Самая «долгоиграющая» катастрофа в Советском Союзе
Рассказ о катастрофе на Кумжинском месторождении.
В истории советской нефтедобычи было немало катастроф глобального характера. Обычно самой тяжелой считают катастрофу, которая произошла на скважине 11 Урта-Булакского месторождения в 1966 году и на ее ликвидацию потребовалось три года.
Но катастрофу, о которой я напишу сегодня, ликвидировали гораздо дольше, целых семь лет. И ее последствия проявляются до сих пор. Да, по объему вынесенных на поверхность углеводородов она уступает событиям в Узбекистане, но по продолжительности и степени воздействия на окружающую среду значительно превосходит, так как на поверхность выбрасывался не только газ, который легко сжечь, но и жидкие углеводороды в виде газового конденсата.
Кумжинское газоконденсатное месторождение было открыто в 1974 году поисковой скважиной Кумженская-1 (К-1), расположено в дельте реки Печора. С глубины 2356 метров стал бить газовый фонтан, из которого выпадал газовый конденсат. Запасы оцениваются в 104.5 миллиардов кубометров, а газового конденсата порядка 3,6 миллионов тонн. Довольно крупное месторождение.
В 1980 году на скважине К-134 был получен небольшой приток нефти, то есть месторождение можно классифицировать как нефтегазоконденсатное.
В 1978 году приступили к разбуриванию северной части месторождения. Поэтому разведочную скважину К-9 было принято бурить наклонно-направленной, чтобы ее забой (дно скважины) входил в пласт под самым заболоченным участком. Сама скважина была расположена на высоком берегу протоки Малый Гусинец. Рядом с ней на берегу расположены пробуренные в 1975 – 1979 гг. скважины К-5 и К-10 с одной стороны (удалены от К-9, соответственно, на 50 и 150 м) и К-134 с другой стороны (180 м).
Бурение скважины К-9 началось 26 сентября 1978 г. и завершилось 1 июля 1980 г. с забоем на глубине 2859 м. 6 ноября 1980 г. в скважине К-9 провели перфорацию в призабойной зоне, после чего спустили колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) на глубину 2678 м.
Под перфорацией понимают пробитие стенок скважины. После бурения, спуска обсадных труб и тампонажа (цементирования) скважина представляет своеобразный глухой стакан. И только после того, как пробивают стенки скважины (обычно прожигают с помощью кумулятивных струй), начинается приток пластовой жидкости в скважину.
Схема перфорации
Скважину штуцировали с помощью устьевого штуцера. Под этим понимается устройство для регулирования работы нефтяного пласта. Он представляет собой корпус, в котором имеется сменный вкладыш с отверстием. Чем меньше диаметр отверстия — тем меньше подача скважины.
Во время первого испытания использовали штуцер диаметром 19,5 мм, в результате чего был получен фонтан газоконденсатной смеси (ГКС) дебитом 807 тыс. м3/сут.
И в этом заключалась главная ошибка. Согласно «Инструкции по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин» испытания всегда надо начинать со штуцера самого малого диаметра (4 миллиметра, если мне не изменяет память), постепенно увеличивая до максимального. Казалось бы мелочь, но именно она привела к катастрофе. Под сильной нагрузкой была разрушена насосно-компрессорная труба и повреждена обсадная колонна.
О негерметичности стенок скважины свидетельствовало появление давления в межколонном пространстве, чего не бывает при нарушении стенок скважины
Вот этот манометр показывает о нарушениях в межколонном пространстве.
Скважину пытались заглушить — заполнить раствором хлористого кальция, чтобы перестал выходить газ. Не помогло, глушение показало негерметичность эксплуатационной колонны в интервале 39 – 310 м и обрыв НКТ на глубине 310 м, жидкость не шла в скважину, а через негерметичные стенки текла наружу.
Тогда было решено стравить газ, чтоб уменьшить давление и пытаться заглушить еще раз. 28 ноября приоткрыли межколонную задвижку и стали стравливать газ дебитом (производительность) до 400 тыс. м3/сут. Сначала сжигали его черед одну трубу (отвод), но объем и давления газа нарастали, после чего начали использовать все три отвода.
Это не помогло. Скоро газ прорвался через стенки скважины и стал выходить наружу вокруг скважины. Это явление называется грифоном и это самое тяжелое осложнение, которые бывает на скважинных работах.
