В сентябре 1955 года на первой вступительной лекции перед первокурсниками Грозненского нефтяного института декан нашего факультета доцент А.А.Кузнецов так определил задачи студентов: ...не только освоить азы профессии, на что будет затрачена вся наша профессиональная жизнь, но и научиться мыслить. В качестве примера последнего, он предложил никому незнакомое, в то время, слово- Плоешти. Мало кто понял тогда смысл этого слова, но спустя более шести десятилетий автор именно с него вынужден начать свое повествование, хотя не убежден, что тот же смысл вкладывал в него наш мудрый педагог.
Важнейшим символом облика и судеб мира в ХХ столетии стал двигатель внутреннего сгорания. Энергозависимость цивилизованного мира стала главной победой и бедой не только минувшего столетия, но и сегодня сопровождает человечество, сохраняя конкурентоспособность высоким технологиям, и совершенно непонятно, когда человечество сумеет освободиться, и освободится ли, от топливных кандалов.
Поколение автора, входившее в сознательную жизнь в послевоенные годы, понятия не имело о страшной энергетической зависимости, правившей всей европейской цивилизацией и, в конечном счете, определившей судьбы каждого из нас. Перекинувшаяся из нацистской Германии, и разразившийся в СССР антисемитский угар, выдавил большинство из вступающих в жизнь евреев европейской части страны на периферию, где воинствующий антисемитизм еще не пустил в полной мере свои страшные корни. Так автор оказался в многонациональном, свободном от нацистской идеологии, нефтяном городе Грозный. Профессорско-преподавательский состав, не обремененный идеологическими шорами, не стеснялся обучать своих подопечных творческому подходу к проповедуемым властями агиткам. Тогда и всплыл упомянутый выше риторический вопрос о румынском городе Плоешти. Но, в полной мере, всю трагедийную сущность этого города автору удалось раскрыть лишь 60 лет спустя, подключив возможности Интернета. Оказалось, что в этом регионе находилось, сравнительно небольшое, по современным меркам, нефтяное месторождение, которое разожгло пожар войны, втянув в него огромного монстра, под названием СССР.
Германия, бывшая одним из главных потребителей нефти этого месторождения (60% добычи), и ей уже в 1941 году угрожала опасность лишиться стратегического сырья, оказавшись отрезанной от своей доли энергорессурса.
Советские и российские историки с пеной у рта доказывают, что нефть Плоешти не играла существенной роли во внутреннем энергетическом балансе Германии и не могла стать причиной открытия второго фронта против СССР. Но эта позиция от лукавого. Из-за недостатка собственных ресурсов (720 тыс. тонн), основным энергоносителем в Германии было синтетическое топливо (2500 тыс. тонн). Кроме того импортировалось 354 тыс тон из Австрии, 124 тыс тонн из Польши и 1147 тыс. тонн из Румынии и 658 тыс. тонн из СССР [1] . И хотя Верхотуров выпрыгивает из себя, доказывая, что румынская нефть не могла стать причиной начала войны с СССР, в реальности было все наоборот. Об этом достаточно убедительно сообщается в редакционной статье газеты "Известия": "Историки признают, что в сфере экономики Гитлер был одержим нефтью. Именно ей отводилась роль основы экономической мощи. Когда в 1940 году советские войска захватили значительную часть северо-восточной Румынии, Гитлер воспринял это как прямую угрозу." [2]
Но суть не только в этом.
.В ночь на 28 июня коронный совет Румынии решил без кровопролития передать Бессарабию СССР. А в полдень советские войска пересекли границу и начали занимать Бессарабию и Северную Буковину. 3 июля операция была завершена, а 2 августа была образована Молдавская ССР. Примерно в 160-ти км. от Плоешти были сосредоточены две советские армии, нацеленные на отсечение нефтяного месторождения от Германии. Некоторые из источников сообщают, что у фюрера начинался психоз, когда его генералы упоминали о возможности блокировки румынской нефти.
Все агрессивные проявления советской военщины предвоенного периода компенсировались договором о дружбе и сотрудничестве между СССР и Германией, подкрепленным секретными протоколами о разделе Европы и договорами о взаимных стратегических поставках. Именно эти документы подтверждали уверенность фюрера в безопасности тыла и способствовали началу военной кампании на западном направлении. Вряд ли элита германского генштаба позволила бы Гитлеру развернуть полномасштабную операцию против стран Бенелюкса, в обход французской линии Мажино, если бы сомневалась в безопасности собственного подбрюшья. Только убежденность в надежном прикрытии тыла развязала руки фюрера и, как следствие, Второй Мировой войны. Ни о каком внезапном нападении на СССР и речи не было, во всяком случае, до тех пор, пока не завершится западная кампания.
Только сосредоточение двух армий на расстоянии одного марша от Плоешти, прервало победный марш Вермахта и развернула его на восток.
