خبرگزاری میز نفت:
به گزارش میزنفت، در تاریخ صنعت نفت و گاز، چاه‌های سرکش را با گل سنگین، چاه امدادی، تزریق سیمان و تجهیزات کنترل فشار مهار می‌کنند. اتحاد جماهیر شوروی اما در دهه‌های ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰ راه‌حل دیگری را نیز آزمود: حفر چاهی انحرافی، قراردادن یک بمب هسته‌ای در اعماق زمین و انفجار آن در فاصله چند ده متری چاه فوران‌کرده.
هدف از انفجار، سوزاندن گاز یا خاموش‌کردن مستقیم آتش نبود. موج ضربه‌ای بمب باید سنگ‌های اطراف را خرد و جابه‌جا می‌کرد تا مسیر چاه زیر زمین فشرده و مسدود شود. اگر محل بمب و قدرت آن درست محاسبه می‌شد، فشار چندمیلیون‌تنی زمین مانند یک شیر غول‌پیکر مسیر گاز را می‌بست.
شوروی دست‌کم پنج عملیات هسته‌ای را برای مهار چاه‌های گاز از کنترل خارج‌شده اجرا کرد. مشهورترین آنها در میدان اورتابولاک ازبکستان رخ داد؛ جایی که یک بمب ۳۰ کیلوتنی، آتشی را خاموش کرد که هزار و ۶۴ روز می‌سوخت.
فورانی با فشار ۳۰۰ اتمسفر
ماجرا در اول دسامبر ۱۹۶۳ از چاه شماره ۱۱ میدان گازی اورتابولاک در جنوب ازبکستان آغاز شد. حفاران در عمق بیش از ۲ هزار و ۴۰۰ متر به لایه‌ای با فشار غیرعادی رسیدند. فشار مخزن حدود ۳۰۰ اتمسفر برآورد شد و گاز حاوی سولفید هیدروژن نیز شرایط را خطرناک‌تر کرد.
تجهیزات چاه نتوانستند فشار را تحمل کنند. رشته حفاری به بیرون پرتاب شد، سرچاه آسیب دید و گاز فوران‌کرده آتش گرفت. شعله‌ای عظیم در بیابان شکل گرفت که صدای آن از فاصله چندکیلومتری شنیده می‌شد.
برآوردها درباره حجم هدررفت متفاوت است، اما منابع تخصصی میزان خروج گاز را بیش از ۱۲ میلیون مترمکعب در روز اعلام کرده‌اند. این مقدار تقریباً با مصرف روزانه گاز یک کلان‌شهر بزرگ برابری می‌کرد. طی نزدیک به سه سال، احتمالاً بیش از ۱۲ میلیارد مترمکعب گاز در این چاه سوخت یا وارد جو شد.
گرمای اطراف چاه چنان شدید بود که نزدیک‌شدن مستقیم به دهانه امکان نداشت. جریان گاز، بخشی از تجهیزات فلزی را ذوب کرده و در اطراف چاه حفره بزرگی به وجود آورده بود.
توپخانه هم حریف چاه نشد
مهندسان شوروی روش‌های مختلفی را برای مهار اورتابولاک امتحان کردند. جریان‌های پرقدرت آب به سوی شعله هدایت شد، موانع مهندسی ساخته شد و حتی برای تخریب دهانه چاه از آتش توپخانه کمک گرفتند. هیچ‌کدام نتوانست مسیر گاز را ببندد.
مشکل در زیر زمین قرار داشت. سرچاه از بین رفته بود و گاز پرفشار از مسیرهای مختلف به سطح می‌رسید. حتی اگر شعله خاموش می‌شد، آزادشدن گاز سمی و قابل‌انفجار می‌توانست خطر بیشتری ایجاد کند. چاه باید از عمق بسته می‌شد.
در سال ۱۹۶۶ گروهی از متخصصان هسته‌ای و صنعت گاز پیشنهاد کردند مسیر چاه با یک انفجار زیرزمینی قطع شود. این ایده ساده به نظر می‌رسید، اما اجرای آن به محاسبات بسیار دقیقی نیاز داشت. اگر بمب بیش از حد دور قرار می‌گرفت، موج انفجار به چاه نمی‌رسید. اگر بیش از حد نزدیک بود، ممکن بود شکاف‌های تازه‌ای ایجاد کند و گاز یا مواد رادیواکتیو را به سطح برساند.
بمبی دو برابر هیروشیما
دو چاه انحرافی به سمت مسیر چاه شماره ۱۱ حفر شد. یکی از آنها توانست در عمق حدود هزار و ۵۰۰ متر به فاصله تقریبی ۳۵ متری چاه فوران‌کرده برسد. سپس بمبی ویژه با قدرت ۳۰ کیلوتن درون آن قرار گرفت و مسیر چاه با سیمان بسته شد.