Фонтаны грязи, газа, газового конденсата и цемента становились все сильнее, в сутки по разным данным, общий дебит газа был оценен в 1,5 – 2,6 млн м3, а конденсата – свыше 100 тонн. Все это выходило наружу, текло по тундре, в протоку, летело в атмосферу. А 12 января 1091 года случилось то, что и должно было случиться — образовался один единый огромный грифон, глубокая воронка, промытая жидкостью и газом.
Противофонтанный отряд из Ухты до апреля пытался поменять колонную головку, накрутить два превентора и крестовины с обвязками, но у них ничего не получалось.
Надо было что-то решать в срочном порядке, так как скважина не прекращала фонтанировать ни на секунду. Решение принимали в самых высоких кабинетах — на уровне ЦК КПСС и Совета Министров СССР. И приняли провести операцию «Пирит». Она заключалась в том, что с помощью ядерного взрыва получится сместить пласты и закрыть ствол скважины.
До этого атомные взрывы применялись для гашения фонтанов четырежды, три раза успешно (на скважинах Урта-Булак-11 в Узбекистане в 1966 г., Памук-2 в 1968 г. и Майское-14 в Туркмении в 1972 г.) и один раз неудачно (Западно-Крестищенское ГКМ в Украине в 1972 г.).
Решение было рискованным, особенно с учетом последнего применения на Украине. Зона катастрофы расширялась, фонтаны газа начали появляться у соседних скважин: К-5, К-10 и К-134. Размах загрязнения был очень велик, нефть и конденсат уже попали в Баренцево море и была вероятность, что к СССР возникнут вопросы со стороны мирового сообщества, в первую очередь с соседней Норвегией.
После принятия в самых верхах о тушении фонтана с помощью атомного взрыва, вскоре начали бурить наклонную скважину К-25 в 600 метрах от аварийной скважины. При этом забой скважины разместился над стволом скважины К-9. Спустили ядерную бомбу и 25 мая 1981 г. а на глубине 1470 м от поверхности земли (1510 м по стволу скважины) был взорван ядерный заряд «Пирит» мощностью 37,6 килотонны – пятый атомный взрыв для гашения газовых факелов.
После взрыва произвели радиационное исследование воды и воздуха и выхода радионуклидов не обнаружили. Впоследствии оказалось, что взрыв сформировал подземную полость радиусом 35 м, возникли зоны дробления радиусом 105 м и трещинообразования радиусом 261 м. Кроме того, произошло обрушение столба породы высотой 182 м. Если все было рассчитано правильно — то фонтаны должны были иссякнуть, так как ствол скважины должен был перекрыт смещенными породами пласта.
В результате взрыва атомного заряда катастрофический выброс газа и конденсата на устье К-9 приостановился, пожар погас и фонтаны газа около скважин К-5, К-10 и К-134 сократились. Многие начали примерять новые погоны и прокручивать дырки под ордена. Но не тут то было, уже на следующий день газ и конденсат начали образовывать новые фонтаны. Атомный взрыв не решил задачу, более того, дебит (объем) выделяемого газа увеличился до 1,7 миллиона кубических метров с сутки!
Полетели головы, некоторые карьеры были безвозвратно испорчены. Но надо было продолжать искать выход, так как загрязнение местности шло полным ходом. И встал вопрос — почему так случилось и не оправдались расчеты.
Атомный взрыв вызвал значительное техногенное землетрясение магнитудой около 5,4, зарегистрированное многими сейсмостанциями мира. Известен факт, что землетрясения приводят к активизации ранее пассивных разломов и систем субвертикальных трещин, что приводит к увеличению активности вертикальной миграции газа и его выделению в виде сипов (пузырей). В связи с этим можно ожидать, что произведенный атомный взрыв дополнительно способствовал формированию и подпитке техногенных залежей газа и конденсата и появлению сипов на значительных удалениях от аварийной площади.
Для ограничения попадания углеводородов в реку вокруг зоны проседания в июне 1981 г. начался завоз песчано-гравийной смеси (ПГС) и строительство дамбы вокруг грифонообразующих скважин. Это оказалось очень дорогим и трудоемким процессом. ПГС завозили из порта г. Печоры, который расположен в 760 километрах выше по реке.
