МЕССОЯХв: ГАЗОВЫЕ ИНТРИГИ
Кандидат технических наук Л.К. СИЛЬВЕСТРОВ
Мессояха - мелкое, как по запасам, так и по глубине залегания, чисто газовое месторождение на дальнем северо-востоке Тюменской области на Гыданском полуострове, примерно на широте г. Норильска и в 270 км к западу от него за Енисеем. Название месторождению дала местная речка Мессояха. К настоящему времени оно практически полностью отработано, из начальных ресурсов газа добыто более 15 млрд м3. Оставшиеся запасы не представляют серьёзного интереса ввиду низких остаточных пластовых и устьевых давлений природного газа и достаточных запасов более крупных глубокозалегающих газоконденсатных Южно- и Северосоленинского месторождений, ныне поставляющих газ Норильску.
Широкая известность и можно даже сказать слава Мессояхи связана с тем, что с неё началось снабжение природным газом знаменитого на весь мир Норильского горно-металлургического комбината (НГМК), вся энергетика которого до того держалась на каменном угле, добываемом на карьере и шахтах Кайерканского месторождения неподалёку от Норильска, да на дорогущем завозном дизтопливе.
Тогдашний Председатель правительства А.Н. Косыгин - специалист с государственным мышлением, грамотный экономист и прагматичный технарь -сразу же оценил значение перевода НГМК и города с угля на природный газ, настоял на незамедлительном выделении необходимых ресурсов для обустройства и освоения месторождения и строительства магистрального газопровода (МГ) Мессояха-Дудинка-Норильск с подводными переходами через Енисей - кстати, почти одновременно с МГ Таас-Юрях-Якутск, одним из первых в мире за Полярным кругом. Газопровод
© Л.К. Сильвестров
диаметром 720 мм был проложен в рекордно короткие сроки в надземном варианте на свайных основаниях - поначалу одна нитка, а вслед за ней вторая в том же транспортном коридоре. Труба газопровода свободно скользила в хомутах по горизонтальным ригелям, связывающим оголовки спаренных свай, компенсируя температурные деформации в диапазоне от +30 до -50 °С. Это решение позднее успешно использовалось американцами при прокладке своего надземного трансаляскинского нефтепровода. Из-за отсутствия опыта прокладки подводных труб такого диаметра через Енисей и по соображениям экологии и надёжности их проложили в виде шести-семи ниток труб диаметром 425 мм, одна из которых позднее использовалась как часть магистрального конденсатопровода для перекачки газового конденсата, выделяемого из "жирного" газа Южно-Соленинского ГКМ на головных сооружениях Мессо-яхского газопромысла.
Автору довелось лично поработать на Мессояхе в летние месяцы в 1973-1976 гг., когда активная разработка месторождения уже завершилась, и большая часть из трёх десятков газодобывающих скважин в тёплый пе- 014 риод года находилась в консервации. & К этому времени почти весь газ поступал ъ с Южно-Соленинского ГКМ практически | без подготовки в виде сырой пластовой § смеси, сдобренной изрядным количест- £ вом метанола. Метанол тогда был един- 1 ственным пригодным для столь суровых д-зимних условий ингибитором гидратооб- | разования - проще сказать, предотвра- § щал образование гидратов природного « газа, содержавшего довольно много | этана, пропана и бутана, по всей тех- * нологической цепочке добычи от забоя = скважины до устья, в газосборных сетях и газопроводах до Мессояхи.
39
Глазам стороннего неискушённого наблюдателя, каковым я появился на Мессояхе по делам, связанным с подземным хранением газового конденсата, многое было непривычно и даже дико. На фоне типичных для тех лет на северных газопромыслах невзрачных одно- и двухэтажных жилых бараков с удобствами на улице для вахтовых работников поражали размерами и размахом громадные корпуса газовой электростанции, котельной и ЦОГа - цеха очистки газа с сепараторами первой и второй ступени отделения газового конденсата и капельной воды, а также адсорберами окончательной осушки газа перед подачей в МГ. Да и со всей сопутствующей инфраструктурой.
Все масштабные сооружения были построены на свайных основаниях и уже тогда начинали подавать первые признаки деформаций от нештатных и недопустимых осадок после оттаивания вечной мерзлоты, вызванного аварийными проливами тёплой воды и недостаточным проветриванием подполий в зимнее время несмотря на то, что естественная температура мерзлоты на глубине 15 м была равна от -5 до -7 °С.
Позднее до меня дошло, что все эти сооружения были прозорливо и дальновидно сооружены на Мессояхе с большими запасами именно в расчёте на их использование в качестве базовых головных сооружений для промысловой подготовки газа других близлежащих месторождений, что в конце концов блестяще оправдалось после открытия и освоения целого букета газоконден-сатных залежей в окрестностях Мессо-§ яхского газового месторождения. 8 На начальном этапе газоснабжения I НГМК Мессояха оказалась сущим по-| дарком. Её газ состоял практически из
1 чистого метана (98.9 объёмных процен-
2 тов), был, как принято говорить у газо-| виков, "тощим", то есть практически не ^ содержал более тяжёлых углеводоро-I дов и уж тем более фракций газового § конденсата. Его можно было подавать « прямо в МГ без обычной промысловой | подготовки. Надо было лишь отделить | жидкий водометанольный раствор и = лишить влагосодержания, способного загидратить и перекрыть часть или даже всё сечение газопровода зимой.
