Экологическая надежность техногенных подземных каверн Б.К. Лапочкин, кандидат геолого-минералогических наук (Институт геоэкологии РАН), Л.К. Сильвестров, кандидат технических наук
    Более чем 50-летний опыт использования техногенных каверн в каменных солях в качестве хранилищ углеводородных жидкостей и газов позволил выявить ряд проблем, важнейшей из которых являются утечки хранимых продуктов в соляной массив. Утечки могут возникать при складировании опасных, в том числе радиоактивных промышленных отходов, что может привести к региональному химическому или радиоактивному загрязнению территории с тяжелыми долговременными последствиями.
    1 Труды осенней конференции SMRJ 2001 г. Т. 1. (Американского института разработки месторождений полезных ископаемых методом подземного растворения через скважины 2000-2001 гг.).
    Утечки в соляных массивах стали предметом пристального внимания специалистов уже с середины 1980-х годов, когда начали подвергаться сомнению утверждения об абсолютной непроницаемости каменной соли для газов и жидкостей. Сомнения были обусловлены появлением и накоплением новых результатов экспериментальных исследований, как за рубежом, так и в России. Результаты этих исследований нашли свое отражение в весьма представительном количестве публикаций (Ауфрихт X., 1981; Крическу Н., 1994; Хансче У., 1998; Линн Дж.К., 1999; Воллнер М., 2000; Вернер М., 2000., Паар У.А., 2000 и др.). Научному обсуждению вопроса обеспечения герметичности подземных каверн, проницаемости каменных солей, сооружения, герметизации и эксплуатации искусственных каверн был посвящен симпозиум по герметизации и закрытию ("ликвидации") каверн в отложениях каменной соли1.
    Утечки (потери) хранимых веществ могут быть обусловлены тремя основными факторами:
    проницаемостью соляного массива, вмещающего техногенную каверну;
    гидроразрывами (макро- и микрорастрескивания) соли, в связи с повышением давления жидкости;
    негерметичностью обсадной колонны на контакте с горными породами, пройденными (пересеченными) скважиной в процессе бурения.
    Широкомасштабные исследования физико-механических и фильтрационных свойств солей, проведенные в течение последних лет в натурных и лабораторных условиях в промышленно развитых странах Европы и в США позволили получить репрезентативные данные об этих свойствах соли в естественном залегании (in sity).
    Эти новые данные показали, что каменная соль не представляет собой сплошной изотропный непроницаемый для жидкостей и газов упруго пластичный материал, способный полностью самозалечивать микро- и макротрещины под действием внешнего давления. Согласно новым представлениям, каменная соль в естественном залегании " это ансамбль структурно неоднородных элементов, то есть сложный, неоднородный, поликристаллический, слабопроницаемый материал, обладающий выраженными пластическими свойствами. Весьма низкая проницаемость каменной соли (порядка 10-21-10-22 м2) при определенных нагрузках и (или) термодинамических условиях может возрастать в тысячи и более раз без возникновения макротрещин гидроразрыва, видимых признаков разрушения структуры и потери сплошности.
    Исследования показали, что на величину и характер проницаемости каменной соли могут оказывать такие факторы как:
    генезис и морфология конкретного участка соленосных отложений (пластовая залежь, предгорный прогиб, купольная структура);
    пористость и ее тип (открытая, закрытая, смешанная, трещинная, гранулярная, сосредоточенная, рассеянная и др.);
    содержание в соли нерастворимых включений в виде межсолевых прослоев и пропластков, различного минерального состава (гипсы, ангидриды, глины, терригенные, карбонатные образования и др.);
    наличие исходной скрытой "залеченной" трещиноватости и присутствие в системе микро- и макротрещин, посторонних материалов, способных к адсорбции или адгезии на поверхности соли;
    термодинамические условия фильтрации и особенно их динамика по направлению движения потока (температура, давление, влажность);
    тип фильтрующегося через соль флюида (газ, водные растворы солей, углеводородные или органические жидкости). ............