Протока Малый Гусинец шириной около 120 м была перекрыта двумя плотинами, расположенными относительно аварийной площади выше и ниже по течению
Кроме того, по всему периметру аварийной площади с максимальными размерами 595х310 м была отсыпана дамба, высота которой меняется от 1 – 2 до 4 – 6 м. Площадь территории, ограниченной дамбой по внешнему контуру, составляет 120 тыс. м2, а замкнутых водоемов над большими и малым кратерами – около 77 и 4 тыс. м2. Дамба почти полностью прекратила попадание углеводородов в Коровинскую губу.
Для борьбы с фонтанированием скважины К-9 было принято решение возобновить работы в стволе скважины. Отсыпали ПГС площадку на месте грифона и установили буровую.
Однако в октябре грифон прорвался наружу. Пытались засыпать новыми порциями ПГС, но он продолжил размывать площадку. Чтобы вышка не рухнула, 31 октября 1981 года ее завалили в противоположную от грифона сторону.
Но грифон пошел дальше и 6 ноября того же года буровая упала в размытый грифонами кратер. При этом произошел сильнейший взрыв, сила его была такова, что выбросила из скважины обсадные и насосно-компрессорные трубы до глубины 157 метров. На месте бывшей буровой установки сформировался мощный конический кратер диаметром более 120 м и глубиной не менее 157 м.
Тогда было решено пробурить две скважины: К-26 и К-27 над расчетным положением ствола аварийной скважины К-9. Планировали зайти в аварийный ствол и залить его цементом.
Но К-9 не хотела сдаваться. При бурении под кондуктор на скважине К-26 с глубины около 100 м произошли выброс и воспламенение газа Никто не ожидал его на такой глубине, это была техногенная залежь, сформировавшаяся в полости после атомного взрыва. Факел высотой 20 м горел пять часов, при этом во избежание обрушения буровой вышки на дизельный и насосный блоки пришлось завалить буровую вышку. Скважину К-26 пробурили до 1300 м и обсадили до глубины 1200 м, однако в дальнейшем не использовали.
Решили пробурить еще одну скважину, К-27. Но не над стволом аварийной скважины, а перпендикулярно ей. И не один, а целых шесть ветвей (многозабойная скважина)
Схема многозабойной скважины
Ее устье удалено от К-9 на 1060 м. Многочисленные НИИ разрабатывали технологию обнаружения ствола скважины, но все они оказались неэффективными. Зайти в аварийную скважину так и не получилось.
Тогда решили поступить по другому, произвести гидроразрыв пласта на 6 ветке скважины (технология, когда высоким давлением создают сеть трещин в пласте), и через полученных трещин попытаться залить аварийную скважину водой. 21 октября 1983 г. 6-й ствол скважины К-27 был добурен до глубины 2382 м и произведен гидроразрыв пласта. Начали закачивать воду и обнаружили гидродинамическую связь (жидкость перетекает из одной скважины в другую) с скважиной К -9. Закачали в скважину 96 тысяч м3 воды, эффект был нулевой. Скважина была как заговоренная или проклятая.
Следующий этап борьбы начался в 1985 году. На специально построенном понтоне смонтировали плавучую буровую установку, а в отсеченном русле протоки Малый Гусинец построили причал. С понтона проводился поиск ствола скважины К-9, оказавшийся безрезультатным, так как верхняя часть была полностью разрушена взрывом.
3 сентября 1986 г. было начато бурение новой скважины К-27-бис, устье которой расположили на близком расстоянии от К-9 — 451 метр. Для поиска ствола скважины была разработана аппаратурой поиска ствола АПС-1.
В период до 29 марта 1987 г. пробурили 6 стволов (5 стволов и 1 ответвление). Все стволы располагались в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной азимуту наклонной скважины К-9. Но подобраться близко не могли. И только седьмой ствол подошел максимально близко к стволу аварийной скважины К-9.
Оказалось, что скважина К-9 значительно отклонилась от проектного, на глубине 1000 метров она ушла южнее на 120 метров, а на глубине проведения ядерного взрыва — на целых 200 метров!!! Поэтому и оказался взрыв неэффективным, взорвали не там, где находилась скважины, потому что ее пробурили в другом месте. Человеческий фактор, именно он и сыграл роковую роль в длительном процессе ликвидации аварии.
