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
Комментарии (41)
opusmode
16.11.2024 13:50Уж не знаю о башкирии, но то, что в 60-70 в ХМАО использовались мирные ядерные взрывы для разрыва пластов, это вполне известно. И уж не помню, что там за изотоп и какой у него период полураспада (кажется 50+ лет), но некоторые грибы из тайги в пищу местными не употреблялись, а проверка щитовидки и потребление йодосодержащих, это и сейчас достаточно обычное дело. Притом приезжие башкиры отмечают, что у них начинаются проблемы с волосами.
Так что добывали, очень даже добывали. И чем дальше за Уралом, тем меньше парились
MountainGoat
16.11.2024 13:50Причём там настолько подлые изотопы, что при виде человека с калиброванным дозиметром они все разбегаются и прячутся под камни.
NickDoom
16.11.2024 13:50Проверить, кстати, относительно легко — там и через двести лет кости будут немного фонить, если что-то было. Поэтому любая семья, которая «что-то подозревает» и готова к раскопкам любимого дедушки, может предоставить материал. Но что-то мне подсказывает, что даже мои кости сильнее фонят — просто от жизни в мегаполисе и дыхания пылью с содержанием примерно всего :)
Sun-ami
16.11.2024 13:50Не каждый дозиметр эффективно регистрирует урони бэта-излучения, опасные при долговременном внутреннем облучении человека. А стронций-90 - как раз бэта-излучатель, и он откладывается в костях, замещая кальций.
NickDoom
16.11.2024 13:50О да, это вообще отдельная тема. Сцинтилляционные счётчики, в которые надо образец помещать, например… я свои кости пока не дам, придётся потерпеть, пока сдохну :) Но нашим предполагаемым пациентам вроде всё равно уже %)
Denev
16.11.2024 13:50Причём там настолько подлые изотопы, что при виде человека с калиброванным дозиметром они все разбегаются и прячутся под камни.
Да, что там там видимо особо подлый йод-131 который при периоде полураспада 8 суток коварно отказывается распадаться, раз к этой теме пытаются приписать то, что там
проверка щитовидки и потребление йодосодержащих, это и сейчас достаточно обычное дело
Хотя, погодите, если он не распадается, то и вреда причинить не может?
xSVPx
16.11.2024 13:50Может. Он плохой сам по себе, он с числом зверя. Это нехороший йод. С неправильно ориентированными ээээ. О! атомами
ЗЫ. Так то, обычно сейчас йод везде в гражданах есть(хороший йод, правильный), где есть центральное водоснабжение итп. А вот где нету и где жрут что попало может быть и йододефицит. И при нем лучше бы с ним бороться, даже в отсутствии "неправильного йода". Хотя, надо сказать, я был тут две недели перед исследованием (на котором мне на минуточку внутривенно ввели раствор технеция :), и ничего, живой и волосатый). на диете без содержания йода, и скажу вам это та еще морока. Нельзя почти ничего. Т.е. оказалось, что йод есть почти во всех продуктах и вызвать его дефицит довольно сложная задача.
Vytian
16.11.2024 13:50С ненатурально ориентированным Ядерным Спином!
xSVPx
16.11.2024 13:50Технеций вообще был искусственный. Богопротивным реактором сделанный.
(я был в шоке когда узнал, что его еженедельно спецсвязью довозят, т.к. распадается весь).
Ночью проверял - не свечусь :(. Но для аэропорта дали бы справку.
Sun-ami
16.11.2024 13:50Вообще-то кроме йода-131 при ядерных взрывах образуется ещё и бэта-радиоактивный йод-129 с периодом полураспада 15,7 млн лет.
kaptnemo
16.11.2024 13:50По очевидным причинам в грамме иода-129 за секунду происходит почти в миллиард раз меньше распадов, чем в грамме иода-131. И к тому же иод-129 даёт дозу на 1 распад (при внутреннем облучении) раза в 3 меньше, чем 131-й. Так что о 129-м можно смело забыть.
NickDoom
16.11.2024 13:50Если моя память мне не брешет, для «проблем с волосами» нужно такую дозу словить, что к концу недели после начала симптомов все башкиры оказались бы на столе у дозиметристов КГБ, пытающихся понять, где они убились и не пора ли весь регион забором обносить.
Я ещё могу понять «онкология на 30% чаще, чем в точно такой же деревне в 200 км оттуда», да и то такие взбрыки поддаются измерению только начиная с нескольких тысяч человек, причём в «хорошо размешанном» генофонде, и с примерно одинаковым уровнем примерно всего (деревня Курильщики, деревня Бурильщики, деревня Асбестово…)
Но хаер выпадал явно от страха перед страшным атомом, резкой перемены рациона питания и прочей безысходности. Мелкий фон не так работает. Всё это съедается с грибами, оседает в костях, понемногу облучает костный мозг, в общем, проблемы совсем не на голове вылезают.
lobotomic
16.11.2024 13:50Ничего не знал о гормезисе, но сейчас открыл Википедию:
"На данный момент теория радиационного гормезиса у людей не имеет достаточно значимых эмпирических подтверждений. На практике обычно используется линейно-квадратическая модель, которая основана на предположении, что любая, даже самая малая, доза облучения вредна."
