Вячеслав Любин: В 1972 году закончил ВШ МВД СССР факультет инженеров техники и пожарной безопасности С 1985 по 1992 год начальник отдела пожарной охраны Гурьевской области Начальник штаба пожаротушения скважины №37 – Тенгиз.

От автора:

Предлагаемая методика и тактика ликвидации аварий по глушению газонефтяных скважин с большим содержанием сероводорода в нефти и высоким давлением явилась результатом длительной работы всех служб бывшего Союза, которые участвовали в ликвидации последствий аварии, уникальной по своему характеру и происхождению. Как противофонтанным, так и пожарным службам до данного случая не приходилось иметь дело с авариями с подобными характеристиками.

В то время не существовала литература по методике и тактике тушения газонефтяных фонтанов с такими характеристиками, как-то: дебит скважины и высокое содержание сероводорода в нефти. Промышленность не выпускала специальную пожарную или противофонтанную технику, способную ликвидировать такие аварии, поэтому в данном случае не могло быть и речи о тушении фонтана на Тенгизе, да и нельзя было это делать из-за высокого содержания сероводорода в выходящей газонефтяной смеси.

Те меры, которые были предприняты в ходе ликвидации данной аварии, позволили внести существенные изменения в методику и тактику тушения нефтяных фонтанов с очень высоким дебитом скважины и высоким содержанием сероводорода в нефти. На это потребовалось определённое количество времени, усилий и здоровья участников ликвидации аварии.

В данной статье я постараюсь отразить действия пожарной службы казахстанского Прикаспия, которая обеспечивала работу противофонтанных служб бывшего Союза.

В.Е. Любин

Некоторые сведения, характеризующие скважину № 37

Скважина № 37 была заложена на Тенгизском месторождении с целью уточнения геологического строения структуры и оценки запасов нефти в каменно-угольных отложениях. Пробная глубина забоя составляет 5000 м. Забой на 23.06.85 г. составлял 4467 м. Пластовое давление 830 — 850 атм.

Бурение осуществлялось буровой установкой «Уралмаш-ЗД» с раздельным расположением насосного блока. На устье скважины установлено коррозийностойкое противовыбросное оборудование фирмы «Камерон», состоящее из универсального превентора на рабочее давление 350 атм., двух плетечных превенторов на рабочее давление 700 атм. и одного превентора со срезающими плашками на рабочее давление 700 атм.

До последнего момента бурение проходило в штатном режиме, никаких отклонений от технологического регламента не наблюдалось.

И вот, 23 июня 1985 года в 14 час.20 мин. местного времени (Гурьевская область) во время бурения на глубине 4467 м была потеряна циркуляция промывочной жидкости. Устье скважины было герметизировано закрытием верхнего плашечного превентора, задвижки № 5 и шарового крана под квадратом. О случившемся было доложено главному инженеру Балыкшинского Управления тов. Черкасову З.Ф., который запретил выполнение каких-либо работ до своего приезда.

Прибыв на скважину, тов. Черкасов З.Ф. в нарушение п.п. 9.4, 3.2. «Технологического регламента на вскрытие и крепление продуктивной толщи Тенгизского месторождения» дал письменное указание на поднятие инструмента до глубины 3500 м с целью установки циркуляции.

При подъёме 15 свечи было отмечено движение жидкости по пластам. Ответственный дежурный по буровой старший технолог РИТС тов. Имандосов Г.Т. дал команду бурильщику тов. Сатанбаеву З.М. навернуть трубу с шаровым клапаном на бурильный инструмент, что Имандосов Г.Т. выполнить не смог и жидкость начала выходить из инструмента наружу.

Струя жидкости из инструмента достигла 14-15 метров. Примерно в 00 час. 05 минут 24.06.85 г. Имандосов Г.Т. дал команду заглушить дизель и покинуть буровую. Скважина стала фонтанировать нефтью с газом через бурильный инструмент.

Были предприняты попытки закачки в затрубное пространствО и продувка до долота раствором удельным весом 2,3 — 2,05 г/см3, неоднократного закрытия шарового крана тампонами из алюминиевых шаров, кусков текстронного ремня, резины и ветоши, которые не дали положительных результатов.

25.06.85 г. в 15 часов 30 минут во время проведения подготовительных работ по закрытию превентора с перерезающими плашками (производилась обвязка манифольда превентора с манипулятором превенторной установки) произошло воспламенение фонтана. Через 15-20 минут металлические конструкции буровой вышки деформировались от воздействия высокой температуры и буровая вышка упала.

При падении конструкций вышки дросселирующие блоки были разрушены, скважина перешла на фонтанирование и по затрубному пространству, в результате чего горение струй выходящих газа и нефти приняло комбинированный вид и горение стало неуправляемым. Фонтан состоял из трёх частей:

Пламя газовых струй вследствие наличия в устье скважины обрушенного оборудования имело распыленную форму. Было очень горячо даже на значительном расстоянии от горящего нефтяного факела

Площадь горения составляла 450-500 кв.м. Давление на устье более 100 атм. Газ месторождения содержит до 20% сероводорода и 10 % углекислоты

Создание оперативной группы и её первоначальные действия.