Желтая линия — расчетное положение ствола скважины, красной — фактическое
Последний ствол скважины К-27-бис полностью обсадили колонной до ствола аварийной скважины К-9. Потом спустили специальный инструмент торцевой фрез, с помощью которого разрезали обсадные трубы аварийной скважины и насосно компрессорные трубы.
Один из вариантов торцевого фреза
Это случилось 16 мая 1987 года, потом в течение двух дней, 17-18 мая, залили скважину цементом от забоя до верхней части разрушенной колонны, после чего фонтанирование прекратилось. Но авария до конца так и не была ликвидирована.
Темные пятна — места выхода газового конденсата и нефти на поверхность.
Вследствие катастрофы и применения атомного взрыва образовалось проседание и затопление речной водой поверхности земли площадью около 50 тыс. м2, формирование трех крупных кратеров с грифонами газа и конденсата: объединенный из двух жерл вокруг скважин К-9 и К-5, объединенный из двух жерл около скважины К-10 и обособленный около скважины К-134.
На дне рукотворного озера накоплено порядка 30 тонн жидких углеводородов. Среднее содержание углеводородов в поверхностных водах сохранилось на уровне – 8,3 — 8,9 мг/л, что в 165 и 180 раз превышает ПДК (предельно-допустимая концентрация). А в почвах выявлены высокие концентрации углеводородов до 27 г/кг, что превышает допустимые концентрации (50 мг/кг) в 540 раз.
Но самое плохое заключается в том, что нефть и газ до сих пор выходят наружу, хоть и в небольших количествах, особенно у скважин К-10 и К-134. То есть существует вероятность прорыва по сети трещин наружу газа и конденсата как их новообразованных в результате аварии залежей, так и из основного пласта.
Ликвидировать возможную катастрофу можно только одним способом — снизить пластовое давление. Поэтому в 2007 году государство выдало лицензию на эксплуатационное бурение этого участка.
К 2016 году планировалось пробурить 16 скважин и начать освоение месторождения, газ должен был использоваться на проекте Печора СПГ. Но фактически проект отложен до сих пор, поэтому, теоретически, существует вероятность повторения новой техногенной катастрофы на этом многострадальном месторождении.
В истории советской нефтедобычи было немало катастроф глобального характера. Обычно самой тяжелой считают катастрофу, которая произошла на скважине 11 Урта-Булакского месторождения в 1966 году и на ее ликвидацию потребовалось три года.
Но катастрофу, о которой я напишу сегодня, ликвидировали гораздо дольше, целых семь лет. И ее последствия проявляются до сих пор. Да, по объему вынесенных на поверхность углеводородов она уступает событиям в Узбекистане, но по продолжительности и степени воздействия на окружающую среду значительно превосходит, так как на поверхность выбрасывался не только газ, который легко сжечь, но и жидкие углеводороды в виде газового конденсата.
Кумжинское газоконденсатное месторождение было открыто в 1974 году поисковой скважиной Кумженская-1 (К-1), расположено в дельте реки Печора. С глубины 2356 метров стал бить газовый фонтан, из которого выпадал газовый конденсат. Запасы оцениваются в 104.5 миллиардов кубометров, а газового конденсата порядка 3,6 миллионов тонн. Довольно крупное месторождение.
В 1980 году на скважине К-134 был получен небольшой приток нефти, то есть месторождение можно классифицировать как нефтегазоконденсатное.
В 1978 году приступили к разбуриванию северной части месторождения. Поэтому разведочную скважину К-9 было принято бурить наклонно-направленной, чтобы ее забой (дно скважины) входил в пласт под самым заболоченным участком. Сама скважина была расположена на высоком берегу протоки Малый Гусинец. Рядом с ней на берегу расположены пробуренные в 1975 – 1979 гг. скважины К-5 и К-10 с одной стороны (удалены от К-9, соответственно, на 50 и 150 м) и К-134 с другой стороны (180 м).
Бурение скважины К-9 началось 26 сентября 1978 г. и завершилось 1 июля 1980 г. с забоем на глубине 2859 м. 6 ноября 1980 г. в скважине К-9 провели перфорацию в призабойной зоне, после чего спустили колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) на глубину 2678 м.
