Поезд Богословск—Свердловск дробно простучал на выходных стрелках и набрал скорость. Как всегда в начале пути, соседи по купе еще продолжали затеянные прежде разговоры.
— Эх! Больно уж дело неизвестное,— сказал один из них.
— Да вы, Сергей Николаевич, напрасно тревожитесь,— отозвался его собеседник.— Железнодорожный карьер — почти то же, что и угольный. А если бы вас на нефтяной карьер послали?..
Признаюсь, выражение «нефтяной карьер» мне показалось непонятным. Нефть — жидкость. Ее поднимают по скважинам насосами, перекачивают по трубам, перевозят в цистернах. Но черпать ковшом экскаватора?.. Наверное, это все равно, что решетом воду носить.
Однако после разговора с соседями по купе это мнение решительно изменилось. А еще через несколько дней, заинтересовавшись, я побывал в гостях у одного из собеседников — главного технолога отдела открытых работ Свердловского института «Уралгипрошахт» Петра Ивановича Иванова.
В светлом помещении с окнами во всю стену сидело два десятка инженеров-проектировщиков. Одни, склонившись над чертежными комбайнами, чертили на свежих листах ватмана, другие сосредоточенно вели подсчеты на электрических вычислительных машинах. Третьи громко спорили. В центре этой группы и оказался Петр Иванович.
— Проходите, пожалуйста. Мы еще только начинаем работу над нефтяным карьером. Она обещает быть интересной. Так ведь, Виктор Леонтьевич?
— Интересная-то интересная, но все таки необычная. Мы, по правде говоря, привыкли к угольным карьерам,— отвечает старший инженер Яковлев.
Беседа наша затянулась. Передо мной постепенно вырисовывалось то, что сейчас рождается здесь, в стенах проектного института. Рождается пока в виде эскизов, наметок, проектных соображений. Затем они превратятся в чертежи на хрустящих листах ватмана, расчетно-пояснительную записку, спецификацию оборудования, различные сметы. А только уж потом проекту нефтяного карьера суждена будет долгая жизнь на земле.
— В старину люди считали, что нефть под землей стоит озерами,— говорит Петр Иванович.— Но это не так. Нефть, как вода в губке, заполняет пустоты в пористых породах: песчанике, известняке, песке.
Много лет тому назад нефть вычерпывали из неглубоких колодцев ведрами и бадейками. Выкопают колодец, нефть потихоньку и просачивается в него. Это, если можно так выразиться, первый, примитивный «открытый способ». С тех пор скважины ушли глубоко под землю. Но появилась необходимость и в открытом способе добычи нефти.
Месторождение, которое собираются разрабатывать таким образом, находится в Ухтинском районе, Коми АССР. Называется оно Ярегским и открыто еще в 1932 году.
Уже в те годы месторождение было детально разведано. Но добычу нефти наладить там никак не могли.
Месторождение оказалось на редкость «упрямым». Несмотря на мощный нефтяной пласт, достигавший семидесяти метров, несмотря на то, что пористый песчаник был весь пропитан нефтью, откачать ее насосами не удавалось. Слабое пластовое давление, вязкая нефть, множество малопроницаемых прослоек создавали неодолимые преграды для нефтедобытчиков.
Тогда в 1937 году на Ярегском месторождении впервые в Советском Союзе была заложена нефтешахта. Скважины, пробуренные из горных выработок — подземных коридоров, стали понемногу отдавать нефть.
В настоящее время на Ярегском месторождении работает не одна, а три нефтешахты. За двадцать с лишним лет работы на месторождении пройдено свыше пятисот километров подземных коридоров, получено несколько миллионов тонн нефти.
Но, к сожалению, и шахтный метод добычи нефти крайне невыгоден. Ученые подсчитали, что подземными скважинами можно извлечь лишь пять процентов всех запасов нефти: ту ее мизерную часть, что находится не в самом песчанике, а в нарушениях пласта, разломах и трещинах. Геологи так и называют эту нефть — «трещинной». Можно сказать, почти все запасы «черного золота» остаются в земных тайниках.
