Техника - молодёжи 1979-09, страница 39

mm m ■ ш i^iiiia к, A | | p" mm кирилл аникиев,

■ ■ ^Лж Ш^Ш kafl Ы шш ШчЖш ■■ I I кандидат геолого-минералогических

ДУ1\г1ППМ/м ПСДГ

ПОРА СЛУЖИТЬ ЛЮДЯМ

Нефтяные страсти в мире не утихают. Более того, подогреваемые монополиями, они приобретают все больший накал. Проблемы нефти обсуждаются и в нашей печати, в частности, развернутую дискуссию по нефти начал в № 7 за 1979 год и журнал «ТМ». Особенно остро на сегодняшний деКь стоит вопрос о добыче нефти с больших глубин. Так, газета «Извес

тия» в номере от 1 июня с. г. отмечала, что бурение глубоких скважин не ведется с должным размахом н не соответствует современным возможностям. Некоторым задачам овладения глубинными нефтегазовыми богатствами посвящена публикуемая ниже статья, написанная сотрудником Всесоюзного нефтяного научно-исследовательского геологоразведочного института.

Что такое АВПД?

Многие месяцы идет бурение. Километр за километром уходит скважина в земные глубины. Все идет нормально. Давление воды, нефти, газа и других флюидов в разбуриваемых пластах растет, как при погружении в океан: глубина 1 км — 100 . атм* 2 км — 200 атм, 3 км — 300 атм... Казалось бы, ничто не должно внушать опасений. 4 км — 400 атм... Все буровое оборудование рассчитано на эти давления с принятым запасом прочности.

5 км — 500 атм... Приведены в готовность превенторы — мощные стальные заглушки и металло-рези-новые пробки для перекрытия устья скважины в момент появления фонтана нефти или газа.

6 км — 600 атм... И вдруг давление резко перескакивает за 1000 атм! Как будто бур достиг убежища сказочного джинна, который в стихийной ярости, устремившись на свободу, не только вышибает любую пробку, но и вышвыривает из скважины сотни тонн свинченных бурильных труб, ломая их, как макароны, и разбрасывая вензелями по округе.

Скважину, захваченную джинном, можно было бы по развившемуся в ней давлению сравнить с гигантским артиллерийским орудием, типа «Колумбиады» Жюля Верна. Только ее выстрел перерастает в затяжное вулканоподобное извержение сверхсжатых горячих пластовых флюидов, которые обычно воспламеняются, раскаляя до белого свечения стропила вышки, если она еще уцелела, испепеляя жаром все вокруг. Иногда от извержения образуется глубокий кратер, заполненный густой гейзерно-фонтанирую-щей жижей, куда проваливается вышка и все буровое хозяйство скважины. Но чаще искусственный вулкан не прекращает извергать пламя, пока его в жестокой борьбе не погасят люди. Иногда «зада-

НАШИ ДИСКУССИИ

вить» джинна удается только подземным ядерным взрывом, который сдвигает горные массивы, срезает и пережимает ствол аварийной скважины. В этом случае скважина тоже гибнет.

И чем чаще проникаем мы в глубокие «закрытые» этажи осадочного покрова Земли, тем чаще встречаемся с коварными- джиннами, получившими теперь хотя и неблагозвучное, но точное название — АВПД, что расшифровывается как аномально высокие пластовые давления.

В верхних «раскрытых» этажах, которые люди осваивали до середины нашего века, АВПД редки, поскольку эти пласты сравнительно легко сообщаются с поверхностью. Другое дело — в нижних «закрытых» этажах, сообщение которых с поверхностью очень затруднено. И вот скважины, проникающие на 6000 м и более, сплошь и рядом натыкаются на скачок давления непредсказуемой величины. В одной скважине это может быть 900 атм, в другой — 1500, в третьей — 750 и т. п. Такая пляска сверхдавлений крайне осложняет глубокое бурение, губит много глубоких и сверхглубоких скважин, наносит многомиллионный ущерб бюджету, приводит к человеческим жертвам. Так, например, погибла одна из глубочайших скважин Берта Роджерс № 1, которая на глубине 9584 м нарвалась на взрывопо-добный выброс из пласта газированного расплава серы с АВПД более 1700 атм при температуре 260° С.

Современная практика показывает, что АВПД не случайное, а закономерное планетарное явление, и если мы хотим и дальше и шире вести разведку недр, то мы уже не можем уповать только на героизм пожарников и спасателей, усмиряющих вырвавшихся джиннов. Мы должны серьезно изучить все их коварные повадки, чтобы сначала лишить их главного оружия — не

ожиданности, научиться прогнозировать их наличие в разбуриваемом районе. Затем нужно будет научиться усмирять их, постепенно выпуская АВПД из залежи в забой скважины под строгим контролем, и наконец полностью приручить их, впрягая всю громадную мощь АВПД в полезную работу, помогающую бурению, чтобы сами джинны "вели людей к богатствам, скрывающимся в их обиталище.

Откуда берутся АВПД

Чтобы научиться прогнозировать встречу с АВПД, необходимо прежде всего определить их геологическую природу, выяснить, какие геологические процессы их породили.

Первоначальные настойчивые попытки попросту спроецировать привычную и понятную систему водно-гравитационных нормальных пластовых давлений с верхних раскрытых этажей на глубокие закрытые этажи и ухитриться вписать в нее сверхдавления никак не удались, ибо не объяснили ни пляски сверхдавлений, ни их огромных величин, эквивалентных давлениям воображаемых столбов воды высотой в 10—20 км, ни многого другого.

Все это можно объяснить, только приняв, что природа АВПД связана с динамикой коры и мантии Земли, с «дыханием» глубинных энергетических очагов верхней мантии, с вторжением продуктов дегазации очагов мантии в пласты осадочного чехла.

Под воздействием потоков вещества мантии жесткая литосфера испытывает растяжения, колебания, разламывания и растаскивания. Ее отдельные плиты дрейфуют по течению вязких пол у расплавленных масс верхней мантии, расклиниваются снизу воздымающимися притоками и растаскиваются в стороны растекающимися оттоками мантий