Под перфорацией понимают пробитие стенок скважины. После бурения, спуска обсадных труб и тампонажа (цементирования) скважина представляет своеобразный глухой стакан. И только после того, как пробивают стенки скважины (обычно прожигают с помощью кумулятивных струй), начинается приток пластовой жидкости в скважину.
Схема перфорации
Скважину штуцировали с помощью устьевого штуцера. Под этим понимается устройство для регулирования работы нефтяного пласта. Он представляет собой корпус, в котором имеется сменный вкладыш с отверстием. Чем меньше диаметр отверстия — тем меньше подача скважины.
Во время первого испытания использовали штуцер диаметром 19,5 мм, в результате чего был получен фонтан газоконденсатной смеси (ГКС) дебитом 807 тыс. м3/сут.
И в этом заключалась главная ошибка. Согласно «Инструкции по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин» испытания всегда надо начинать со штуцера самого малого диаметра (4 миллиметра, если мне не изменяет память), постепенно увеличивая до максимального. Казалось бы мелочь, но именно она привела к катастрофе. Под сильной нагрузкой была разрушена насосно-компрессорная труба и повреждена обсадная колонна.
О негерметичности стенок скважины свидетельствовало появление давления в межколонном пространстве, чего не бывает при нарушении стенок скважины
Вот этот манометр показывает о нарушениях в межколонном пространстве.
Скважину пытались заглушить — заполнить раствором хлористого кальция, чтобы перестал выходить газ. Не помогло, глушение показало негерметичность эксплуатационной колонны в интервале 39 – 310 м и обрыв НКТ на глубине 310 м, жидкость не шла в скважину, а через негерметичные стенки текла наружу.
Тогда было решено стравить газ, чтоб уменьшить давление и пытаться заглушить еще раз. 28 ноября приоткрыли межколонную задвижку и стали стравливать газ дебитом (производительность) до 400 тыс. м3/сут. Сначала сжигали его черед одну трубу (отвод), но объем и давления газа нарастали, после чего начали использовать все три отвода.
Это не помогло. Скоро газ прорвался через стенки скважины и стал выходить наружу вокруг скважины. Это явление называется грифоном и это самое тяжелое осложнение, которые бывает на скважинных работах.
Фонтаны грязи, газа, газового конденсата и цемента становились все сильнее, в сутки по разным данным, общий дебит газа был оценен в 1,5 – 2,6 млн м3, а конденсата – свыше 100 тонн. Все это выходило наружу, текло по тундре, в протоку, летело в атмосферу. А 12 января 1091 года случилось то, что и должно было случиться — образовался один единый огромный грифон, глубокая воронка, промытая жидкостью и газом.
Противофонтанный отряд из Ухты до апреля пытался поменять колонную головку, накрутить два превентора и крестовины с обвязками, но у них ничего не получалось.
Надо было что-то решать в срочном порядке, так как скважина не прекращала фонтанировать ни на секунду. Решение принимали в самых высоких кабинетах — на уровне ЦК КПСС и Совета Министров СССР. И приняли провести операцию «Пирит». Она заключалась в том, что с помощью ядерного взрыва получится сместить пласты и закрыть ствол скважины.
До этого атомные взрывы применялись для гашения фонтанов четырежды, три раза успешно (на скважинах Урта-Булак-11 в Узбекистане в 1966 г., Памук-2 в 1968 г. и Майское-14 в Туркмении в 1972 г.) и один раз неудачно (Западно-Крестищенское ГКМ в Украине в 1972 г.).
Решение было рискованным, особенно с учетом последнего применения на Украине. Зона катастрофы расширялась, фонтаны газа начали появляться у соседних скважин: К-5, К-10 и К-134. Размах загрязнения был очень велик, нефть и конденсат уже попали в Баренцево море и была вероятность, что к СССР возникнут вопросы со стороны мирового сообщества, в первую очередь с соседней Норвегией.
После принятия в самых верхах о тушении фонтана с помощью атомного взрыва, вскоре начали бурить наклонную скважину К-25 в 600 метрах от аварийной скважины. При этом забой скважины разместился над стволом скважины К-9. Спустили ядерную бомбу и 25 мая 1981 г. а на глубине 1470 м от поверхности земли (1510 м по стволу скважины) был взорван ядерный заряд «Пирит» мощностью 37,6 килотонны – пятый атомный взрыв для гашения газовых факелов.