Для принятия действенных мер по обеспечению работы противофонтанных Подразделений, прибывших на место аварии для её ликвидации, была создана оперативная группа во главе с заместителем начальника отдела ГУПО МВД СССР полковником внутренней службы Клепоносовым Н.Н. В оперативную группу вошли специалисты Управления Пожарной Охраны Министерства Внутренних Дел Казахской ССР, отделов пожарной охраны УВД Гурьевской и Мангышлакской областей.

Так как горение на скважине приняло распылённую форму выходящего под очень высоким давлением газонефтяной среды, то говорить об успешной работе противофонтанных подразделений без должного охлаждения водой раскаленных металлоконструкций не было смысла. Для орошения распылённого факела такой площади требовалось огромное количество воды, которой, естественно, не было в районе скважины.

Чтобы обеспечить подачу такого количества воды на орошение горящей скважины, оперативной группой было принято решение затребовать силы, специально обученные работе в таких экстремальных ситуациях и специальную пожарную автотехнику, которая смогла бы работать длительное время по подаче высоко агрессивной воды к устью скважины на большое расстояние и с давлением не менее 9–10 атм. К месту аварии были направлены пожарные подразделения, которые прибыли на Тенгиз 28-29 июня:

В основном, прибывший личный состав Гурьевской и Мангышлакской областей уже имел определённый опыт тушения газонефтяных фонтанов и проведённая разведка подтвердила данные, характеризующие горящую скважину на момент прибытия пожарных подразделений.

По предложению Оперативной группы пожарной охраны Штабом по ликвидации аварии, возглавляемом первым заместителем министра нефтяной промышленности СССР, было принято решение к выполнению следующих мер:

• 1. Строительство трёх искусственных водоёмов:
  • ✓ одного основного (ёмкостью 15 тыс. куб. м.) на расстоянии 700 м от устья скважины
  • ✓ двух рабочих (ёмкостью 10 тыс. куб. м. и 2,4 тыс. куб. м.) на расстоянии 250 м с противоположных сторон от устья скважины под углом 90° к направлению господствующего ветра
• 2. Пополнение водой искусственных водоёмов обеспечить из естественного водоёма, расположенного в 13 км. от скважины № 37. Для этого необходимо было проложить трубопровод металлическими трубами диаметром 100мм. Подачу воды осуществлять круглосуточно, стационарно установленным буровым дизельным насосом У8-6, производительностью 40 л/с.
• 3. Заполнение водой двух рабочих водоёмов предусмотреть от основного водоёма также по трубопроводам диаметром 100мм и двумя стационарно установленными центробежными насосами с электроприводами производительностью 30 л/с каждый.
• 4. Для подачи воды от рабочих водоёмов к устью скважины в качестве магистральных линий изготовить и установить на местности три специальные гребёнки. С целью индивидуальной защиты ствольщиков, работающих на позициях, по требованию представителя пожарной охраны, 01.07.85 года было изготовлено 20 металлических щитов-экранов размером 1,5×0,8м. каждый.

Пламя газовых струй вследствие наличия
в устье скважины обрушенного оборудования
имело распыленную форму. Было очень горячо
даже на значительном расстоянии
от горящего нефтяного факела.

Так как было очевидно, что проведение работ на скважине будет продолжительным, Приказом Министра нефтяной промышленности СССР от 01.07.85 года № 378 для разработки мероприятий и проведения работ по ликвидации открытого фонтана на скважине № 37-Тенгиз был создан Штаб ликвидации аварии, в который вошли представители различных служб во главе с первым заместителем Министра нефтяной промышленности СССР Игревским В.И.

Заседания штаба по ликвидации аварии проводились ежедневно, на них намечались объёмы работ на каждые сутки и назначались ответственные лица за исполнение. В течение недели раннее запланированные мероприятия были полностью выполнены.

В период с 27 июня по 1 июля 1985 года на месте аварии были проведены следующие работы:

• ► рытьё копаней (основного и двух рабочих) для создания запаса воды;
• ► устройство площадок у водоёма для установки пожарных машин;
• ► строительство водовода длиной 13 км от естественного водоисточника (сора), установка бурильного насоса для забора воды;
• ► выполнение обвязки трубопроводами диаметром 100 мм искусственных водоёмов, установка двух центробежных насосов с электроприводом для подачи воды из основного водоёма в рабочие;
• ► постоянное заполнение водой основного водоёма.

