Уртабулакское газовое месторождение было открыто в конце пятидесятых годов на территории Кашкадарьинской области УзССР в 90 километрах южнее Бухары. Оно сложено преимущественно терригенными породами под мощным слоем ангидридов. Первоначальные запасы месторождения порядка 28 миллиардов кубических метров природного газа со значительной примесью сероводорода, который и сыграл роковую роль в этой аварии.
Сероводород, формула H2S, является очень токсичным газом с сильнейшим запахом тухлых яиц. Достаточно концентрации порядка 0,1% в воздухе, чтобы привести к летальному исходу. При этом газ коварен, в низких концентрациях он хорошо ощущается, но при повышении концентрации происходит паралич обонятельного нерва и человек его уже унюхать не может.
Сероводород также вызывает сильнейшую коррозию
Суть ее заключается в наводороживании стали, то есть проникновения в сталь атомов водорода, в результате чего сталь становится хрупкой. Поэтому при разработке сероводородсодержащих месторождений требуются специальные металлические конструкции, которые устойчивы к сероводородной агрессии.
Почему при бурении скважины №11 Южного участка Уртабулакского месторождения не применяли специальные коррозиестойкие трубы и противовыбросовое оборудование — мне неизвестно.
1 декабря 1963 года на месторождении произошла авария с выбросом природного газа.
Долото вошло в пласт с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) порядка 300 атмосфер и высоким содержанием сероводорода на глубине 2409 метров.
Произошел выброс газа. В принципе, эта авария при слаженной работе бригады ликвидируется, но не в этот раз. Во-первых, все работы проводятся в противогазах, что сильно затрудняет работы. Но, самое главное, и трубы, и превентор, который должен перекрывать поток газа, по неведомой причине оказались сделаны из простого металла.
Это привело к слому колонны труб, остатки которой выбросило наружу, а потом и противовыбросового оборудования. Поток газа устремился на металл буровой вышки, она тоже подверглась сероводородной агрессии и рухнула вскоре от тяжести. Удивительно, но при этом никто не пострадал.
Чтобы не отравить воздух фонтан подожгли
В день сгорало в среднем 12 миллионов кубических метров, такого объема хватает на нужды многомиллионного города.
Для проведения работ с помощью тракторов растащили, а остатки противовыбросового оборудования расстреляли из пушки. После чего образовалась свеча пламени высотой до 70 метров.
Было решено надвинуть арматуру на устье скважины, спустить трубы и заглушить — залить ствол скважины тяжелой жидкостью, чтобы ее гидростатическое давление создало такое противодавление, которое предотвратит выход газа.
В течение нескольких часов огненный фонтан и вокруг него проливали водой, чтобы охладить землю и воздух. Пламя удалось сбить у земли, оно теперь загоралось на высоте порядка 10 метров. Подвинули арматуру, к которой было присоединено девять отводов, на конце которого горел фонтан. Но вот самое главное, спустить трубы так и не удалось. . В результате давление в скважине возросло, и газ начал прорываться за ее пределами по трещинам, началось так называемое грифонообразование. Ситуация ухудшилась, так как если раньше получалось газ отжигать полностью, то теперь через грифоны он попадал в атмосферу. После чего пришлось установленное оборудование расстрелять и поджечь факел.
После чего начали пробовать разные способы ликвидации фонтанов
В пласт была пробурена скважина, через которую закачали 60 тысяч кубометров воды, что должно было привести к самозадавливанию скважины. Но не получилось, ее просто выкинуло наружу. Чтобы задавить ее, потребовались бы миллионы кубометров, которых в пустыне просто негде взять.
Тогда пытались пробурить боковую скважину и войти в ствол фонтанирующей, после чего можно было приступить к глушению, но попасть так и не удалось, так как никто не знал точного ее расположения, а отклонение от расчетного было в радиусе порядка 120 метров, так что вероятность попасть в него было сложнее, чем верблюду попасть в игольное ушко. Было пробурено 11 скважин — и ни одна не попала в старую.
Стало понятно, что традиционные методы глушения нефтегазовых фонтанов не сработают
Весной 1966 года для тушения фонтана был предложен метод подземного подрыва термоядерного заряда. Эту идею одобрили на уровне правительства и поручили выполнять КБ-11 (современный ВНИИЭФ), так как у них уже был опыт разработки промышленного заряда для проекта «Чаган» — первого советского термоядерного взрыва для народного хозяйства.
Руководить работами поручили Камилю Мангушеву, который занимался вопросами использования ядерных зарядов для нужд нефтедобывающей отрасли, в первую очередь вопросом создания герметичных пустот для закачки нефтяных запасов.
Для максимального приближения к стволу аварийной скважины с февраля по сентябрь 1966 года было пробурено две скважины — 1С и 2С диаметром 445 мм., которые достигали глубины 1500 метров, которая считалась достаточной, чтобы удержать давление в 300 атмосфер.
Приближение к аварийной скважине было порядка 35 метров. По расчетам, давление сжатия от взрыва должно достигать 25 килограмм на 1 м2, а смещение пластов должно составить порядка 1,3 метра. Собственно, в этом и вся суть метода тушения взрывом и состоит — взрыв вызывает смещение пластов, которые перекрывают ствол скважины и фонтанирование прекращается.
Планируемый взрыв был камуфлетным — внутреннего действия. То есть ядерный заряд должен взорваться и захоронить ствол скважины, в которой находится, а образовавшаяся камера взрыва не должна попасть в ствол аварийной скважины. В результате радиоактивный материал не должен попасть на поверхность.
Температура ядерного заряда не должна была превышать сорока градусов, но на забое скважины она достигала 73. Поэтому была разработана система охлаждения. Заряд поместили в специальный охлаждающий корпус, между которым и корпусом боеголовки была рубашка охлаждения, по которой циркулировала вода. Она поднималась на поверхность, где ее охлаждали в специальной градирне, после чего добавляли лед.
Размер заряда с корпусом охлаждения был порядка 3 метров в длину, 40 сантиметров диаметром и 900 килограмм массой, а его мощность — 30 килотонн в тротиловом эквиваленте.
Была проведена масса подготовительных работ:
1. Спуск макета в скважину
2. Спуск контейнера с зарядом на заданную отметку
3. Проверка системы охлаждения заряда
4. Забивка специальной скважины, чтобы не допустить выброс газа и радиоактивного материала
5. Отработана эвакуация персонала.
Казалось бы, что все отработано до мелочей. Но в ночь с 29 на 30 сентября 1966 года при спуске заряда случилось непредвиденное — оборвался трос с отрезком трубы, на которой был закреплен термометр, в результате чего система охлаждения так и не была запущена. Необходимо было принимать срочное решение, так как аппаратура подрыва работала на пределе допустимых условий и могла или не сработать, или сработать самопроизвольно.
Об этом был оповещен министр среднего машиностроения Е. П. Славский, который дал добро на проведение досрочного взрыва. В 9:00 30 сентября 1966 года был осуществлен был подземный ядерный взрыв и спустя 23 секунды пламя погасло. Выброса ядерных изотопов, метана и даже инертных газов не наблюдалось, факел был потушен. На месте скважины была поставлена буровая, она зашла в ствол аварийной скважины до глубины 1040 метров и зацементировала его до самого устья.
Большинство участников тушения фонтана были награждены Государственной премией СССР. А потери были колоссальными: по усредненным подсчетам, только газа сгорело на 100,5 миллионов советских рублей, не говоря уж про работы на ликвидацию аварии и урон окружающей среде.
инженер-нефтяник
Оценили 9 человек
11 кармы