2. ЗАГАДКИ ГЛУБОКОГО БУРЕНИЯ

При подъёме бурового снаряда с глубины в первые сотни метров вряд ли кто-либо наблюдал выделение газа (пузырение) из керна. Положительный ответ дают только специальные гелиеметрические исследования [9]. При подъёме с глубины 5-7 км газовыделение из керна заметно уже и без гелия. Однако сам по себе этот керн остается пока привычным нам камнем, округлым куском «булыжной мостовой». А ещё глубже, в частности по Кольской сверхглубокой, вынуть прочный кусок керна стало проблемой. Получалось это только при очень медленном подъеме бурового снаряда, когда «излишний» газ, находясь еще в поджатом до большого давления бурового раствора состоянии, успевал из породы выходить. Нормальный же подъем превращал породу в шлам (труху). Происходил так называемый «взрыв второго рода», т.е. физический (не химический) взрыв.
Примеров проявления «внезапных выбросов» глубинного флюида множество. Наиболее часты они при бурении скважин в зонах аномально высокого пластового давления (АВПД). В первую очередь это условия современного нефте-газонакопления в мощных толщах осадочных пород [6].
Классическим примером образования начальной стадии выброса является попытка проходки двух сверхглубоких скважин в Луизиане (США). Это активный современный осадочный бассейн с очень богатым нефтепродуктивным шельфом. Для бурения таких скважин было предусмотрено и рассчитано казалось бы всё, вплоть до мощных аварийных автоматических затворов устья скважины с закачкой в верхнюю часть ствола быстро застывающего цементного раствора.
До глубины 9 тыс.м проходка этих скважин не отличалась от особенностей бурения в зонах АВПД, хотя удельный вес бурового раствора уже приближался к пределу возможного. Однако глубже опытные буровики почувствовали признаки появления литостатического давления, т.е. давления в пласте, уравновешивающего вес всей толщи вышележащих пород. При глубине 9600 м проходчики начали терять сознание из-за выхода с отработанным буровым раствором сероводорода и расплавленной серы. Это было начало нерегулируемой уже катастрофы с выбросом высокотоксичной глубинной субстанции, что прекратила автоматика – затворы скважин закрылись, и цементная закачка перекрыла ствол.
Состоявшиеся выбросы и взрывы скважин глубокого бурения известны практически во всех нефтегазоносных бассейнах, включая такие слабо выраженные как Днепрово-Донецкая впадина. Горение скважины после взрыва продолжается месяцами и годами – до срабатывания нефтегазоносного очага. Известны способы подавления огненного фонтана, включая бурение смежной наклонной скважины с перехватом напорного потока буровым раствором на глубине. Обычно это удается после срабатывания основных запасов очага АВПД с потерей огромных количеств углеводородов.

 

Фото. Так горела одна из взорвавшихся скважин в районе Днепрово-Донецкой впадины (Украина).
Высота пламени до 150 м. Шлейф дыма и продуктов выброса уничтожил около 30 км² черноземных почв.


Для подавления факелов в наиболее газообильных северных районах использовались даже подземные ядерные взрывы. Таких случаев несколько, в том числе наиболее мощная по выбросу и не поддававшаяся тушению другими способами скважина Кумжа-9 на Печоре (см. фото обложки на Главной стр.). Смежная наклонная скважина там была пробурена на глубину 1500м. Взрыв ядерного заряда на этой глубине образовал камеру и зону бокового уплотнения пород, полностью перекрывшую ствол аварийной скважины.
Отметим далее весьма редкие, но тоже достоверно установленные случаи, происходившие при продувке вроде бы нормальных газонефтяных скважин. Обычно это поисковые или разведочные скважины глубокого бурения. После откачки бурового раствора из верхней части ствола глубинный флюид под давлением выбрасывает в подготовленную боковую траншею остатки бурового раствора и рассол до появления газовой струи, которую поджигают. После отработки ровного пламени затворы скважины закрывают для обеспечения нормальных условий эксплуатации.
Газ при продувке горит обычным пламенем. Но иногда энергия горения резко усиливается, цвет пламени напоминает солнечный свет, возникает грохот, подобный работе мощного ракетного двигателя. Траншея превращается в глубокий ров. После сработки некой «избыточной» части энергии очага процесс нормализуется.



ГЛАВНАЯ
1. Гелий. История вопроса.
2. Загадки глубокого бурения.
3. Аналогии с извержениями вулканов.
4. Взрывы и горные удары в шахтах.
5. Взрывы на поверхности Земли.
6. Чернобыльская катастрофа.
7. Порода – физическая взрывчатка.
8. Уникальная геодинамическая позиция г.Москвы.
9. О работах Комиссии Американского Географического Общества.
10. Что же в таком случае земная кора?
11. Подземные атомные взрывы и «захоронения» в недра радиоактивных отходов.
12. А что же тогда глубже?
ВЫВОДЫ . . . ЛИТЕРАТУРА . . . ПРИЛОЖЕНИЯ . . . ПОСЛЕСЛОВИЕ
Об авторе.