При глубине залегания газоносного коллектора от 730 до 850 м исходные пластовые термодинамические параметры (давление 8.1 МПа и температуры от плюс 8 °С у кровли до плюс 12 °С у почвы) допускали простейшую промысловую подготовку газа методом низкотемпературной сепарации с конечным давлением подготовленного газа примерно 5.5 МПа при его подаче в головной участок МГ. Месторождение эксплуатировалось в классическом упруго-водонапорном режиме, при котором поверхность подстилающих подземных вод (с минерализацией всего около 5 г/л) поджимает вышележащий газ наподобие поршня и замедляет падение пластового давления при отборе газа.
Разумеется, в пласте газ был полностью насыщен влагой, и для предотвращения образования гидратов природного газа при понижении давления в призабойных зонах газодобывающих скважин, лифтовых колоннах и надземных газосборных сетях в затрубье каждой скважины закачивали некоторое расчётное количество метанола с расходом порядка 20 л/ч. В сепараторах НТС метанол с частью поглощённой им влаги выпадал в виде водометанольно-го раствора, который отделяли, собирали и регенерировали для повторного использования. Но для предотвращения выпадения влаги и образования гидратов в трубах МГ требовалась более глубокая осушка, которую обеспечивали в адсорберах на цеолитах, работавших в повторно-попеременных режимах -в основном зимой, когда температура транспортируемого газа в надземном МГ была практически равной температуре атмосферного воздуха и могла опускаться до минус 50 °С и ниже. Средний дебит газодобывающей скважины составлял 150 тыс. м3/сут. природного газа. В течение первых восьми лет максимальной добычи исходного пластового давления хватало для подачи газа до Норильска без промежуточных компрессорных станций.
Регулярная подача 5 млн м3/сут. природного газа в Норильск резко улучшила показатели работы НГМК, облегчила условия труда металлургов и позволила перевести тысячи горняков, ранее
занятых на добыче каменного угля, на добычу медно-никелевых руд на рудниках Талнаха, не говоря уже об улучшении экологии региона за счёт перевода с угля и котельного топлива на газ технологических производств Норильского медно-никелевого комбината и множества крупных и мелких котельных. Соответствующий экономический эффект был подсчитан, оказался внушительным и быстро с лихвой окупил понесённые затраты.
Как раз в эти годы в России начали обращать внимание и усиленно изучать гидраты природного газа. Хотя первые промысловые исследования гидратов природного газа, поднятых из глубины недр в кернах, были предприняты в "На-дымгазпроме" ещё в начале 1960-х гг., интерес к ним возрос после регистрации в СССР открытия природных гидратов, авторами которого были в том числе академики Н.В. Черский и А.А. Трофимук.
Теоретические предположения требовали подтверждения на практике, и Мессояха, утратившая к этому времени значение главного поставщика газа НГМК, стала жертвой моды на гидраты.
Месторождение задним числом было объявлено газогидратным, стало объектом усиленного внимания заезжих геофизиков, исследователей, аспирантов и профессоров и яростных споров и дискуссий по степени его загидраченно-сти, тем более, что неиспользуемая хорошая инфраструктура предоставляла для этого все возможности.
В короткий период активной разработки Мессояхского месторождения промысловые геологи, руководившие разработкой, о газогидратности месторождения понятия не имели, ограничиваясь предусмотренными проектом разработки закачками ингибитора гид-ратообразования (технического метанола) по заколонному межтрубью на забои эксплуатационных скважин. Один из них, Н.Н. Вишневецкий, с которым я познакомился на месторождении, опытный специалист, окончивший в своё время МИНХиГП им. И.М. Губкина и успевший к тому времени поработать на Медвежьем и в Якутии, работал на Мессояхе промысловым геологом в 1971 -1973 гг. Ко всем потугам доказать
гидратность Мессояхи он относился с ухмылкой и как-то рассказал мне, что настырные исследователи массивными закачками метанола в попытке увеличить дебит по крайней мере трёх эксплуатационных скважин якобы за счёт разложения гидратов добились того, что по лифтовым колоннам вместо газа начинался излив на поверхность водо-метанольного раствора, чем всё "исследование" и завершалось.
Тем не менее миф о газогидратности Мессояхи не только не заглох, но ширился и разрастался, кочуя из одной публикации в другую со множеством предположений и сомнительных доказательств.
К сожалению это мифотворчество не иссякло поныне: в трудах последней конференции "Физико-химическая геотехнология" в МГГУ 12-13 ноября 2013 г. оно вновь проявилось по крайней мере в четырёх разных докладах. Уже после завершения своей карьеры промы
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.