Распоряжением руководителя оперативной группы пожарной охраны полковником внутренней службы Клепоносовым К.Н., он же руководитель тушения пожара (РТП), 30.06.85 был создан штаб пожаротушения в составе:

• 1. Начальника штаба — подполковника внутренней службы Любина В.Е.;
• 2. Начальника тыла — майора внутренней службы Гончарова С.Л., (а с 15.07.85г. инспектора УПО МВД Казахской ССР старшего лейтенанта внутренней службы Осипова В.)
• 3. Ответственного за технику безопасности и политико-воспитательную работу — подполковника внутренней службы Рящикова В.В.

Действия штаба пожаротушения

1. Организация работы сил и средств пожарной службы

С целью обеспечения работы противофонтанной службы по изучению состояния устья скважины и очистке его от металлоконструкций были созданы три боевых участка (БУ):

БУ-1 возглавил помощник начальника дежурной службы пожаротушения ОПО УВД Мангышлакского облисполкома майор внутренней службы Аликберов М.И. Приданные силы и средства: 2 лафетных ствола, 1 ручной ствол РС-70, 2 ручных ствола «Б», 12 человек личного состава.

БУ-2 возглавил заместитель начальника Самостоятельной Военизированной Пожарной Части № 58 (СВПЧ-58) ОПО УВД Гурьевского облисполкома лейтенант внутренней службы Югай Ю.М. Приданные силы: 2 лафетных ствола, 2 ручных ствола РС-70, 2 ручных ствола «Б», 14 человек личного состава.

БУ-3 возглавил старший преподаватель Алма-Атинского пожарно-технического училища (АПТУ) МВД СССР капитан внутренней службы Петров В.М. (а с 12.07.85 года — начальник отдела службы и подготовки (ОСиП) ОПО УВД Мангышлакского облисполкома капитан внутренней службы Дёмин В.) Приданные силы и средства: 2 лафетных ствола, 1 ручной ствол РС-70, два ручных ствола «Б», 12 человек личного состава.

Были назначены два заместителя начальника тыла по:

• 1. Обеспечению автомобилей горюче-смазочными материалами, бесперебойной подачи воды на позиции ствольщиков на устье скважины, технического обслуживания и ремонту пожарных автомобилей, пожарно-технического оборудования — ответственный инспектор отряда военизированной пожарной охраны № 3 (ОВПО-3) УВД Мангышлакского облисполкома — капитан внутренней службы Кукулиев А.И.
• 2. Обеспечению личного состава общежитием, питанием, пресной водой, обмундированием — ответственный начальник отделения государственного пожарного надзора (ОГПН) Эмбинского районного отдела внутренних дел (РОВД) УВД облисполкома — капитан внутренней службы Айсанов С.

Было определено место расположения штаба. Был получен и оборудован вагончик. Кроме этого для отдыха личного состава и размещения резервного снаряжения и пожарно-технического оборудования был оборудован второй вагончик и навес. Надо иметь ввиду, что был разгар лета и температура в тени доходила до 40°С.

02.07.85 года на базе производственного обеспечения Балыкшинского Управления Разведочного Бурения (БУРБ) было получено 2000 м пожарных рукавов, которые были обеспечены соединительными гайками.

В дальнейшем с 02.07.85 года по 15.07.85 года под защитой водяных лафетных и ручных стволов, подаваемых личным составом пожарной охраны, работниками Военизированной Противофонтанной Части по предупреждению и ликвидации открытых газовых и нефтя¬ных фонтанов производилось изучение устья скважины и очистка его от металлоконструкций.

Хотя фраза «...под защитой водяных лафетных и ручных стволов...» очень короткая и на первый взгляд ничего особенного не подразумевает, но на самом деле выполнить данную работу личному составу пожарной охраны стоило огромных усилий, смелости, физической выносливости, натренированности навыкам подачи воды в условиях очень высокой температуры окружающего воздуха и раскаленной (выше 100° С) поверхности земли даже на расстоянии более 50-ти метров от устья скважины.

В этих условиях пожарные рукава, по которым под давлением в 8-10 атм. подавалась вода, воспламенялись и горели, как свечки. Пожарные при прокладке рукавных линий проваливались в заполненные кипящей водой неровности на поверхности земли и получали ожоги. У некоторых от такой нагрузки не выдерживало сердце, а у некоторых не выдерживали нервы.

Всё это видели мы, руководители различных рангов, и нам это тоже стоило огромного нервного напряжения, особенно, когда очередную группу направляли к устью горящей скважины, чтобы они обеспечили подачу (выход через спрыски стволов) воды. Дело в том, что при выходе воды через спрыски водяных стволов вода под воздействием высокой температуры быстро кристаллизировалась и закупоривала спрыски стволов, так как содержала большой процент минеральных солей.

Мысль о том, как обезопасить работу личного состава, не снижая эффективности воздействия на горящий фонтан, не давала покоя руководителям ликвидации аварии.

