Проект «Бутан». Как в СССР с помощью ядерного взрыва нефть добывали

Грачевское месторождение в Башкирии расположено всего в 15 километрах от города Мелеуза. Разработка этого месторождения была начата в 1958 году. Оно представляет собой мощный купол, образованный слоями соли и ангидридов. В верхней части купола находится мощная газовая шапка, затем идет нефтеносный горизонт, а под ним расположен водоносный слой, отделенный от нефти 20-25 метрами слоя застывшей окислившейся нефти, по характеристикам уже близкой к битуму.

Изначально это месторождение начали разрабатывать без системы поддержания пластового давления. Оно заключается в том, что в пласт ниже уровня водонефтяного контакта пробуривают нагнетательные скважины, куда под давлением закачивают воду, которая поддерживает пластовое давление в залежи, а вода отмывает нефть из пор и смещает ее к добывающим скважинам.

Тут же пошли по другому. Движущей силой, которая двигала нефть к добывающим скважинам была энергия газа, который накоплен в газовой шапке, а также газ, растворенный в нефти.

После начала добычи давление стало снижаться из-за того, что часть утекала из пласта вместе с нефтью. Так начальное давление составляло 141 атмосферу, а с 1965-го оно снизилось уже до 43. Вместе с давлением падала и добыча.

Для того, чтобы снизить скорость уменьшения давления и увеличить добычу было придумано нестандартное решение — произвести серию подземных камуфлетных ядерных взрывов. Камуфлетный взрыв — это взрыв внутреннего действия, при этом взрыве радиоактивные продукты захоранивались обрушившимися породами. За их пределы могла попасть только небольшая часть радиоактивных изотопов и возможно небольшая наведенная радиация.

Этот проект был назван «Бутан». Первый этап заключался в групповом подрыве двух зарядов на скважине 617 и 618 на глубинах 1341 и 1375 соответственно. Мощность ядерных зарядов была 2,3 килотонны, а расстояние между ними — 200 метров. Полости взрывов вместе со столбами обрушения были полностью в нефтеносном слое. Подрывы провели 30 марта 1965 года.

Немногим позже, 10 июня 1965 года в скважине 622 на глубине 1350 метров был проведен еще один взрыв, но гораздо более мощный,эквивалентностью 7,6 килотонн. Поскольку никто в мире еще не проводил ядерные испытания на такой глубине, то прибыло очень большая делегация высших партийных и государственных деятелей во главе с председателем Совнархоза РСФСР С. И. Кувыкиным.

После первой серии взрывов в пластовых условиях возникла целая сеть новых трещин, в результате чего улучшились условия для разделения газа и нефти и миграции свободного газа наверх. В результате возникала вторичная газовая шапка. Положительная динамика наблюдалась на расстоянии 400-метров и дальше, дебит (добыча) увеличилась сразу в двадцати скважинах — половине всего скважинного фонда. Резко уменьшилась скорость падения пластового давления и добычи нефти. Если до взрывов скорость падения добычи достигала 2,5%, то после снизилась до 0,75%. Кроме того, увеличился коэффициент нефтеотдачи, что позволило получить порядка 300 тысяч тонн нефти до 1980 года.

Второй этап начался в 1980 году, цель которого заключалась в увеличении зоны охвата и переходу на другой режим эксплуатации месторождения — с помощью закачки газа в шапку с целью поддержания давления газа. С целью подготовки к этому этапу все старые скважины были ликвидированы и пробурены новые. Затем с скважинах 1 и 3 было произведено два камуфлетных взрыва, после чего началась многолетняя работа по переустройству месторождения, закончившаяся в 1983 году, после чего три года закачивали в недра сжиженные углеродные фракции, а начиная с 1986 года начали закачивать сухой газ . Добыча нефти в результате увеличилась в половине скважин в 1-2 раза, а общая добыча нефти на месторождении увеличилась в 5-6 раз! Коэффициент нефтеотдачи достигла значения 36-38% и дополнительная отдача нефти превысила 1 миллион тонн. Добыча нефти продолжается до сих пор, а согласно расчетным данным без проведения серии ядерных взрывов она закончилась бы уже в 1980 году.

Теперь перейдем к самому важному — вызвали ли ядерные взрывы заражение под землей и над землей?

Взрывы на Грачевском месторождении были камуфлетными. То есть выброса радиоактивного материала наружу во время взрывов было невозможно. Впрочем как и в подземную среду — практически весь радиоактивный материал сразу был засыпан обломочными породами, образующими столб разрушений.

Сразу после взрывов было небольшое превышение фоновых значений гамма-излучения в попутном газе из-за повышения объемной активности инертных радиоактивных газов (аргона, криптона и ксенона) а также угарного газа, которые в небольшом количестве содержатся в попутных углеводородных газах. При этом активность была зафиксирована только на наружной части скважин — фонтанной арматуре, а уже в приустьевой зоне буквально в шаге от скважины значения не превышали фоновых, А через три года эти показатели пришли в норму.

Также фиксировались радионуклиды в пластовой воде. Особенно при разбуривании новых скважин. При добыче водонефтяной эмульсии внутренняя поверхность труб была загрязнена, в результате чего уровень гамма излучения в них был в 2-3 раза выше фоновых, но попадал в уровень предельно допустимой нормы по радиации нормативов того времени. Вынос радионуклидов не повлиял на уровень радиации на скважинах на скважинах и оборудовании. Спустя некоторое время вынос радионуклидов прекратился и уровень излучения стал фоновым.

Что касается нефти, то небольшое превышение фона наблюдалось только в сырой нефти. После того, как нефть проходила процедуру обезвоживания, обессоливания и очистку от примесей, т. е. превращалась в товарную — то показатели не превышали нормы.

В целом результаты этих испытаний признаны положительными. Результат был хорошим — большая интенсификация притока, увеличение дебита скважин, повышение коэффициента нефтеотдачи. При этом практически отсутствовало заражение местности. Кроме этого проекта были и другие испытания — «Грифон», Нева», «Гелий» и так далее. Часть были удачными, часть сопровождались осложнениями, например на Гежском месторождении Пермского края, где началось сильное обводнение полостей, возникших после ядерных взрывов, что, в теории, могло бы привести к расширению ареала радиоактивного загрязнения, хотя нормы радиационной безопасности не были превышены.

Но все это пришлось на события после Чернобыльской катастрофы, после чего возникла массовая радиофобия и буквально на все, связанное с радиацией было наложено табу и вызывало хтонический ужас у обывателей. Проект был закрыт, а радиология получила существенный удар, так как любое воздействие радиации стало считаться наносящей исключительно вред, хотя этому противоречит радиационный гормезис, давно открытый и неплохо изученный.

Автор: Сигурд Сигурдов

Оригинал