Меняя русла подземных рек нефти
Нефть — черное золото земли, горячая кровь двигателей. Десятки лет длится спор о том, откуда взялась в глубоких недрах земли эта пропитывающая пористые слои известняков, песка и песчаников маслянистая жидкость. Родилась ли она из опустившихся на дно морей остатков живых и растительных организмов, образовалась ли в результате реакций некоторых простейших углеводородов с карбидами металлов в глубоких трещинах и разломах земной коры?..
Великий Менделеев защищал неорганическую теорию происхождения нефти. Поставленные им опыты убедительно подтвердили, что нефтеподобные вещества могут быть получены в результате взаимодействия неорганических веществ.
Другие ученые не менее убедительными опытами доказывали, что в нефтеподобные продукты могут переходить и органические вещества.
Сегодня общепринятой считается органическая теория происхождения нефти. Основываясь на выводах этой теории, советский ученый академик И. М. Губкин указал новые районы, о существовании в которых нефти не знали, но в которых, по мнению Губкина, она должна быть. Опыты подтвердили прогноз ученого. Это было самым убедительным доказательством правильности органической теории.
Но сколько еще осталось нерешенных спорных вопросов о происхождении нефти и строении нефтяных месторождений! Сколько важнейших вопросов технологии добычи и переработки еще ждут своего разрешения! Ведь важнейший «коэффициент полезного действия» нефтепромысла, — доля нефти, которую мы добываем, по отношению ко всему ее количеству, заключающемуся в месторождении, — едва достигает 50 процентов! Вот какие еще имеются перспективы совершенствования техники добычи! А ускорение проходки скважин, борьба за глубину их, за снижение количества труда, затрачиваемого на каждый метр проходки! Нет, наука о нефти еще далеко не исчерпала себя. Бесконечно много идей, изобретений, труда потребует она в ближайшие годы.
И вот мы сидим в одном из кабинетов Института нефти Академии наук СССР. С нами беседуют крупнейшие специалисты-нефтяники — академик Степан Ильич Миронов и член-корреспондент Академии наук СССР Матвей Алкунович Капелюшников.
У обоих за плечами большая жизнь в науке, многочисленные труды и исследования. Но взгляд ученых устремлен не в прошлое, а в будущее любимой науки.
— Нефть — самое перспективное ископаемое на ближайшие полстолетия, — говорит академик Миронов. — Добыча нефти будет расти, обгоняя добычу всех других полезных ископаемых. Этому много причин. Во-первых, нефть чрезвычайно ценное горючее, значительно более калорийное, чем каменный уголь, а добыча нефти осуществляется с поверхности земли скважинами, без необходимости затрачивать тяжелый труд шахтеров и горняков, Во-вторых, нефть чрезвычайно ценное сырье для химической промышленности. Уже сегодня продукты переработки нефти содержат сотни и тысячи названий. Завтра их будут тысячи и десятки тысяч. Сегодня из нефти получают полиэтилен, целлофан — материалы, в которые завертывают мясо, жиры и другие продукты. Завтра из нефти, возможно, будут получать жиры, белки, сахар и прочие продукты, необходимые для жизни человека. Таким образом, не только пакет, но и содержимое пакета, который домашняя хозяйка понесет из магазина, будет изготовлено нефтеперерабатывающей промышленностью…
Нефть — это сырье для изготовления пластмасс. Вы знаете, что пластмассы вытесняют, с одной стороны, металлы, с другой — дерево и камень. Свойства пластмасс весьма разнообразны и чрезвычайно ценны для человека. Бесспорно, XXI век будет веком пластмасс, как наш век является веком металлов. Нефть будет кормить, одевать, обогревать человека, из ее продуктов будут все в большей степени делаться жилища и орудия. Бесспорно, для техники будущего, для науки и промышленности нефть будет драгоценнее золота.
В разговор включается Капелюшников, затем снова подает реплику Миронов. Мы перестаем следить за тем, кто и что сказал, следя только за общей линией рассказа, за основными идеями.
— Итак, добыча нефти будет расти из года в год потому, что будет расти спрос на нее как на важнейшее топливо для любых транспортных машин— теплоходов, тепловозов, самолетов, автомобилей, тракторов и т. д. — и как на ценнейшее сырье для химической промышленности. И встает вопрос; а не иссякнут ли наши запасы нефти в ближайшие годы, не окажется ли наша цивилизация, в значительной степени основывающаяся на нефти и нефтепродуктах, перед угрозой гибели?