Работа в устье скважины очередной группы

Ежедневно подавалось от 3 до 6 лафетных и 4-6 ручных стволов на создание водяной защиты людей и техники, работающих на устье скважины, на орошение металлоконструкций. Данные работы, проводились с различных сторон в зависимости от направления ветра, а это было сопряжено с огромными физическими усилиями, которые требовались от личного состава пожарной службы.

Подача воды от рабочих водоёмов в гребёнки осуществлялась одним-двумя пожарными насосными станциями (ПНС-110) производительностью 110 л/сек каждая, в зависимости от требуемого расхода воды.

Концентрация сернистого газа у устья скважины, где работал личный состав, достигала до 15 мг/м3, окись углерода до 20 мг/м3, сероводорода до 14 мг/м3, направление ветра в течение суток менялось, скорость его колебалась в пределах от 4 до 12 м/сек, очень высокая температура окружающего воздуха. Охлаждение устья скважины, производилось солёной водой с большой плотностью. Личный состав при работе у устья скважины подвергался воздействию серной кислоты слабой концентрации, которая образовывалась при взаимодействии подаваемой воды с продуктами сгорания горящего фонтана.

В период с 15-го по 19-ое июля на горящей скважине продолжались работы по изучению её устья и очистке его от металлоконструкций. Периодически производился отстрел оборудования на скважине с помощью стальных болванок из орудия боевого танка.

Работа шла высокими темпами и при высочайшей температуре окружающей среды, поэтому, само собой, личному составу потребовался отдых, который и был организован. А за это время была проведена смена личного состава, проведено техническое обслуживание пожарно-технического оборудования и пожарной автотехники.

9 августа состоялось заседание Штаба в Министерстве нефтяной промышленности СССР (МНП) по ликвидации аварийного фонтана на скважине № 37 Тенгиз с участием специалистов МНП, Министерства геологии (Мингео) СССР, Министерства газовой промышленности (Мингазпрома) и Госгортехнадзора СССР.

Выход из устья скважины

В Штабе, по предложению руководителя тушения пожара полковника внутренней службы Клепоносова Н.Н., было отмечено, что ликвидация аварийного фонтанирования при помощи традиционных методов и технических средств крайне затруднена из-за высокой концентрации токсичных компонентов во флюиде скважин и очень высокого дебита скважины (существовавшие таблицы расчёта сил и средств на охлаждение и тушение возможных фонтанов, даже самого высокого дебита, не были сравнимы с данным фонтаном).

Даже полное сгорание флюиды не обеспечивает полной безопасности для населения и работающих на месторождении и на прилегающей территории. Отечественная практика борьбы с фонтанами в то время не располагала опытом работы в аналогичных условиях.

Предлагаемый раннее метод ликвидации аварийного фонтанирования методом соединения стволов аварийной и наклонно-направленной скважины за счёт гидроразрыва также вызывал сомнение, так как по данным зарубежных и отечественных исследователей на таких глубинах образовываются не горизонтальные, а вертикальные трещины, что существенно снижает вероятность соединения стволов.

Вместе с тем, участники совещания внесли предложение о том, что для отработки методов и технических средств ликвидации аварийного фонтанирования скважин с высоким содержанием токсичных веществ и, учитывая фактическое состояние устья скважины, провести подготовительные работы, при помощи отстрела части стволовой сборки противовыбросного оборудования, получить надежную базу крепления запорных элементов, и с применением гидронатаскивателя с дистанционным управлением, навести на устье, при горящей струе, новую запорную компоновку.

Одновременно участники совещания отметили, что глушение скважины при высоких пластовых давлениях и высокой проницаемости пласта, что приведет к быстрому (5-7 мин.) восстановлению статических давлений, которые могут достигать 540-570 атм., представляет собой серьёзную техническую и организационную задачу, решение которой также требует соответствующей подготовки.

2. Особенности подачи воды к устью скважины в условиях очень высокой температуры

В Штабе был утвержден «План мероприятий по организации работ на устье аварийной скважины № 37 Тенгиз, разработанный штабом пожаротушения и специалистами объединения „Эмбанефть"».

Отдых личного состава в перерывах между атаками
на горящий фонтан

Во исполнение данного плана в период с 12.08.85 года по 04.09.85 года были выполнены следующие основные мероприятия:

