inzhenernye izyskaniya – Engineering surveys, Vol. 3, 60-68 [in Russian].
9. Tolmanov, V.A., Grebenets, V.I., & Kurbatov, A.S. Issledovanie termoerozionnyh processov na Tazovskom poluostrove [Investigation of thermal erosion processes on the Taz Peninsula] // Proceedings from Engineering surveys in construction; II Obshcherossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii molodyh specialistov (27 aprelya 2018 g.) – 2nd All-Russian scientific and practical conference of young specialists. (pp. 75-78). Moscow: Geomarketing [in Russian].
10. Sidorchuk, A. (2015). Gully erosion in the cold environment: Risks and hazards. In Advances in Environmental Research (pp. 139-192).
11. Kizyakov, A.I., & Leibman, M.O. (2016) Rel'efoobrazuyushchie kriogennye processy: obzor literatury za 2010-2015 gody [Cryogenic relief-formation processes: A review of 2010 2015 publications]. Kriosfera Zemli – Earth’s Cryosphere, Vol. XX, 4, 45–58 [in Russian].
12. Fortier, D., Allard, M., & Shur, Y. (2007). Observation of rapid drainage system development by thermal erosion of ice wedges on Bylot Island, Canadian Arctic Archipelago. Permafrost and Periglacial Processes, 18(3), 229-243.
13. Haltigin, T. W., Pollard, W. H., Dutilleul, P., & Osinski, G. R. (2012). Geometric evolution of polygonal terrain networks in the Canadian High Arctic: Evidence of increasing regularity over time. Permafrost and Periglacial Processes, 23(3), 178-186.
14. Mel'nikov, I.V., Nersesov, S.V., Osokin, A.B., Nikolajchuk, E.V., Vasil'eva, A.O., & Mihal'chenko, D.I. (2019) Geotekhnicheskie resheniya dlya stroitel'stva gazovyh skvazhin v osobo slozhnyh geokriologicheskih usloviyah poluostrova Yamal [Geotechnical design solutions for gas well construction in extremely severe permafrost conditions of the Yamal Peninsula]. Gazovaya promyshlennost' – Gas industry, Vol. 794, 12, 64-71 [in Russian].
15. Biskaborn, B. K., Smith, S. L., Noetzli, J., Matthes, H., Vieira, G., Streletskiy, D. A., ... & Lantuit, H. (2019). Permafrost is warming at a global scale. Nature communications, 10(1), 1-11.
16. Vasil'ev A.A., Gravis A.G., Gubar'kov A.A., Drozdov D.S., Korostelev YU.V., Malkova G.V., Oblogov G.E., … & Shirokov R.S. (2020). Degradaciya merzloty: rezul'taty mnogoletnego geokriologicheskogo monitoringa v zapadnom sektore rossijskoj Arktiki [Permafrost degradation: results of the long-term geocryological monitoring in the Western sector of Russian Arctic]. Kriosfera Zemli – Earth’s Cryosphere, Vol. XXIV, 2, 15-30 [in Russian].
17. Vasiliev, A. A., Drozdov, D. S., Gravis, A. G., Malkova, G. V., Nyland, K. E., & Streletskiy, D. A. (2020). Permafrost degradation in the Western Russian Arctic. Environmental Research Letters, 15(4), 045001.
18. Romanovsky, V. E., Smith, S. L., & Christiansen, H. H. (2010). Permafrost thermal state in the polar Northern Hemisphere during the international polar year 2007–2009: a synthesis. Permafrost and Periglacial processes, 21(2), 106-116.
19. Kistanov, O. G. (2014) Vliyanie peschanoj nasypi na temperaturnyj rezhim merzlyh gruntov osnovaniya [The effect of sand embankments on the temperature regime of permafrost base grounds]. // Vestnik moskovskogo universiteta. Seriya 4: Geologiya – Moscow University Geology Bulletin. Series 4. Geology, Vol. 69, 3, 183-188 [in Russian].
20. Kokelj, S. V., & Jorgenson, M. T. (2013). Advances in thermokarst research. Permafrost and Periglacial Processes, 24(2), 108-119

Результаты процедуры рецензирования статьи

В связи с политикой двойного слепого рецензирования личность рецензента не раскрывается.
Со списком рецензентов издательства можно ознакомиться здесь.

Предмет исследования: является, по мнению автора статьи изучение особенностей изменения литогенного основания под влиянием температуры мерзлых оснований кустовых площадок газовых скважин в условиях изменяющегося климата на территории Ямбургского месторождения.
Методология исследования: Авторы позиционируют анализ температурного режима грунтов оснований кустов газовых скважин Ямбургского месторождения Ямбургской лабораторией мерзлоты филиала «Инженерно-технический центр» ООО «Газпром добыча Ямбург» на протяжении более 40 лет.
Актуальность проблемы состоит в выявлении и тенденции роста температур верхних слоев ММП и возникающие в связи с этим риски развития криогенных процессов с позиции эффективности природопользования. Автором исследования предпринята попытка ретроспективного анализа температурного ряда за достаточно длительный период времени, что позволило составить кратковременный прогноз изменения температуры до 2025 года.
Научная новизну автор статьи позиционирует в выявлении тенденции изменения температуры грунтов оснований КГС, влияния эксплуатационных скважин на температурный режим грунтов оснований и развития опасных термоэрозионных процессов в районе КГС. Научную новизну и достаточную ценность представляет собой вывод об отсутствии влияния добываемого газа с повышенной температурой на основании техногенных устройств по добычи и транспортировки сжиженного газа. Отмененные техногенные изменения криогенных процессов, по мнению авторов, по интенсивности ниже результатов фоновых процессов. Данный вывод говорит об отсутствии отрицательного антропогенного влияния на фоне естественных процессов.
Стиль, структура, содержание стиль изложения результатов научный, структура построения и изложения материала выстроена достаточно логично.
Однако есть ряд вопросов, в частности: автору статьи следовало бы избегать излишнего цитирования банальных положений, что загружает статью (Например: «На температурный режим грунтов оснований оказывает влияние толщина снега [19].»). В тоже время отсутствует расшифровка аббревиатуры, знакомой авторам, но не являющейся общеупотребительными «...верхних слоев ММП...», «...угрозу для КГС несет термоэрозия»). Следует отметить также некорректные использование терминологии, в частности, речь идёт о не о деградации почв, а скорее грунтов при формировании эрозионных Игоря генных форм рельефа. Авторами приводятся интересные фотографии, однако не дана интерпретация иллюстрации. Авторы статьи представлены в статье графики хода температур, содержащие цифровую информацию, полученные в ходе исследования. Однако следовало бы интерпретировать тренды и сравнить полученные результаты.
Библиография обширна, содержит в основном актуальные источники.
Апелляция к оппонентам в выявлении проблемы на уровне имеющейся информации, полученной автором в результате анализа многочисленного ряда литературных источников.
Выводы, интерес читательской аудитории Приводимый автором вывод резюмирует содержание статьи, выводы статьи является констатирующими, имеется объяснения причин и обозначение перспектив природопользования, но потребитель представленной информации в статье авторами не определён.