Denev
16.11.2024 13:50В любом случае в той области, где возможен гормезис линейная модель дает малы риски, а еще есть пороговая гипотеза, которая предполагает существование порога ниже которого дозы безопасны. Например, для космонавтов видимо относительно безопасны довольно большие дозы (до 0,5 Зв, что по меркам радиофобов, которые боятся каждого щелчка дозиметра, просто ужас кошмарный) Разумеется, это возможно при условии, что получение дозы будет растянуто во времени. Про все эти подсчеты и разные варианты оценок можно почитать в книгах "Занимательная радиация" Александра Константинова, "Физика для будущих президентов" Ричарда Мюллера, или "Радиоактивность, ионизирующее излучение и ядерная энергетика" Хала И., Навратил Дж.Д.
Radisto
16.11.2024 13:50После того, как нефть проходила процедуру обезвоживания, обессоливания и очистку от примесей, т. е. превращалась в товарную - то показатели не превышали нормы.
А эту соль и воду потом куда девали? Так-то при работе с этой нефтью любая очистная станция превращается в предприятие, работающее с радиоактивными отходами с соответствующими требованиями и могильником. Усложнение налицо
ivge
16.11.2024 13:50Полные списки аналогичного
https://ru.wikipedia.org/wiki/Мирные_ядерные_взрывы
https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_мирных_ядерных_взрывов_в_СССР
Очередная история из серий "из пушки по воробьям" и "я начальник ты дурак".
Атомное лобби в СССР оказалось сильнее нефтяного и поэтому ему разрешилииспортитьпопробовать на нескольких нефтяных месторождениях.
Даже в 1960-е гг. было понятно, что воздействие на пласт должно быть направленным и контролируемым, а не просто ненаправленно и неконтролируемо бахать. Современные технологии сейсморазведки 3D, наклонного и горизонтального бурения, гидроразрыва позволяют намного более направленно походить к воздействию на пласт.
В США нефтяное лобби и местные власти были сильнее (всего 27 взрывов в трех пустынных штатах против 124 в СССР).
История из серии мегапроектов вроде https://ru.wikipedia.org/wiki/Поворот_сибирских_рек и https://ru.wikipedia.org/wiki/Кара-Богаз-Гол#Антропогенное_регулирование
Из современнных аналогов.NickDoom
16.11.2024 13:50Зато мы теперь умеем терраформировать Марс :)
На самом деле нет, потому что проплавить пещеры в кремниевых породах Земли и железных породах Марса — «две большие разницы», железо, собака, активируется до неприличия.
YDR
16.11.2024 13:50Вообще, 2.5кТ это не так много, в Бейруте примерно такое неядерным способом бахнуло, да и недавно 30кТ неядерных было. Единственное - надо в конце шахты полость сделать примерно диаметром 15м и заполнить ее дешёвой взрывчаткой.
Aleksei_7bc
16.11.2024 13:50Дед мой отвечал за подготовку скважин к спуску ядерных зарядов. Был под подпиской о неразглашении и честным человеком - о своём участие в этом проекте рассказывал мне уже незадолго перед смертью. С его слов руководство Башнефти на фоне падающей добычи было готово на что угодно и отчёты о радиоактивном фоне могли быть искажены.
Panzerschrek
16.11.2024 13:50Повышение добычи нефти это наверное хорошо, но насколько это соотносилось с затратами? Ядерные бомбы ведь штуки весьма дорогие. Или нефтяники за них не платили и весь банкет оплачивали ядерщики?
sintech
16.11.2024 13:50Ядерщики может только и рады были испытать новую конструкцию или получить натурные данные.
Mingun
16.11.2024 13:50Мне кажется, там и с научной стороны много работы было — ядерщикам, вот, надо было изучать поведение и возможности подземного ядерного взрыва. Так что просто совместили приятное с полезным и никто в накладе не остался.
YDR
16.11.2024 13:50И не так это дорого. Проект по углублению (Суэцкого?) канала предусматривал всего 3 взрыва с выбросом материала и относительно экологичными зарядами, но отказались, а вручную копали вроде бы 3 года толпой людей и техники, или около того, так что ядерные намного дешевле.
RoasterToaster
Ну то есть гидроразрыв пласта это ещё экологично по сравнению с такой технологией
sotland
А как гидроразрыв пласта может быть не экологичным?
Разлить реагенты на буровой площадке?
RoasterToaster
Нет, наверное ядерный взрыв все таки экологичнее чем ГРП, но дороже.