После взрыва произвели радиационное исследование воды и воздуха и выхода радионуклидов не обнаружили. Впоследствии оказалось, что взрыв сформировал подземную полость радиусом 35 м, возникли зоны дробления радиусом 105 м и трещинообразования радиусом 261 м. Кроме того, произошло обрушение столба породы высотой 182 м. Если все было рассчитано правильно — то фонтаны должны были иссякнуть, так как ствол скважины должен был перекрыт смещенными породами пласта.
В результате взрыва атомного заряда катастрофический выброс газа и конденсата на устье К-9 приостановился, пожар погас и фонтаны газа около скважин К-5, К-10 и К-134 сократились. Многие начали примерять новые погоны и прокручивать дырки под ордена. Но не тут то было, уже на следующий день газ и конденсат начали образовывать новые фонтаны. Атомный взрыв не решил задачу, более того, дебит (объем) выделяемого газа увеличился до 1,7 миллиона кубических метров с сутки!
Полетели головы, некоторые карьеры были безвозвратно испорчены. Но надо было продолжать искать выход, так как загрязнение местности шло полным ходом. И встал вопрос — почему так случилось и не оправдались расчеты.
Атомный взрыв вызвал значительное техногенное землетрясение магнитудой около 5,4, зарегистрированное многими сейсмостанциями мира. Известен факт, что землетрясения приводят к активизации ранее пассивных разломов и систем субвертикальных трещин, что приводит к увеличению активности вертикальной миграции газа и его выделению в виде сипов (пузырей). В связи с этим можно ожидать, что произведенный атомный взрыв дополнительно способствовал формированию и подпитке техногенных залежей газа и конденсата и появлению сипов на значительных удалениях от аварийной площади.
Для ограничения попадания углеводородов в реку вокруг зоны проседания в июне 1981 г. начался завоз песчано-гравийной смеси (ПГС) и строительство дамбы вокруг грифонообразующих скважин. Это оказалось очень дорогим и трудоемким процессом. ПГС завозили из порта г. Печоры, который расположен в 760 километрах выше по реке.
Протока Малый Гусинец шириной около 120 м была перекрыта двумя плотинами, расположенными относительно аварийной площади выше и ниже по течению
Кроме того, по всему периметру аварийной площади с максимальными размерами 595х310 м была отсыпана дамба, высота которой меняется от 1 – 2 до 4 – 6 м. Площадь территории, ограниченной дамбой по внешнему контуру, составляет 120 тыс. м2, а замкнутых водоемов над большими и малым кратерами – около 77 и 4 тыс. м2. Дамба почти полностью прекратила попадание углеводородов в Коровинскую губу.
Для борьбы с фонтанированием скважины К-9 было принято решение возобновить работы в стволе скважины. Отсыпали ПГС площадку на месте грифона и установили буровую.
Однако в октябре грифон прорвался наружу. Пытались засыпать новыми порциями ПГС, но он продолжил размывать площадку. Чтобы вышка не рухнула, 31 октября 1981 года ее завалили в противоположную от грифона сторону.
Но грифон пошел дальше и 6 ноября того же года буровая упала в размытый грифонами кратер. При этом произошел сильнейший взрыв, сила его была такова, что выбросила из скважины обсадные и насосно-компрессорные трубы до глубины 157 метров. На месте бывшей буровой установки сформировался мощный конический кратер диаметром более 120 м и глубиной не менее 157 м.
Тогда было решено пробурить две скважины: К-26 и К-27 над расчетным положением ствола аварийной скважины К-9. Планировали зайти в аварийный ствол и залить его цементом.
Но К-9 не хотела сдаваться. При бурении под кондуктор на скважине К-26 с глубины около 100 м произошли выброс и воспламенение газа Никто не ожидал его на такой глубине, это была техногенная залежь, сформировавшаяся в полости после атомного взрыва. Факел высотой 20 м горел пять часов, при этом во избежание обрушения буровой вышки на дизельный и насосный блоки пришлось завалить буровую вышку. Скважину К-26 пробурили до 1300 м и обсадили до глубины 1200 м, однако в дальнейшем не использовали.