• создан запас воды в объёме 18 тыс.м3 для непрерывной подачи воды в устье скважины в количестве 200 литров в секунду (л/с) в течении 10 часов и обеспечено пополнение водоёмов в объёме 3-4 тыс.м3 в сутки;
• подготовлен дополнительный (третий) трубопровод с раздаточными гребёнками у устья скважины и произведена замена чугунных задвижек, которые выходили из строя под воздействием высоких температур, на стальные, на других гребёнках;
• изготовлены тоннельные переходы (2×2х2м — 20 шт.), щиты-экраны (4×2,5 м — 4 шт., 2×2,5 м — 6 шт.), каркасы с металлическим покрытием для защиты тракторов, бульдозеров, кранов — 15 шт;
• подготовлено оборудование для сжигания нефти в случае её неполного сгорания;
• завезено 4000 м пожарных рукавов и осуществлена навязка на них головок, 23 лафетных стволов, 35 разветвлений (РТ-80) для прокладки рукавных линий к устью скважины, соединительных головок различного вида и диаметра — 150 шт;
• построены дороги — подходы к устью скважины в секторе 180° для работ по растаскиванию оборудования;
• завезена спецодежда и обувь для фонтанщиков и работников пожарной охраны;
• изготовлен шарнирный гидронатаскиватель;
• подготовлено два комплекта противовыбросового оборудования; пульты управления фирмы «Камерон», выкидные трубопроводы с креплением общей длиной 1500 м;
• изготовлен стенд, на котором отрабатывались приёмы установки нового противовыбросового оборудования с помощью гидронатаскивателя на устье скважины;
• для выполнения различных работ подготовлены трактора, краны, бульдозеры, экскаваторы — всего 26 единиц техники.
• Был выполнен целый ряд других мероприятий.

В период с 05.09.85 года по 10.09.85 года произведен отстрел (боевыми снарядами) противовыбросового оборудования на устье скважины (ротор, три превентора, крестовина). В результате отстрела фонтанирование стало происходить в виде одной компактной струи. После этого на устье остался один превентор со срезающими плашками, катушка и коленный фланец.Из скважины в считанные минуты на глазах у участников ликвидации аварии были выброшены бурильные трубы общей протяженностью 3800м

Высота горящего фонтана стала в пределах 165-200 м. Температура воздуха на расстоянии 80м от устья фонтана составляла 140°С, а песка 200°С, на расстоянии 130 м — температура воздуха 110°С, а песка 180°С.

Под защитой водяных струй от 4-5 лафетных стволов фонтанщиками с помощью тракторов от устья скважины были вытащены бурильные трубы (инструмент) превентора. С учетом высоких температур воздуха, песка и опыта подачи воды к лафетным стволам по пожарным рукавам (рукава прогорали), было принято решение сделать металлические трубопроводы длиной 120-140 м для установки на них по 4 лафетных ствола. И в течение 3-х дней было собрано 5 трубопроводов, на которых были смонтированы лафетные стволы, которые тракторами были установлены к устью скважины на расстоянии 7-12 м.

Момент выброса буровых труб

До 20 сентября устье скважины было очищено от всех металлоконструкций.

В связи с тем, что колонный фланец был расположен на отметке 0.5 м, для наведения нового противовыбросового оборудования необходимо было очистить устье скважины до отметки 1,5 м. Но надо было иметь в виду, что фундамент буровой установки был выполнен из металлических труб, сложенных клеткой, пространство между ними засыпано щебёнкой и забетонировано. Разборку данного фундамента пришлось осуществлять с помощью зарядов взрывчатых веществ в период с 21 по 29 сентября.

С 1 октября 1985 года на скважине были продолжены мероприятия по обеспечению работы противофонтанных служб. Благодаря проведённой работе по замене пожарных рукавных линий, по которым к устью скважины подавалась вода, на металлические с гребенками и с установленными на них водяными лафетными стволами, личному составу пожарных подразделений в некоторой степени стало работать легче и безопаснее.

Под руководством члена Штаба полковника внутренней службы Клепоносова Н.Н. были проведены организационные мероприятия по бесперебойному снабжению водой существующих водоёмов, подаче её на охлаждение и снижение температуры в зоне горения при проведении необходимых мер по очистке устья от различных частей фундамента с помощью взрывных работ. Всего за период с 1 по 24 октября было произведено 12 взрывов. Все взрывные воронки экскаватором сообщались между собой, а накапливаемая вода от работы лафетных стволов отводилась в специально вырытый водоем оборотной воды. В дальнейшем этой водой пополнялись существующие источники водоснабжения с помощью пожарных автоцистерн и центробежных насосов, установленных на тампонажных агрегатах. Работа личного состава пожарных подразделений в результате проводимых взрывных работ усложнилась наличием глубоких воронок с кипящей водой и слоем горящей нефти на их поверхности вокруг устья скважины.

Во избежание несчастных случаев с личным составом пожарной охраны и для сокращения расстояния от стволов до устья фонтана было принято решение по креплению трубопроводов, с установленными на них лафетными стволами, на металлических салазках размером 4×2х1,5м. А для целей безопасной работы пожарных по маневрированию стволами на салазках были смонтированы переходные мостики с перилами. Было изготовлено и установлено тракторами к устью скважины две конструкции салазок, на которых размещено по 4 лафетных ствола (с северной стороны с распылителями воды типа НРТ-20). Всего на 24 октября 1985 года на горящей скважине было сосредоточено 4 гребенки с 15-тью лафетными стволами, а силы и средства пожарных подразделений рассредоточены на 3-x боевых участках. В зависимости от направления и силы ветра проводилась их передислокация.