Обо всем этом автор неоднократно писал в своих статьях [3,4].
Шестидесятники нефтяной промышленности.
Даже с позиций сегодняшнего дня уловить сущность описанных в предисловии событий дано немногим, не говоря уже о далеких шестидесятых, когда автор завершал курс профессионального обучения. Именно тогда вступающих в профессиональную жизнь молодых специалистов огорошили информацией о том, что все, вступившие в ХIХ и в начале ХХ столетия в эксплуатацию месторождения нефти на территории СССР, работают в режиме истощения. На плечи нашего поколения "... ложится почетная задача продлить жизнь этих месторождений, вскрытием новых глубокозалегающих горизонтов и открытие новых нефтяных месторождений на необъятных просторах огромной страны". Иными словами, легкая нефть (с точки зрения глубины залегания и добычи И.Х.) заканчивается и предстоит научиться извлекать черное золото из более неблагоприятных условий, разведка которых осуществлялась уже в течение несколько десятилетий, но из которых не удавалось извлечь промышленный приток.
Так мы вступили в очередной этап строительства коммунизма, сопровождавшийся оголтелым шапкозакидательством под лозунгом "догнать и перегнать Америку". Значит ли это, что все мы ничего не понимали и слепо следовали в парадных колоннах за авантюристами и партийными маразматиками? Никоим образом. Все всё понимали, но сложившийся образ жизни научил делать свое дело вопреки всем лозунгам и браваде. На наших глазах взлетали на воздух спрятанные в джунглях Вьетнама все до одной разработанные в Киеве и построенные к началу войны нефтебазы, все гениальные разработки корифеев советской науки, как две капли воды, напоминали зарубежные образцы, разве что, отказывались работать, агрессия и угрозы взорвать хрупкий мир, регулярно исходившие от партийных маразматиков, были на столько привычны, что никем не воспринимались всерьез, хотя иногда мир висел буквально на волоске. Все, как рыбаки с удочкой, занимались выуживанием и заполнением домашних холодильников продуктами и ловили кайф, когда "рыбка" цеплялась на крючок.
Эта типовая схема будничной жизни великой державы была характерной и для нефтяной промышленности. Хотя, именно в этой области впервые появились уникальные разработки мирового уровня, так называемые- турбобуры (гидравлические турбины для вращения долота на забое скважины). Но подобные редкие прорывы, не только не отменяют вышесказанного, а скорее подчеркивают бедственное состояние нефтяной науки. В целом, движение к прогрессу напоминало "гонку за лидером".
Геологи, в поте лица, искали новые месторождения и передавали их буровикам. Те бурили тысячи скважин по всей стране, извлекали керны со следами нефти, а иногда нефть буквально капала из керна, но извлечь из пробуренных скважин промышленный приток никак не удавалось. Старые месторождения уже не в состоянии были обеспечить растущую потребность страны в топливе, а новые не спешили поделиться своими сокровищами.
Именно шестидесятые годы вывели на руководящие роли в народном хозяйстве нефтяника Николая Константиновича Байбакова (1911-2008), возглавившего в 1965 году Госплан СССР. Байбакову - нефтянику было ясно, что сложившаяся система поиска нефти ведет к накоплению геологической информации, без существенных прорывов в открытии новых месторождений. Глубоко залегающие горизонты, в условиях повышенного горного давления, весьма чувствительны к поверхностным процессам в капиллярах пласта. Во время бурения фильтрат бурового раствора проникает в капилляры, оттеснят нефть и, на водо-нефтяной границе, намертво "запирает" капилляр. Чем дольше ведется бурение в продуктивной зоне, тем больше радиус обводнения, достигая подчас 10-15 и более метров. Последующие работы по креплению скважины и вторичному вскрытию кумулятивной перфорацией окончательно штукатурят призабойную зону.
Решать эту проблему традиционным путем, за счет увеличения объемов бурения и ожидания случайного прорыва нефти через обводненную зону, практически бесполезно, так как, по мере роста глубин залегания продуктивных горизонтов, традиционная технология ведет к нарушению гидравлической связи пласта со скважиной (растет гидростатическое и гидродинамическое давление на забое скважины, а водный фильтрат бурового раствора оттесняет нефтяной фронт от ствола скважины и прочно связывается со стенками капилляра за счет поверхностных явлений. исключая случайный прорыв нефти через обводненную зону). Не вникая глубже в детали этого явления, отметим, . что на эту же сторону вопроса неоднократно и безрезультатно обращал внимание проф. Гурген Тамосович Овнатанов и его ученики.
Казалось бы, большинство из вышеуказанных проблем возможно нейтрализовать при вторичном вскрытии пласта посредством перфорации уже в обсаженной трубами скважине. Но, как оказалось, при взрыве кумулятивного заряда, образовавшийся новый канал полностью забивается продуктами распада заряда (пест) и твердой фазой бурового раствора, в котором осуществляется перфорация.
