Подземные ядерные взрывы в мирных целях

В середине 1960-х годов советские нефтедобытчики располагали технологией, позволявшей извлекать из нефтеносных пластов 20–30 % содержимого количества нефти всего месторождения. Разрабатываемые в то время методы интенсификации «отдачи» пластом нефти с помощью выдавливания ее закаченной через соседнюю скважину водой или газом давали эффект весьма незначительный. Солидная часть залежей оставалась недоступной. Как добраться до них? Над этим ломали головы многие коллективы специалистов. А низкий процент изъятия нефти из нефтеносного пласта объясняется нашей безалаберностью, нашей системой отчетности, по которой судят о «боевых победах» (как на фронте) по сиюминутным результатам, не думая о завтрашнем дне. Ведь стояла задача — «догнать и перегнать» — кого, зачем и когда? Дело в том, что каждое нефтяное месторождение находится под большим давлением сопутствующих газообразных углеводородов, которые обеспечивают мощные нефтяные фонтаны, говоря о которых, конъюнктурные горе-руководители бьют в литавры и уверяют о большом потоке нефти. Радость, как правило, бывает непродолжительной. Потеряв пластовое давление газа, далее, остальную, причем большую часть нефти извлечь становится все труднее и дороже. Но об этом всегда молчат, молча разрабатывают и опробывают новые технологии увеличения нефтеотдачи, как правило, с незначительным эффектом или без него. А сопутствующий газ сжигается безжалостно в факелах, отапливая и загрязняя воздушное пространство. Задача использования газообразных углеводородов касается уже другого ведомства, а оно сотрудничать с нефтяниками не имеет желания. Такова система. И мы наблюдаем по стране тысячи факелов — это нефтяники жгут газ, а газовики жгут жидкий конденсат. И никто не в убытке, и никто не в ответе — это отступление от темы повествования, но мы еще к этому вернемся.

Профессорами Московского института нефтехимической и газовой промышленности (МИНХ и ГП) им. Губкина отцом и сыном Бакировыми был предложен расчет, показывающий значительное увеличение нефтеотдачи после проведения в этом пласте взрыва большой мощности, который произведет в теле пласта сильную трещиноватость. Необходимую мощность взрыва, заключенную в боеприпасе малого размера (для доставки его через скважину в центр нефтяного пласта), может обеспечить ядерный фугас. Что касается радиоактивного загрязнения нефти после ядерного взрыва, то стало известно, что жидкие углеводороды не растворяют и не адсорбируют радиоактивные осколки деления тяжелых ядер. Но это требовалось проверить экспериментально в натурных условиях.

Идею использования энергии ядерного взрыва для интенсификации нефтедобычи с некоторой степенью риска поддержали министр нефтедобывающей промышленности Шашин и министр среднего машиностроения Славский.

Для проведения экспериментальных ядерных взрывов в натурных условиях были выбраны два сравнительно небольших месторождения, которые к этому времени имели весьма низкий уровень нефтеотдачи: Грачевское месторождение близ города Мелеуз Башкирской АССР и Осинское месторождение в Пермской области. Эти месторождения отличались друг от друга характеристиками нефтеносных пластов. К тому времени институтом экспериментальной физики был разработан ядерный заряд мощностью взрыва эквивалентной 2,5 кт ТНТ, размещаемый в силовом цилиндре диаметром 400 мм. Это устройство обеспечивало нормальную работоспособность в агрессивной среде скважины — буровом растворе при давлении до 250 атм и температуре до +40 °C.

На каждом месторождении было запланировано произвести по два взрыва. После каждого взрыва предполагалось проведение обширных исследований, кроме основных, связанных с эффектом интенсификации, — сейсмического воздействия на жилые строения близлежащих селений, а также загрязнения нефти, извлекаемой после взрыва из пласта, подвергшегося воздействию ядерного взрыва; проводилось определение степени ка-муфлетности ядерного взрыва; то есть наблюдение и определение количественных доз выхода газообразных радиоактивных продуктов на дневную поверхность (археологический термин, обозначающий конкретный горизонт культурного слоя, который когда-то освещался солнцем) сразу после взрыва.

Опускание ядерного устройства на заданную глубину в центр нефтеносного пласта осуществлялось на буровых трубах наружным диаметром 120 мм с помощью буровой установки.

Через эти трубы, перфорированные четырьмя отверстиями диаметром 20–30 мм на расстоянии примерно 20 м от заряда, производилась закачка цементного раствора до поднятия его уровня до устья скважины. Завеска на устье скважины осуществлялась на элеваторе.