3. Обеспечение проведения работ по подготовке глушения скважины

24 октября с помощью экскаватора и бульдозера КОМОЦУ были продолжены работы по подготовке подходов к устью, затем фонтанщики чистили шахту и потом вручную с помощью металлических пик освободили от спёкшегося металла и породы колонную головку со срезающим превентором. Детальный осмотр показал, что между превентором и фланцем катушки колонной головки имеется значительный зазор. По всей окружности между фланцами бьёт сильная струя нефти, кроме того, снизу из шахты по окружности также бьют сильные струи нефти, разгерметизированы фланцевые соединения задвижки и глухого фланца срезного превентора. Было принято решение зажать фланцы специальным приспособлением, чтобы ликвидировать пропуски между превентором и катушкой колонной головки.

В течение двух часов давали воду в струю фонтана с производительностью 160 л/сек, чтобы охладить подходы к устью, затем под водяной защитой группы фонтанщиков по 6 человек в течение 1,5 часов, меняясь через каждые 5 минут, безуспешно пытались зажать спецприспособлением фланцы и тем самым ликвидировать пропуски нефти между ними. Вследствие того, что в результате больших пропусков нефти в шахте возник большой очаг горения, создалась опасность деформации и нарушения фланцев колонной головки 9″ (" данный значок означает «дюйм») и 13″, фланца на 12″ колонны.

В связи с создавшимся положением на устье, было принято решение, с помощью боевого танка произвести отстрел срезного превентора. (Данный танк находился на месте аварии с первых дней её возникновения и вначале производил отстрел металлоконструкций на устье скважины не боевыми зарядами, а стальными болванками).

При проведении обследования устья было выяснено, что 13″ фланец 12″ колонны находится в хорошем состоянии, и было принято решение на период с 24-го по 31 октября 1985года:

• ► подготовить гидронатаскиватель на заводе имени Петровского в городе Гурьеве;
• ► подготовить устье скважины к монтажу гидронатаскивателя;
• ► подготовить трассу выкидных линий от превенторной сборки и площадки для цементированных агрегатов и смесителей;
• ► смонтировать превенторную установку на устье скважины с помощью гидронатаскивателя;
• ► провести подготовку к глушению и само глушение скважины;

27 октября из города Гурьева был доставлен гидронатаскиватель и проведены работы по его подготовке.

В результате тренировочных работ по перемещению превенторной сборки с гидронатаскивателем краном КП-25, были выявлены существенные недостатки, связанные с большим весом поднимаемой компоновки и неустойчивостью всей применяемой грузоподъёмной системы. Исходя из этого, был предложен более надёжный метод подачи превенторной сборки и гидронатаскивателя к устью скважины по специальным приспособлениям с помощью тракторов.

Длительное время проводились работы по нивелировке подъездных путей и не начинались работы по опробованию гидронатаскивателя из-за очень высокой температуры на устье скважины: воздуха 175-190°С, грунта 390-410°С. Были случаи воспламенения теплоотражательных костюмов бойцов противофонтанных служб, работающих у устья скважины, особенно при следовании их от устья скважины (дело в том, что имеющиеся в то время на вооружении пожарной охраны и противофонтанных частей теплоотражательные костюмы были выполнены на основе хлопчатобумажной ткани, под которые надевались обыкновенные телогрейки с ватным утеплителем).

26 ноября с помощью тракторов по подъездным путям были поданы к устью скважины гидронатаскиватель с превенторной сборкой. С большими усилиями была отцентрирована вся компоновка и гидронатаскиватель соединили с верхним и нижним шарнирами, были проложены трубопроводы от превенторной сборки к станции управления.

Первая попытка наведения превенторной сборки на устье скважины

Гребёнки с лафетными стволами на устье скважины

27 ноября с помощью гидронатаскивателя произвели подъем превенторной сборки с посадкой её на 13″ колонный фланец в вертикальном положении.

Но уплотнения между фланцами не произошло. Стала разбрызгиваться и гореть нефть, после чего вынуждены были положить превенторную сборку в исходное горизонтальное положение. Так как превенторная сборка оставалась закрепленной на устье, а нижний её фланец входил в струю фонтана, то при горизонтальном положении сборки во внутрь её стала поступать из фонтана продукция и, выливаясь наружу через 11″ трубу, сгорать, это не давало возможности демонтировать всю компоновку гидронатаскивателя и превенторной сборки.

Для того чтобы изменить положение превенторной сборки (наклонить) и убрать её нижний фланец из струи фонтана, для прекращения поступления в сборку нефти и сгорания её на рабочей площадке, было принято решение произвести отстрел из пушки танка колёс тележки гидранатаскивателя.

После проведения отстрела было принято решение продолжить аварийные работы и попытаться навести на устье другую превенторную сборку с помощью нового гидронатаскивателя более совершенной конструкции, которую изготовят на заводе имени Петровского в Гурьеве.

В период с 1 по 9 декабря 1985 года на устье проводились подготовительные работы. При обследовании территории вокруг устья и после полного снятия превенторной сборки было выяснено, что плотное соединение двух фланцев не произошло по причине попадания между ними металлического уплотнительного кольца в момент подъёма сборки.

Вторая попытка наведения превенторной сборки на устье скважины

24 декабря, несмотря на высокую температуру воздуха и грунта, проводились работы по поднятию превенторной сборки. К устью был подтянут гидронатаскиватель с превенторной сборкой и соединен с верхним и нижним шарнирами. Было всё готово для подъёма гидронатаскивателя, кроме масляных нагнетательных линий.

Оставалось соединить 5 масляных трубок длиной по 10 м от коллекторов до гидронатаскивателей. Но из-за высокой температуры воздуха и почвы масло перегревалось и загоралось, не давая возможности фонтанщикам соединить трубки.

В течении 30 минут отсоединились от устья и по железной дороге (узкоколейке) гидронатаскиватель с превенторной сборкой был вывезен из исходной позиции. Было принято решение изготовить туннельные переходы из листового алюминия для монтажа в них масляных нагнетательных линий к гидронатаскивателю, установив туннели в зоне высокой температуры.

После тщательного и всестороннего анализа работы механизмов при наведении превенторной сборки на устье скважины пришли к выводу, что добиться полного уплотнения фланцев (колонного и нижних фланцев превенторной сборки) при установке компоновки при помощи применяемого гидронатаскивателя практически невозможно. Было принято решение модернизировать способ установки превенторной сборки на устье, для чего применить два дополнительных гидроцилиндра, смонтированных на превенторной сборке, для создания необходимых усилий сжатия между собой колонного фланца и фланца превенторной сборки.

Третья попытка наведения превенторной сборки на устье скважины

31 декабря 1985 года, после проведения всех подготовительных работ, по узкоколейке к скважине подали гидронатаскиватель с превенторной сборкой и системой гидроцилиндров. После соединения с верхним и нижними шарнирами, а также правыми и левыми проушинами гидроцилиндров, в 17 часов 48 минут подняли превенторную сборку. Усилиями двух гидроцилиндров, закреплённых на превенторной сборке, удалось сжать между собой колонный фланец и нижний фланец превенторной сборки (при давлении в гидравлической системе 200 атм.), а затем закрепить их 9-ю короткими шпильками.

Всё получилось

Таким образом, впервые в практике ликвидации нефтяных фонтанов с большим содержанием сероводорода в Советском Союзе была разработана и применена система гидроцилиндров, с помощью которых противовыбросовое оборудование было наведено на горящий фонтан и прижато к колонному фланцу на устье фонтанирующей скважины.

Это дало возможность не допустить пропусков флюида между фланцами и произвести их крепление шпильками. Появившиеся незначительные пропуски флюида в верхнем фланце 11″ трубы загорелись, но были сбиты водой. После проведения этих работ превенторная сборка была надёжно закреплена. Всё это произошло в новогоднюю ночь с 31 декабря 1985 года на 1 января 1986 года

Благодаря тому, что струя горящего фонтана за счёт установленной превенторной сборки была поднята над устьем на 6 метров, а также установленному над превенторами большому щиту из алюминиевых листов, резко понизилась температура воздуха и грунта (почти в 2 раза) у устья скважины, что облегчило работу фонтанщиков.

Пульт управления гидронатаскивателем

После успешного наведения превенторной сборки было образовано три горизонтальных факела, отведённых в разные стороны на расстояние более 100 метров.

До 24 января 1986 года проводились исследовательские работы и дежурство всех служб на устье скважины.

Готовность к глушению аварийного фонтана

По результатам исследовательской работы был разработан план глушения аварийного фонтана и цементирования скважины. Результаты исследований подтвердили возможность глушения аварийного фонтана «в лоб» при производительности закачки бурового раствора до 190 л/сек и давлениях на колонной головке 211 атм. (без учёта гидравлических сопротивлений, возникающих при интенсивной закачке раствора).

Для исполнения данного плана в июле месяце после проведения исследований были возобновлены работы на устье скважины № 37. В течении периода с января по июль месяц подразделения пожарной охраны несли дежурство на устье скважины с целью предотвратить возможные воспламенения нефти в неплотностях превенторной сборки, появление которых полностью не исключалось.