Более 99% перфорационных отверстий забиты и непроницаемы
В передовых нефтедобывающих державах заключительный этап строительства скважин уже давно выделялся в совершенно самостоятельный цикл "заканчивание скважин - well completion". Но в условиях планового хозяйства, когда эталоном успешности бурения была не продуктивность скважины, а скорость бурения, никакие рациональные цели не в состоянии были конкурировать с этим традиционным показателем. Байбакову предстояло, не меняя сложившиеся традиции, поставить во главу угла качество вскрытия продуктивных пластов.
По зарубежному опыту и подобию, в проект на строительство скважины был включен раздел "Заканчивание скважин", а госбанкам запретили финансировать строительство скважины без визы ответственных за этот раздел проекта, закрепленных по регионам страны. Это стало лишь первым этапом в коренной перестройке подхода к бурению скважин.
Один из путей ограничения зоны обводнения было сокращение времени контакта бурового раствора с пластом. Для этого компания Halliburton разработала и внедрила в практику работ на заключительном этапе строительства скважины - испытатели пластов, позволяющие осуществлять испытание вскрытого бурением пласта не прекращая бурение.
Поэтому, по сложившейся в стране традиции, были куплены в компании Halliburton несколько образцов испытателей пластов и переданы в ряд ведущих институтов для разборки, копирования и создания, на их основе, отечественного оборудования.
Один из образцов испытателя пластов на бурильных трубах был передан в институт ГрозНИИ (впоследствии СевКавНИПИнефть) в группу под руководством К.И. Лошкарева (после смерти К.И. Лошкарева группу возглавил Н.Ф. Рязанцев). Однако, подобная система создания "новой техники" всегда чревата проколами в технологии, требующим приложения огромных усилий по доведению нового оборудования до рабочего состояния и освоения всех технологических секретов его использования. Поэтому постановлением Госплана СССР была создана Межведомственная Комиссия, на которую возложили обязанность довести испытатель пластов до рабочего состояния и внедрить их в практику работ на всех буровых предприятиях страны. В состав комиссии входили видные ученые Г.Т. Овнатанов (Москва), Н.Ф. Рязанцев (Грозный), Ю.В. Вадецкий (Минск), А.Н. Ясашин (Москва), Г.Д. Сухоносов (Волгоград), П.С. Лапшин (Уфа) и др., в том числе и автор настоящей статьи, ответственный за Украину, Белоруссию, Прибалтику и Калининградскую область.
Параллельно развернулись работы по созданию буровых растворов на углеводородной основе, фильтрат которых, по природе смачивания, однороден с насыщающей пласт нефтью. Пионерами в разработке безводных углеводородных растворов была кафедра химии Минх и ГП им. Акад. И.М.Губкина, возглавляемая профессором Л.К. Мухиным. Безводные известково-битумные растворы (ИБР), вполне естественно, выпадали из принятой в стране практики использования водных глинистых и полимерных растворов. Для его приготовления требовалось огромное количества дефицитных материалов и топлива. Поэтому объемы применения этого типа растворов в последующие годы были весьма ограниченными.
Но идея замены водных растворов углеводородными, на заключительном этапе строительства скважин, уже овладела умами ученых. В двух институтах развернулись работы по созданию инвертных эмульсий типа "вода в углеводороде". Иными словами, речь шла об искусственных гидрофобных эмульсиях, обратных по природе смачивания природным эмульсиям типа "молоко".
Эмульсия молока и большинства молочных продуктов (сливки, сметана, масло) представляют собой углеводород (жирная кислота) в водной фазе (плазма) разной степени концентрации жировой фазы. Обратная, искусственная инвертная эмульсия, должна была представлять собой высококонцентрированную дисперсию воды в углеводороде.
Фильтрат молока представлен водной фазой, растворимой в воде, а фильтрат инвертной эмульсии представлен углеводородной дисперсионной средой (нефть, керосиновые и соляровые фракции) однородной по природе смачивания насыщающему пласт флюиду. Создание таких систем (эмульгирование), их стабилизация в условиях высоких температур и давлений, и методы контроля и регулирования качества и стабильности подобных систем, были чрезвычайно трудной проблемой, не имевших аналогов в мировой практике (истины ради следует отметить, что примерно в те же годы к подобным работам приступили большинство ведущих мировых компаний.).
Ведущим разработчиком инвертных эмульсий (гидрофобно-эмульсионных буровых растворов - ГЭР) была лаборатории вскрытия продуктивных пластов института УкрНИИгипронефть (Киев) в лице автора настоящей статьи и В.И. Токунова, а также
отдел буровых растворов ВНИИБТ (Москва) в лице Н.М. Касянова и И.З. Файнштейна.