На первый взгляд это кажется даже невероятным. Месторождение эксплуатировалось два десятка лет, а по сути дела, оно еще почти не тронуто!
Как же в песчанике удерживается нефть? Оказывается, эта горная порода состоит из бесчисленного количества отдельных песчинок, размером в три-четыре миллиметра. Каждая песчинка, так сказать, «обернута» пленкой нефти. Кроме того, нефть содержится в небольших пространствах между отдельными песчинками. Связь нефти с многочисленными песчинками настолько сильна, что насосы не могут порвать силы сцепления.
Нефтяной пласт залегает на глубине 150 метров. Чтобы добраться до него, придется убрать лежащие сверху пустые породы. Нефтяной карьер Ярегского месторождения будет одним из самых крупных карьеров нашей страны. Достаточно сказать, что за восемь лет строительства будет вывезено 130 миллионов кубометров пустой породы —почти столько же, сколько потребовалось для создания котлована грандиозной Сталинградской гидроэлектростанции.
Какие землеройные машины будут помогать горнякам?
Проектом предусмотрено два варианта механизации земляных работ. Пока трудно окончательно остановиться на одном из них. По первому варианту помощниками горняков будут тяжелые скальные экскаваторы. Они погрузят песчаник в 95-тонные самоходные железнодорожные вагоны, которые доставят его на обогатительную фабрику. По второму варианту за дело возьмутся мощные многоковшовые экскаваторы. В этом случае доставлять песчаник на фабрику будут ленточные конвейеры.
Дальше надо будет отделить нефть от песчаника. Этим и займется обогатительная фабрика. Корпуса ее дробильного и флотационного отделений тоже видны на чертежах проектного института.
Нефтеносный песчаник, поступивший с карьера, должен быть превращен в песок. Для этого проектировщики думали применить шаровые мельницы. Они хорошо разрушают песчаник. Но…
Петр Иванович быстро взял лист чистой бумаги и несколькими размашистыми штрихами набросал разрез мельницы и схему строения песчаника.
Характерно, что когда проектировщику нужно что-нибудь объяснить, он предпочитает воспользоваться эскизом, схемой. И не потому, что слова не объясняют существа дела. Просто чертеж — язык инженера, четкий, ясный и всем понятный.
…Беда в том, что стальные шары мельниц не только дробят песчаник, но и разламывают мельчайшие песчинки. Нефть при этом обволакивает разрушенные песчинки так прочно, что отделить ее уже невозможно. Пришлось отказаться от применения шаровых мельниц. Наилучшие результаты получатся при использовании молотковых дробилок. Они аккуратно размельчают песчаник и превращают его в нефтеносный песок.
Дальше песок смешивается с водой. Мощные землесосные установки направляют эту смесь в длинный трубопровод. В трубах на большой скорости вода совершает важную работу: она срывает с песчинок нефтяную пленку! Теперь классификаторы и другие аппараты отделяют вначале песок, а потом воду от нефти.
Из каждого кубометра нефтеносного песчаника Ярегского месторождения извлекается пятьдесят килограммов нефти высокого качества. Она не замерзает даже при сорокаградусных морозах. Из такой нефти получают отличные смазочные масла для работы механизмов в суровых условиях Урала, Сибири и Крайнего Севера.
Открытый способ добычи нефти…У него огромные перспективы. С его помощью на отработанных и брошенных месторождениях, где нефтеносные пласты расположены близко от поверхности земли, появятся экскаваторы, самосвалы, конвейеры. К старым промыслам вновь вернется «молодость». И необычные сейчас нефтяные карьеры превратятся в узаконенные горные предприятия.
Пока нефтяной карьер, один из первых в Советском Союзе, рождается на бумаге, в обсуждениях и раздумьях проектировщиков. Но и сейчас чувствуются его могучие «плечи»: совершенная техника, принципиально новые инженерные решения. Открытый способ добычи нефти выходит на широкую дорогу семилетки!