قدرت این بمب تقریباً دو برابر بمبی بود که در سال ۱۹۴۵ بر هیروشیما فرود آمد؛ با این تفاوت که بمب اورتابولاک در عمق زمین منفجر می‌شد و قرار بود انرژی آن درون لایه‌های سنگی محصور بماند.
مجوز نهایی عملیات در بالاترین سطح سیاسی شوروی صادر شد. کارکنان غیرضروری از منطقه خارج شدند و دانشمندان در پناهگاه‌ها منتظر نتیجه ماندند.
روز ۳۰ سپتامبر ۱۹۶۶ بمب منفجر شد. زمین لرزید، گردوغبار از سطح برخاست و شعله عظیم اورتابولاک شروع به کوچک‌شدن کرد. حدود ۲۰ تا ۲۳ ثانیه بعد، آتشی که نزدیک به سه سال می‌سوخت، خاموش شد.
انفجار، مسیر چاه را در عمق زمین فشرده و ارتباط مخزن با سطح را قطع کرده بود. نخستین استفاده از یک انفجار هسته‌ای برای مهار فوران چاه گاز موفق شده بود.
بمب دوم با قدرت ۴۷ کیلوتن
موفقیت اورتابولاک، مقام‌های شوروی را به تکرار روش هسته‌ای تشویق کرد. دومین عملیات در سال ۱۹۶۸ در میدان گازی پاموک، باز هم در ازبکستان، انجام شد.
شرایط پاموک پیچیده‌تر بود؛ گاز تنها از دهانه اصلی خارج نمی‌شد و از شکاف‌ها و منافذ سطح زمین نیز نشت می‌کرد. یک چاه انحرافی تا عمق حدود ۲ هزار و ۴۴۰ متر حفر و بمبی با قدرت ۴۷ کیلوتن در فاصله نزدیک به مسیر چاه منفجر شد.
قدرت بمب پاموک بیش از سه برابر بمب هیروشیما بود. برخلاف اورتابولاک، جریان گاز بلافاصله متوقف نشد، اما طی چند روز کاهش یافت و سرانجام مسیر فوران بسته شد.
دو موفقیت پیاپی این تصور را به وجود آورد که شوروی به فناوری تازه‌ای برای مهار چاه‌های غیرقابل‌کنترل دست یافته است.
پنج عملیات برای بستن چاه‌ها
اتحاد جماهیر شوروی در مجموع پنج انفجار هسته‌ای را با هدف مهار فوران چاه‌های گاز انجام داد:
اورتابولاک در ازبکستان، ۱۹۶۶: بمب ۳۰ کیلوتنی و مهار موفق فوران
پاموک در ازبکستان، ۱۹۶۸: بمب ۴۷ کیلوتنی و توقف تدریجی جریان گاز
میدان مایسکی در ترکمنستان، ۱۹۷۲: انفجار حدود ۱۴ کیلوتنی برای بستن فورانی دوساله
عملیات فاکل در اوکراین، ۱۹۷۲: انفجار ۳٫۸ کیلوتنی در عمق بیش از ۲۴۰۰ متر
میدان کومژینسکی در شمال روسیه، ۱۹۸۱: انفجار حدود ۳۷٫۶ کیلوتنی که نتوانست مسیر فوران را به‌طور کامل ببندد
درباره نتیجه عملیات فاکل اختلاف وجود دارد. برخی گزارش‌های شوروی آن را در زمره عملیات‌های موفق قرار داده‌اند، اما منابع اوکراینی می‌گویند شعله فقط مدت کوتاهی خاموش شد و دوباره زبانه کشید؛ در نهایت نیز چاه با روش‌های متعارف مهار شد.
در مورد کومژینسکی، شکست عملیات روشن‌تر است. به‌دلیل مشخص‌نبودن دقیق مسیر زیرزمینی گاز، موج انفجار نتوانست کانال اصلی فوران را قطع کند. این شکست نشان داد که بمب هسته‌ای، حتی با قدرت ده‌ها کیلوتن، بدون شناخت دقیق هندسه چاه و شکاف‌های مخزن کارایی ندارد.
بمب چگونه چاه را می‌بست؟
این روش را نباید با انداختن بمب داخل چاه اشتباه گرفت. بمب در چاهی جداگانه و در فاصله‌ای حساب‌شده از مسیر چاه آسیب‌دیده قرار می‌گرفت.
