Дарваза - как погасить Ад. Часть 2

В прошлой части я описал, как в Туркмении создали рукотворный ад, точнее его преддверие. А теперь давайте рассмотрим, как его можно потушить. Но сначала вкратце рассмотрим физику этого процесса.

Как правило, содержимое нефтегазоносных пластов (так называемый флюид) находится под очень большим давлением. Это десятки, а чаще сотни атмосфер. Чем ниже расположен пласт - тем выше давление.

Когда скважина заходит в продуктивный пласт, то пластовый флюид устремляется наверх, сказывается разница давлений. Поэтому при бурении скважина заполнена глинистым буровым раствором. Он имеет большую плотность и вес жидкости создает противодавление, благодаря чему пластовый флюид не поднимается по скважине наверх

Во время ремонта скважины делают то же самое, скважину заполняют жидкостью, которая создает нужный вес. Это жидкость называется жидкостью глушения, а сам процесс замены скважинной жидкости на жидкость глушения - глушением скважины.

Нередко бывает, что геологи провели неправильные расчеты и в качестве жидкости глушения или бурового раствора использовали жидкость с меньшей плотностью, чем нужно. Или, что бывает еще чаще, бригада халатно относится к работе, скважину недоглушили, недостаточно утяжелили раствор, не проводят долив скважины во время работ. Физика этого не прощает, вскоре содержимое скважины - нефть, газ, вода, начинают изливаться наружу. Этот процесс называется газонефтеводопроявление (ГНВП) или просто проявление.

Если его вовремя заметить, то срочно необходимо загерметизировать (закрыть) скважину и приступить к повторному глушению или утяжелению бурового раствора. Благо сейчас все работы нва скважине проводятся при наличии противовыбросового оборудования (ПВО).

Гидравлический и плашечный первентор на буровой, обязательные компоненты ПВО

Но в нефтянке очень много бардака и масса раздолбаев. Это я так сказал, очень мягко, если назвать вещи своими именами - статью заблокируют. Многие игнорируют первые признаки ГНВП и работают до последнего. А потом газ и нефть добираются до устья и начинается выброс

Крайне неприятное и опасное осложнение. Достаточной одной искры, чтобы погибла вся бригада. Такое бывает и не так уж и редко.

На начальных этапах выброса скважину можно еще успеть загерметизировать, если бригада слаженная и сделает все четко. Если нет - то все будет гораздо хуже. Обычно запас энергии в скважине невелик, так как большинство месторождений истощены. Поэтому он заканчивается через некоторое время - десятки минут или нескольких часов. Но если выброс произошел на новом месторождении или на неистощенном участке, то джи большой беды. Начинается открытый фонтан, который может продолжаться многие месяцы, а то и годы.

Как это не дико звучит, то именно открытый фонтан был самым первым способом добычи нефти. В 19 веке, в тогда еще австро-венгерской Галиции, на Апшернском полуострове Российской империи и американском Техасе, первых центрах нефтедобычи, просто копали колодцы, доходя до верхних пластов, расположенных крайне неглубоко, иной раз 25 метров. Начинал бить фонтан, никаких скважинной арматуры не было, просто копали яму и черпали ведрами

После того, как выброс прекращался, нефть черпали ведрами и з колодца с помощью простого ворота

Подъем нефти из колодца, Апшеронский полуостров.

Нефть очень быстро разрушала организм, вызывая рак. Потушить загоревшуюся скважину - непростая задача и в наше время. Вонь, гарь, отравленная вода, шум, огонь - всё вместе действительно складывалось в подобие ада. Если вам попадется книга "Борислав смеется" Ивана Франко, настоятельно рекомендую ее прочесть, там это хорошо описано.

Выброс с пожаром, Борислав.

Как я писал в первой части, в Дарвазе произошел провал буровой в карстовую воронку. Непонятно было, что случилось с противовыбросовым оборудованием, удалось ли его закрыть или нет. Да и это было не так уж и важно, потому что газ начал проходить за пределами скважины, а ПВО герметизирует скважину только при исправном стволе скважины.