Мы можем смело ответить на это: нет!
Тридцать лет назад ученые рисовали себе страшную картину истощения залежей чилийской селитры — важнейшего удобрения, содержащего азот в связанном виде. А сегодня мы уже получаем азотистые удобрения из… воздуха. Всего двадцать лет назад по некоторым недальновидным прогнозам считали, что уже через пятнадцать лет нефтяные месторождения иссякнут. Мы с вами — свидетели того, что и этот прогноз не оправдался.
Наша страна богата нефтью. Совсем недавно мы думали, что нефть у нас есть только на Кавказе. Сегодня нефть добывают в Поволжье, Средней Азии, на Украине. В Белоруссии уже ведутся разведочные работы. Можно смело считать, что на ближайшее столетие нефти нам, как бы ни росла ее добыча, хватит с избытком из уже открытых месторождений. Полные ее запасы можно оценить, только зная общее количество осадочных пород, имеющихся на территории нашей страны. В настоящее время эти расчеты еще не закончены.
Какие глубины будут достигнуты? Уже сейчас есть скважина глубиной до шести — семи тысяч метров. Эти скважины дают нефть — значит, она может быть и на большей глубине. В поисках нефти ли, в погоне ли за другими ископаемыми богатствами, но можно уверенно сказать, что в XXI веке глубина скважин достигнет примерно двух десятков километров. По всей вероятности, проходить скважины такой глубины смогут или турбо- и электробуры или буры, работающие на совершенно новых принципах — с помощью тока высокой частоты, ультразвука, направленных взрывов.
Теперь о том, как полно сможем мы извлекать нефть.
В лабораториях делают опыты. Берут сухой песок и добавляют в него по весу всего пять процентов нефти. Затем эту смесь помещают в сосуд, в который закачивают газ высокого давления. Этот газ растворяет нефть, которая переходит в сосуд пониженного давления и осаждается. Вероятно, в будущем мы будем несравненно более активно воздействовать на нефтеносный пласт: сможем не только поддерживать в нем давление, что мы умеем делать уже и сейчас, накачивая в пласт воду по так называемому методу законтурного обводнения, — но и варьировать давление, повышая его, чтобы летучие углеводороды перешли в жидкое состояние, или, наоборот, понижая, чтобы они превратились в газ. Мы сможем, вероятно, изменять и температуру пласта. И тогда мы будем извлекать из-под земли не половину, а 95–97 процентов скрытого в недрах черного золота.
Возможно, будет поставлена и другая, не менее важная задача. Мы не знаем сейчас подземных дорог нефти, но большинство ученых приходит к убеждению, что нефть перемещается в подземных пластах, что мы ее находим сейчас, может быть, в сотнях километров от мест ее образования. Нет сомнения, что люди изучат законы подземных миграций нефти. А узнав эти законы, они научатся использовать их в своих целях, может быть, направлять по своему желанию течения подземных маслянистых струй к тем местам, где их наиболее удобно вывести на поверхность и использовать. И тогда нефтяники не будут бурить скважины там, где имеется предположение о наличии нефти, а переводить нефть под землей к имеющимся уже скважинам.
Это мечта? Конечно! Но и не такие мечты осуществляла наука за пятидесятилетние сроки. Вспомните о радио. С его рождения еще не прошло трех четвертей века, а оно уже осуществило мечту не только о связи на большие расстояния с помощью азбуки Морзе, но и позволяет осуществлять передачу музыки, звуков, команд управления, изображений. Пятьдесят лег при современном темпе развития науки — огромный срок.
Как будет выглядеть нефтепромысел XXI века? Его не так просто себе представить, как кажется.
Прежде всего методы разведки поднимутся, видимо, до такого уровня, когда геолог сможет нанести на карте точные очертания месторождения, не производя ни одного метра разведочного бурения. Поэтому на месте будущего нефтепромысла сразу начнется промышленное бурение.
Вероятно, буровые вышки будут полностью автоматизированы. Десятками их, вставших над месторождением нефти, сможет управлять один дежурный оператор. Перед ним на четких схемах появится не только горизонтальный план промысла, но и вертикальный разрез земных пластов, Оператор будет видеть, какую глубину и через какие пласты проходит долото бура в каждой скважине. В случае необходимости от отдаст команду, и перед ним на схеме прямая как стрела скважина начнет искривляться, устремляясь к самому сердцу подземной сокровищницы.