Решили пробурить еще одну скважину, К-27. Но не над стволом аварийной скважины, а перпендикулярно ей. И не один, а целых шесть ветвей (многозабойная скважина)
Схема многозабойной скважины
Ее устье удалено от К-9 на 1060 м. Многочисленные НИИ разрабатывали технологию обнаружения ствола скважины, но все они оказались неэффективными. Зайти в аварийную скважину так и не получилось.
Тогда решили поступить по другому, произвести гидроразрыв пласта на 6 ветке скважины (технология, когда высоким давлением создают сеть трещин в пласте), и через полученных трещин попытаться залить аварийную скважину водой. 21 октября 1983 г. 6-й ствол скважины К-27 был добурен до глубины 2382 м и произведен гидроразрыв пласта. Начали закачивать воду и обнаружили гидродинамическую связь (жидкость перетекает из одной скважины в другую) с скважиной К -9. Закачали в скважину 96 тысяч м3 воды, эффект был нулевой. Скважина была как заговоренная или проклятая.
Следующий этап борьбы начался в 1985 году. На специально построенном понтоне смонтировали плавучую буровую установку, а в отсеченном русле протоки Малый Гусинец построили причал. С понтона проводился поиск ствола скважины К-9, оказавшийся безрезультатным, так как верхняя часть была полностью разрушена взрывом.
3 сентября 1986 г. было начато бурение новой скважины К-27-бис, устье которой расположили на близком расстоянии от К-9 — 451 метр. Для поиска ствола скважины была разработана аппаратурой поиска ствола АПС-1.
В период до 29 марта 1987 г. пробурили 6 стволов (5 стволов и 1 ответвление). Все стволы располагались в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной азимуту наклонной скважины К-9. Но подобраться близко не могли. И только седьмой ствол подошел максимально близко к стволу аварийной скважины К-9.
Оказалось, что скважина К-9 значительно отклонилась от проектного, на глубине 1000 метров она ушла южнее на 120 метров, а на глубине проведения ядерного взрыва — на целых 200 метров!!! Поэтому и оказался взрыв неэффективным, взорвали не там, где находилась скважины, потому что ее пробурили в другом месте. Человеческий фактор, именно он и сыграл роковую роль в длительном процессе ликвидации аварии.
Желтая линия — расчетное положение ствола скважины, красной — фактическое
Последний ствол скважины К-27-бис полностью обсадили колонной до ствола аварийной скважины К-9. Потом спустили специальный инструмент торцевой фрез, с помощью которого разрезали обсадные трубы аварийной скважины и насосно компрессорные трубы.
Один из вариантов торцевого фреза
Это случилось 16 мая 1987 года, потом в течение двух дней, 17-18 мая, залили скважину цементом от забоя до верхней части разрушенной колонны, после чего фонтанирование прекратилось. Но авария до конца так и не была ликвидирована.
Темные пятна — места выхода газового конденсата и нефти на поверхность.
Вследствие катастрофы и применения атомного взрыва образовалось проседание и затопление речной водой поверхности земли площадью около 50 тыс. м2, формирование трех крупных кратеров с грифонами газа и конденсата: объединенный из двух жерл вокруг скважин К-9 и К-5, объединенный из двух жерл около скважины К-10 и обособленный около скважины К-134.
На дне рукотворного озера накоплено порядка 30 тонн жидких углеводородов. Среднее содержание углеводородов в поверхностных водах сохранилось на уровне – 8,3 — 8,9 мг/л, что в 165 и 180 раз превышает ПДК (предельно-допустимая концентрация). А в почвах выявлены высокие концентрации углеводородов до 27 г/кг, что превышает допустимые концентрации (50 мг/кг) в 540 раз.
Но самое плохое заключается в том, что нефть и газ до сих пор выходят наружу, хоть и в небольших количествах, особенно у скважин К-10 и К-134. То есть существует вероятность прорыва по сети трещин наружу газа и конденсата как их новообразованных в результате аварии залежей, так и из основного пласта.
Ликвидировать возможную катастрофу можно только одним способом — снизить пластовое давление. Поэтому в 2007 году государство выдало лицензию на эксплуатационное бурение этого участка.
К 2016 году планировалось пробурить 16 скважин и начать освоение месторождения, газ должен был использоваться на проекте Печора СПГ. Но фактически проект отложен до сих пор, поэтому, теоретически, существует вероятность повторения новой техногенной катастрофы на этом многострадальном месторождении.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram