Введение к работе
Актуальность темы. Выход добывающих предприятий нефтяной и газовой промышленности-в область распространения многолетне-мерзлых пород (ММП) поставил новую проблему - изучение природных гидратосодержащих пород (ГСП), как в интервале ММП, так и под ним. Но если подмерзлотные ГСП уже прошли определенную стадию изучения, то внутримерзлотные ГСП практически являются "белым пятном" на картах геокриологических исследований. Вопросы их формирования, залегания и развития еще не освещались в мировой литературе. Лишь в последнее время, в связи с опасными осложнениями, возникающими при проходке скважинами мерзлых гид-ратосодержащих пород, были сделаны первые попытки лабораторного изучения свойств этих пород.
Следует отметить также, что газовые гидраты, формируясь в породах, заметно влияют на их состав, строение и свойства и, следовательно, становятся одной из основных компонент как мерзлых, ^так и талых пород.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является комплексное исследование механизма формирования состава, строения и свойств мерзлых гидратосодержащих пород,
В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи.
-
Разработать методы и методику изучения газогидратов и мерзлых гидратосодержащих пород.
-
Изучить механизм формирования и накопления газогидратов в различных условиях, включая грунтовые.
-
Исследовать закономерности развития газогидратов и гидратосодержащих льдов в условиях, близких к естественным.
-
Выявить закономерности формирования состава, строения
и свойств мерзлых гидратосодержащих отложений различного гранулометрического состава.
Научная новизна и защищаемые положения работы состоят в следующем:
разработана комплексная методика подготовки и исследования газогидратов и гидратосодержащих сред при отрицательных температурах;
обнаружен эффект самоконсервации газогидратов при отри-
цательных температурах, позволяющий им существовать при низких давлениях;
вскрыт механизм формирования газогидратов в различных условиях;
изучена динамика развития газогидратов и гидратосодер-жащих пород при отрицательных температурах;
вскрыты особенности микростроения газошдратов, гидратосодержащих льдов и мерзлых гидратосодержащих отлодений;
исследованы закономерности формирования состава, строения и свойств мерзлых гидратосодержащих отложений.
Достоверность полученных результатов обосновывается большим количеством лабораторных и полевых исследований, а также сопоставлением с известными результатами работ других исследователей. В ходе опытов получено и исследовано более 40 образцов газогидратов и гидратосодержащих сред, сделано более 300 фотографий микростроения различных образцов, более 200 определений состава газогидратов и гидратосодержащих пород.
Практическая значимость; работы состоит в том, что результаты проведенных исследований позволяют выработать новые способы сооружения и эксплуатации подземных выработок (скважин, шахт и пр.) в области распространения гидратосодержащих пород, внести дополнения в проведение инженерно-геокриологические изыскания под различные виды строительства.
Результаты работы вошли в 5 научно-технических отчетов, которые выполнены с участием автора во ШИИГАЗе, а также в нормативные инструкции и рекомендации, выпущенные в концерне "Газпром". Часть результатов используется в учебном процессе на кафедре геокриологии геологического факультета МГУ.
Апробация работы имела место на ряде научных конференций молодых ученых различных институтов (Москва, 1985-86 гг.);. на Научно-практических, конференциях по инженерно-геологическим изысканиям в области вечной мерзлоты (Благовещенск, 1986) (Магадан, 1989); на советско-канадской рабочей встрече по программе освоения Севера (Москва, 1986); на Всесоюзной конференции по лабораторному моделированию комет (Душанбе, 1988); на Совете по.криологии Земли АН СССР (Москва, 1988); на научном семинаре секции "Криолитогенез" Междуведомственного Литологи-ческого комитета (Ухта, 1988); на 1-ом Всесоюзном съезде ин-
жене ров-геологов, гидрогеологов и геокриологов (Киев, 1988); - -на 1-ой Всесоюзной конференции по нетрадиционным источникам углеводородов (Ленинград, 1988); на 8-ой Советско-Американской рабочей встрече по планетологии (Москва, 1988); на Международном симпозиуме по геокриологии (Тюмень, 1989); на 3-ем Международном симпозиуме по химии нестехиометрических соединений "Явления включения" (Новосибирск, 1989); на Международной конференций по разработке газоконденсатних месторождений (Краснодар, 1990).-
Публикации. По теме диссертации опубликована 31 печатная работа.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 13Z страниц машинописного текста, который сопровождается 32 рисунками и {8 таблицами. Список использованной литературы включает 5 работ отечественных и зарубежных авторов.
Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте природных газов Государственного концерна "Газпром" (до 1989г. - Министерство газовой промышленности) и в процессе обучения в заочной аспирантуре МГУ на кафедре геокриологии Геологического факультета под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Э.Д.Ершова, которому автор выражает особую признательность.
Автор приносит также искреннюю благодарность кандидатам наук В.А.Истомину, Е.М.Чувилину, Н.Р.Колушеву и доктору геолого-минералогических наук Ю.П.Лебеденко за помощь, оказанную в ходе исследований и при написании работ.
Автор признателен докторам наук Ю.Ф.Макогону, 'В.П.Цареву, кандидатам наук В.А.Соловьеву, Д.А.Дубровскому, а также докторам Т.Коллетту и К.Квенволдену (Геологическая служба США) за консультации, оказанные в ходе работ.