Штабом ликвидации аварии был разработан и проведен комплекс подготовительных работ:

• ► изготовлен железобетонный фундамент
• ► установлено монтажное основание
• ► укреплено устье и оборудована площадка для монтажа устьевого оборудования и производства работ по спуску труб под давлением
• ► выполнены необходимые земляные работы
• ► смонтирован специальный стенд для монтажа, испытания и опрессовки импортного оборудования
• ► выполнены другие работы по приёмке, размещению и монтажу импортного оборудования (завезены обсадные, насосно-компрессорные трубы, решены вопросы размещения иностранных специалистов)
• ► автомобилями Совтрансавто доставлены из ФРГ противовыбросовое оборудование фирмы «Камерон», а из Голландии — установка для спуска труб под давлением фирмы «ОТИС»
• ► прибыла группа иностранных специалистов в количестве 11 человек: от фирмы «ОТИС» — 9 человек, от фирмы «Камерон» и «ЕССЕ» — по 1 человеку
• ► проведён ряд опробований гидравлической установки «ОТИС» по спуску труб под давлением. Было решено спуск труб под дав¬лением на глубину 700 метров произвести силами иностранных специалистов. В это время советские специалисты будут задействованы на работах на устьевой площадке.

Завершение глушения скважины

Момент подъёма превенторной сборки

С 10 июля приступили к спуску обсадных труб диаметром 5″ на глубину 1619 м. При спуске обсадных труб 6″ нагрузка заталкивания увеличилась и составила 65 тонн против 40-45 тонн накануне, Р зат.- 50 атм., трубы были опущены на глубину 3096 м. Работы осложнялись сильной вибрацией и большими нагрузками на заталкивание.

Неоднократные попытки спустить обсадную колонну ниже глубины 3096 м положительных результатов не дали. Это свидетельствовало о нарушении целостности промежуточной колонны 245 мм ниже кровли солей. Затем устье скважины было загерметизировано закрытием сдвоенного превентора. Было решено спуск труб под давлением прекратить, в следствии их непроходимости из-за нарушения целостности 9″ промежуточной колонны, произвести глушение и цементирование скважины. Были начаты работы по обвязке устья для проведения работ по задавке и цементированию скважины.

Принято решение по составлению технологического пооперационного плана глушения и цементирования скважины с учётом использования этой скважины в качестве добывающей.

Были проведены работы по демонтажу гидравлической установки «ОТИС», а затем приступили к сборке устьевой обвязки для глушения и цементирования согласно принятой схемы.

После проведения ряда подготовительных работ и устранения некоторых аварийных ситуаций 27 июля 1986 года в 14:30 была начата операция по глушению скважины. На задавку скважины работало 12 агрегатов АН-700 (закачка ИБР плотностью 20 г/см3 в трубы) и 9 агрегатов ЦА-320 (подача раствора в затрубное пространство). И в 15 часов 40 минут по местному времени 27 июля 1986 года, ровно через 400 дней после воспламенения газонефтяного фонтана, операция по глушению скважины № 37 была успешно завершена.

Исследование превенторной сборки после её наведения на устье скважины № 37

Проведение работ по совершенствованию теплоотражательных костюмов

До данной аварии в бывшем союзе на вооружении, как пожарной охраны, так и противофонтанных служб имелись теплоотражательные костюмы, изготовленные из хлопчатобумажной ткани покрытой теплоотражательной плёнкой. Однократное использование данных костюмов на данной аварии приводило их в полную непригодность, так как защитный слой быстро разрушался от воздействия очень высокой температуры, а хлопчатобумажная основа при этом воспламенялась.

Были случаи, когда при выходе фонтанщиков из устья скважины, у них воспламенялась стёганная хлопчатобумажная одежда под теплоотражательными костюмами. Так как персонал противофонтанной службы работал на устье скважины длительное время, надо было максимально обеспечить безопасность нахождения их там.

С этой целью в период с 1 по 4 октября представителем отдела техники Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД СССР производилась исследовательская работа на предмет технического испытания теплоотражательных материалов нового поколения в условиях высоких температур.

Данным институтом подвергалась испытанию новая ткань типа АФТ-Т (асбестофинилоновая ткань — теплоотражательная), отрезки данного материала нашивались на области вероятных прогаров существовавшего до этого теплоотражательного костюма пожарного и подвергались 3-х минутному воздействию высокой температуры на расстоянии 4 метров от устья скважины. Конечно работники пожарной охраны, которые принимали участие в данных испытаниях, подвергались большому риску, но, к счастью, всё прошло благополучно.

Путём внешнего осмотра, после испытания, новая ткань изменений, деформаций и прогаров не имела. Через некоторое время из данной ткани были изготовлены теплоотражательные костюмы двух видов: лёгкие, в которых личный состав пожарной охраны мог работать в условиях очень высоких температур в течение до 15-ти минут, и тяжёлые, напоминающие костюмы космонавтов, работающих в открытом космосе. В тяжёлых костюмах, как показали испытания на устье скважины, можно было безопасно работать до полного расходования сжатого воздуха в баллонах дыхательного аппарата.