Воздействие гидроразрыва пласта на окружающую среду связано с землепользованием и потреблением воды, выбросами в атмосферу, включая выбросы метана, утечкой рассола и жидкости для гидроразрыва пласта, загрязнением воды, шумовым загрязнением и здоровьем. Загрязнение воды и воздуха-это большие риски для здоровья человека от ГРП.[1] Исследования показали, что гидроразрыв пласта негативно влияет на здоровье человека и приводит к изменению климата.[2][3][4]
Жидкости для гидроразрыва пласта включают проппанты и другие вещества, которые включают химические вещества, известные как токсичные, а также неизвестные химические вещества, которые могут быть токсичными.[5] В Соединенных Штатах такие добавки могут рассматриваться как коммерческая тайна компаниями, которые их используют. Недостаток знаний о конкретных химических веществах осложнил усилия по разработке политики управления рисками и изучению воздействия на здоровье.[6][7] В других юрисдикциях, таких как Соединенное Королевство, эти химические вещества должны быть общедоступными, и их применение должно быть неопасным.[8]
Использование воды методом гидроразрыва пласта может быть проблемой в районах, испытывающих нехватку воды. Поверхностные воды могут быть загрязнены в результате разлива и неправильно построенных и обслуживаемых выгребных ям в юрисдикциях, где это разрешено.[9] Далее, грунтовые воды могут быть загрязнены, если жидкостях для гидроразрыва пласта и пластовых флюидов в состоянии защитить во время ГРП. Однако вероятность загрязнения подземных вод в результате миграции жидкости гидроразрыва пласта вверх незначительна даже в течение длительного периода.[10][11] Пластовая вода, вода, которая возвращается на поверхность после гидроразрыва пласта, управляется с помощью подземной закачки, муниципальной и коммерческой очистки сточных вод и повторного использования в будущих скважинах.[12] Существует вероятность утечки метана в грунтовые воды и воздух, хотя утечка метана является более серьезной проблемой в старых скважинах, чем в тех, которые построены в соответствии с более поздним законодательством.[
MountainGoat
Если так рассуждать, то вообще любая деятельность несёт вред экологии. Так, высадка леса может нарушить сложившуюся экосистему в месте высадки, перераспределить карту влажности, может обеспечить условия для развития инвазивных видов, и может служить ширмой для кражи бюджетных средств под видом восстановления экологии.
RoasterToaster
Это софистика. ГРП это опасная технология.
AlBerezin
Она намного менее опасна, чем работа ТЭС, жгущей газ, я про уголь не говорю. И куда менее опасна, чем ДВС.
От ГРП сколько человек в год погибает? То-то и оно. А от выхлопов ДВС -- минимум сотни тыс. в год (нижние оценки), то же самое -- с ТЭС, где даже от газовой гибнет не менее 3200 человек на каждый триллион киловатт-часов генерации.
sotland
Любая технология - опасна.
blik13
Такое впечатление что вы тоже смотрели сюжет под названием "Посадкобесие на Байкале" на Ютубе.
ssj100
Так можно натянуть любую сову на любой глобус
AlBerezin
"Нет, наверное ядерный взрыв все таки экологичнее чем ГРП, но дороже."
Я не уверен, что он дороже. Одна ядерная боевая часть на мегатонну в серии стоит считаные сотни тысяч долларов в сборе. Насколько я понимаю, типовой ГРП как минимум не дешевле. А эффект в смысле выхода углеводородов на один гидроразрыв пласта будет меньше.
Скорее, дело в радиофобии -- она блокирует это направление.
Sun-ami
Это в какой стране? Думаю, для разных стран эта стоимость существенно разная, как минимум потому, что они используют разные технологии обогащения урана, и разные конструкции термоядерных зарядов, например в США в первой ступени применяют сплав плутония с U-235, в России вроде бы нет. И почему при такой стоимости их до сих пор так мало даже у США и России, и тем более у других стран, которые давно владеют этой технологией?
YDR
В СССР были разработаны специальные экологичные заряды для мирного применения, они оптимизированы для минимального количество делящегося материала, основной выход от реакции синтеза. Ещё у них мощность непрерывно регулируется перед использованием. И габариты оптимизированы для размещения в шахте. Таким же газовые фонтаны в Туркменской ССР тушили, я общался с участником и был в музее
Sun-ami
Советские ядерные взрывы в мирных целях по мощности были очень далеки от мегатонны - в основном их мощность составляла от 3,2 до 15 ктонн, и только один взрыв имел мощность 140 ктонн - тот, которым вырыли озеро Чаган, которое до сих пор радиоактивно.
Aleksei_7bc
Основная проблема гидроразрыва - потенциальное сообщение (переток) высоконапорных пластов с минерализированной водой и низконапорных водоносных горизонтов с пресной водой