Во ВНИИБТ велась разработка инвертных эмульсий на основе аминированных кислот талового масла (Эмультал), а в УкрНИИгипронефть велась разработка инвертных эмульсий на основе амидов гудронов жирных кислот (Украмин), а также приборов для контроля параметров раствора нового типа, ранее неизвестных в мировой практике.
Внедрение безводных ИБР велось при бурении сверхглубоких высокотемпературных скважин на Северном Кавказе и на Украине, а инвертные эмульсии применялись при вскрытии продуктивных пластов на Украине, в Белоруссии, в Калининградской области, на Урале и в Западной Сибири [5, 6].
Комплексный подход к проблеме вскрытия продуктивных горизонтов практически мгновенно откликнулся открытием многих месторождений на территории Украины, Белоруссии, в Калининградской области, на Северном Кавказе и в Закавказье, Западной Сибири, в Поволжье. Достаточно напомнить, что впервые нефть из легендарной Баженовской свиты была получена Н.М. Касяновым при испытании инвертной эмульсии. Аналогичный уникальный результат был получен автором и в Белоруссии при бурении на Александровской площади. Первая скважина, пробуренная на этой площади, попала в аварию при вскрытии продуктивного горизонта и на ней началось управляемое фонтанирование. 11 скважин, пробуренные следом вокруг действующей скважины, притока не дали. И только на 12-й скважине, вскрытой на инвертной эмульсии началось проявление и открытое фонтанирование, которое удалось вовремя перекрыть и ввести скважину в эксплуатацию.
Первые реальные успехи в открытии новых месторождений и включение их в промышленную эксплуатацию начались сразу после применения испытателей пластов. Растворы на углеводородной основе появились несколько позднее и оказались незаменимыми в сложных геологических условиях, когда оказались бессильными все имеющиеся в арсенале буровиков методы сохранения призабойной зоны продуктивного пласта. Качественный прорыв, совершенный учеными-нефтяниками в создании инвертных эмульсий и их внедрения в практику буровых работ в 1983 году был отмечен премией им. Академика И.М.Губкина. К этому времени страна уже окончательно стала нефтезависимой от мирового рынка сырой нефти.
Значит ли это, что представленная в статье небольшая группа ученых являются главными виновниками обрушения великой страны? Безусловно нет. Упомянутая группа представляет собой лишь незначительный коллектив коллег автора, тесно контачивших между собой и нацеленных на решение узкого круга проблем. Этот круг должен быть расширен такими видными учеными, как скончавшийся накануне публикации настоящей статьи на 84-м году жизни, профессор Анатолий Иванович Булатов, ныне здравствующий бывший проректор ИФИНГ (Ивано-Франковск) Роман Семенович Яремийчук, ныне покойный, заведующий отделом буровых растворов ВНИИБТ Марк Исаакович Липкес, и многие другие коллеги по совместной работе, в том числе и из АН УССР, геологи, геофизики, буровики ведущих буровых предприятий страны, вынесших на себе непомерно тяжкий груз внедрения и проверки новых разработок.
Наше поколение шестидесятников, подсадивших огромную страну на нефтяную иглу, уходит, передав эстафету барыгам и торговцам нефтью. Не верится, что им удастся переориентировать и обогатить страну. Дай Бог им удачу, под которой мы технари понимаем личное обогащение избранных, не имеющих никакого отношения к техническим нефтяным проблемам..
Постскриптум.
В 2008 году с автором статьи созвонися руководитель компании Givot Olam Oil с просьбой проконсультировать о возможностях заключительного этапа испытания скважины Meged 4. После рассказа об условиях проводки и завершающего этапа строительства этой скважины стало ясно, что никакие консультации уже не позволят компенсировать нанесенный скважине ущерб. Получить промышленный приток из этой скважины так и не удалось.
Спустя 1,5 года запрос компании повторился и, хотя очередная скважина Мегед 5 вновь была завершена бурением при глубине 4700м., появился маленький шанс на возможность компенсации нанесенного в процессе бурения ущерба.
По результатам бурения у автора не было никаких сомнений, что призабойная зона обводнена и вызов притока проблематичен. И, тем не менее, автор выехал в компанию, надеясь проконсультировать этап вторичного вскрытия пласта перфорацией и последующих испытаний. Было предложено проводить перфорацию в среде чистого дизельного топлива. Эта рекомендация была принята руководством компании и, как оказалось, стала достаточной, чтоб обеспечить промышленный фонтанный приток с начальным дебитом 1078 баррелей в сутки (впоследствии дебит снизился до 800 баррелей в сутки). По отчету компании, многолетний опыт испытания и продажи товарной нефти из этой скважины послужили гарантией успеха дальнейших работ на этой площади, расположенной в самом центре страны вблизи Рош hАйн.