پس از انفجار، سه اتفاق رخ می‌داد: نخست، سنگ‌های نزدیک بمب ذوب یا تبخیر می‌شدند و یک حفره زیرزمینی ایجاد می‌کردند. سپس موج ضربه‌ای، لایه‌های اطراف را خرد و فشرده می‌کرد. در مرحله نهایی، فشار سنگ‌ها می‌توانست لوله و مسیر چاه فوران‌کرده را ببرد، له کند یا با توده متراکم سنگ مسدود سازد.
فوران زمانی متوقف می‌شد که این منطقه فشرده‌شده، ارتباط میان مخزن گاز و سطح زمین را به‌طور کامل قطع کند. کوچک‌ترین خطا در تعیین محل چاه می‌توانست انفجار را بی‌اثر کند یا حتی مسیرهای تازه‌ای برای حرکت گاز بسازد.
آیا تشعشع به سطح رسید؟
انفجارهای اورتابولاک و پاموک در عمق زیاد و در سازندهایی انجام شدند که توان محصورکردن مواد رادیواکتیو را داشتند. گزارش‌های رسمی شوروی و بررسی‌های منتشرشده بعدی مدعی‌اند در این عملیات‌ها افزایش معناداری بالاتر از پس‌زمینه طبیعی تشعشع در سطح ثبت نشد.
بااین‌حال، اطلاعات پروژه‌های هسته‌ای شوروی برای سال‌ها محرمانه بود و امکان نظارت مستقل امروزی وجود نداشت. تجربه دیگر انفجارهای موسوم به «صلح‌آمیز» شوروی نیز نشان داد که همه آنها بدون پیامد محیط‌زیستی نبودند. برخی آزمایش‌ها موجب خروج مواد رادیواکتیو یا آلودگی مناطق اطراف شدند.
اتحاد شوروی بین سال‌های ۱۹۶۵ تا ۱۹۸۸ برنامه گسترده‌ای برای استفاده صنعتی از انفجارهای هسته‌ای اجرا کرد. براساس یک مطالعه جامع منتشرشده در نشریه Science & Global Security، در این برنامه ۱۲۲ انفجار با استفاده از ۱۲۸ وسیله هسته‌ای برای اهدافی مانند ایجاد مخازن زیرزمینی، اکتشاف لرزه‌ای، تحریک تولید نفت و گاز، حفاری کانال و مهار چاه‌ها انجام شد. مطالعه برنامه انفجارهای هسته‌ای شوروی
چرا این روش کنار گذاشته شد؟
با پیشرفت فناوری حفاری، استفاده از چاه‌های امدادی، فوران‌گیرهای مقاوم، تصویربرداری دقیق زیرسطحی و روش‌های نوین تزریق سیمان، نیاز به چنین راه‌حل افراطی‌ای کاهش یافت. خطر آلودگی رادیواکتیو، ایجاد شکستگی‌های ناخواسته، اشتباه در تعیین محل انفجار و مخالفت افکار عمومی نیز ادامه این روش را غیرقابل‌قبول کرد.
پیمان منع جامع آزمایش‌های هسته‌ای نیز همه انفجارهای هسته‌ای، حتی انفجارهایی با عنوان صلح‌آمیز، را در بر می‌گیرد. روسیه پس از پایان برنامه شوروی دیگر از بمب هسته‌ای برای مهار چاه استفاده نکرد.
پس از حادثه دیپ‌واتر هورایزن در سال ۲۰۱۰ نیز برخی افراد پیشنهاد کردند چاه ماکوندو با انفجار هسته‌ای بسته شود، اما این ایده هیچ‌گاه به گزینه عملی دولت آمریکا تبدیل نشد. ویژگی‌های زمین‌شناسی بستر خلیج مکزیک، خطر نشت رادیواکتیو و احتمال ایجاد شکاف‌های تازه، آن را به قماری غیرقابل‌قبول تبدیل می‌کرد.
تجربه شوروی نشان داد بمب هسته‌ای می‌تواند یک چاه گاز را ببندد، اما فقط وقتی محل فوران با دقت شناخته شود و زمین‌شناسی منطقه اجازه دهد. در اورتابولاک، بمبی دو برابر هیروشیما نقش آخرین شیر ایمنی چاه را بازی کرد؛ شیری که فقط یک‌بار بسته می‌شد و هیچ راهی برای بازکردن دوباره آن وجود نداشت.
منبع:
خبرگزاری میز نفتاین خبر به صورت اتوماتیک جمع آوری شده است در صورتی که منافاتی با قوانین دارد لطفا از طریق صفحه تماس با ما گزارش دهید.