К тому времени Советский Союз накопил большой опыт борьбы с техногенными катастрофами такого типа. Что могли сделать советские нефтяники в этом случае? Вариантов может быть несколько, начнем с наиболее типичных.

1. Направленный подземный взрыв.

Этот метод заключается в том, что рядом со стволом поврежденной скважины закладывают заряд взрывчатки. Это делается с помощью бурения еще одной скважины. Затем происходит взрыв, породы пласта смещаются и перекрывают ствол скважины. Проблем тут несколько. Во-первых, заряд должен быть очень мощным. Взрывчатки нужно очень много. Во-вторых, взрыв должен произойти одномоментно, чтобы была сильной ударная война. Поэтому в СССР в качестве взрывчатки стали использовать ядерный взрыв. К тому времени этот способ применили два раза: первый раз для тушения фонтана на месторождении Урта-Булак (1966), второй раз на месторождении Памук в Узбекистане (1968 год) и оба раза удачно.

Но есть несколько проблем при таком способе сбить фонтан. Во-первых, он хорош на крепких однородных породах. А на Центрально-Каракумском своде, как я писал в первой части, много карбонатных пород, которые имеют много трещин и каверн. Взрыв может вызвать смещение е пластов, но в то же время газ может пойти по система трещин и каверн и вновь подняться наверх и вся работа будет насмарку. Примерно такое произошло на Кумжинском месторождении 10 лет спустя. Неправильный расчет, неправильная закладка и трещиноватые породы пласта привели к тому, что ядерный заряд «Пирит», взорванный в мае 1981 года, только ухудшил ситуацию. Техногенное землетрясение привело к появлению новых трещин и разломов, в результате чего увеличилась миграция газа и его выделения в виде сипов (пузырей), речная вода затопила около 50 000 м² почвы.

Второй минус - это возможный выброс на дневную поверхность радионуклидов. Так промышленный ядерный взрыв "Факел" в густонаселенной Харьковской области не только не привел к тушению горящего фонтана, но и радиоактивному заражению местности.

Почему в СССР не посчитали нужным так попробовать потушить этот фонтан - я не знаю. Но, думаю, решение было принято не просто так.

2. Засыпать/залить цементом

Просто взять и засыпать кратер песком или гравием бесполезно. Как и залить бетоном. Газ будет мигрировать между частиц породы и горение продолжится, только уже на самой поверхности. Прежде чем приступать к этому, надо сбить пламя. На такой гигантской площади это нереально. Поэтому сначала надо уменьшит выделение газа. Для этого на некотором расстоянии бурят еще одну скважину, которая заходит в ствол разрушенной. И теперь газ будет частично идти в новую скважину, выделение газа и горение обязательно уменьшится. Но вот для это необходимо дойти до целого участка ствола скважины. После того, как удастся уменьшить выделение газа, тогда и можно заливать цементом скважину целиком, от забоя до устья. Для этого требуется очень много времени и средств. На той же скважине Кумжинского месторождения этот процесс занял целых семь лет.

3. Заводнение

Рядом с Дарвазой есть еще два подобных провала, в одном из них имеется вода. Это говорит о наличии запасов подземных вод. Можно попытаться пробурить рядом скважину, зайти в пласт и заводнять его, пока водонефтяной контакт не станет выше открытой зоны забоя или зоны перфорации (не знаю, что там). После чего течение газа прекратится.

А ем временем газ горит много лет и вопрос о его тушении неоднократно поднимался руководством Туркмении. Такое решение было принято езе в 2004 году Великим Туркменбаши. Но закончилось только тем, что перенесли селение Дарваза, а вулкан обнесли забором.

А спустя 18 лет ВеликийАркадаг Гурбангулы Бердымухамедов 7 января 2022 года дал поручение вице-премьеру Шахыму Абрахманову, курирующему нефтегазовый комплекс, найти с помощью учёных способ потушить кратер, а при необходимости привлечь и зарубежных специалистов. И это было абсолютно верное решение. Потому что у современного Туркменистана на это нет ни денег, ни компетенций. Но после года воз и ныне там, Дарваза горит и показывает дорогу в Ад

Источник