Н.М.Еронин "Старогрозненская штольня"

Посвящается памяти моего отца Михаила Алексеевича Еронина

Нефтяники старшего поколения, как мне представляется, были очень любознательными, обладали широким диапазоном мышления и постоянно находились в поисках нового. Со слов моего отца, ветерана грозненской нефтяной промышленности М.А.Еронина, мне было известно, что грозненцам издавна нетерпелось заглянуть в недра продуктивных пластов, исследовать их строение, характер остаточной нефтенасыщенности и механизм нефтеотдачи. Хотелось выяснить возможность извлечения из выработанных пород остаточных запасов нефти, так как ранний опыт эксплуатации неглубоко залегающих пластов третичного периода показал, что при вскрытии они проявляли себя иногда значительными притоками нефти. На основе этого возникла идея соорудить опытную штольню в Старогрозненском районе в интересах промышленной добычи остаточной нефти.

М.А.Еронин в послевоенные годы

   Эта идея довольно долго вынашивалась научно-технической общественностью Грозного. Ее широко поддержали молодые, инициативные и талантливые специалисты, некоторые из которых впоследствии стали известными учеными. Удалось убедить руководство “Грознефти” и Комитет по вторичным методам разработки в Грозном, что штольня – горизонтальная горная выработка имеет неоспоримые преимущества по сравнению с другими, более сложными выработками. Именно штольня была заложена в октябре 1932 г.

Мой отец в то время заведовал нефтепромысловой кафедрой Грозненского нефтяного института и работал в институте вместе с будущим академиком М.Д.Миллионщиковым - одним из инициаторов сооружения штольни и проведения в ней важных исследований. Хотя имя Михаила Дмитриевича Миллионщикова достаточно широко известно, уместно напомнить о нем, бывшем воспитаннике Грозненского нефтяного института. Он учился в нем с 1929 г. и, будучи от природы весьма одаренным математиком, одновременно являлся ассистентом кафедры высшей математики. После окончания института он был оставлен в нем работать на кафедре теоретической механики, а затем - на кафедре бурения. Уже тогда М.Д.Миллионщиков глубоко интересовался одной из сложных проблем - проблемой турбулентности, во многом определившей его дальнейший путь в науке, поэтому вскоре был зачислен в аспирантуру знаменитой аэродинамической лаборатории в Москве.

Успешно окончив ее под руководством академика Б.Н.Юрьева, М.Д.Миллионщиков защитил в 1938 г. кандидатскую диссертацию. После этого он работал в Московском авиационном институте доцентом, а с 1949 г. перешел в Институт атомной энергии, руководимый И.В.Курчатовым, и стал крупнейшим ученым в области механики и ядерной физики. Имя его впоследствии было присвоено старейшему в нефтяной промышленности страны Грозненскому нефтяному институту.

Помню, как еще в 1963 г. М.Д.Миллионщиков на встрече с грозненцами в Москве вспоминал о своей жизни и работе в Грозном, называл имена своих товарищей – земляков, тепло отзывался о Старогрозненской штольне, о моем отце, с которым дружил и который с 1933 по 1934 г. работал инженером, а с 1934 по 1936 г. был заведующим штольней.

В создании опытной штольни приняли участие многие специалисты. Трудно назвать тех из них, кто был непосредственным участником проектирования и строительства штольни, в чьих головах зрела эта неординарная по тому времени идея. Известно только, что по проекту инженера М.А. Клушина на 975-м участке Старых промыслов в так называемой Мамакаевской балке она была заложена и горизонтально прошла боее 500 м через коренные породы , вскрыв продуктивные песчаники третичного возраста.

Параметры горной выработки были следующие: сечение - трапецеидальное, площадь 3,6 м2, высота 2 м, кровля 1,4 м , нижнее основание 2,2 м, наклон 0,1-0,14 м. Штольня предназначалась для проведения научно-исследовательских работ с целью создания в те годы промышленной нефтяной шахты для разработки верхних пластов спаниодонтелловой свиты с использованием вторичных методов добычи нефти. Цель эта, к сожалению, не была достигнута, о чем расскажем подробнее.

Прежде всего надо отметить, что научный и практический интерес к Грозненскому нефтяному району всегда связывался с геологическими особенностями его строения, географическим положением, высокими показателями разработки месторождений, удивительной историей его развития, которая и в настоящее время привлекает внимание. Промышленное освоение грозненских месторождений началось более 100 лет тому назад (в 1893 г.) со Старогрозненской площади путем бурения скважин ударно-штанговым способом на глубину 90-150 м и сразу ознаменовалось получением мощных нефтяных фонтанов с дебитом в первые дни до 10 тыс.т/сут. В августе 1895 г. из скв. 7/ 977 с глубины 140 м ударил еще более мощный фонтан нефти. Первые три дня скважина выбрасывала нефти по 16 тыс.т/сут. Вся окрестность была залита нефтью, ее собирали в земляные амбары, значительное количество попало в р. Нефтянка. Фонтан действовал в течение трех лет, и выброс за это время превысил 1 млн.т нефти.

Нефтяные залежи третичного возраста, как и залежи Бакинского района, связаны с полосой альпийской складчатости восточной части северного склона Кавказа. Тектонические зоны здесь в большинстве случаев расположены параллельно общему простиранию Кавказского хребта. Установлено однозначно, что неглубоко залегающие пласты песчаников Грозненского района, насыщенные подвижной нефтью, повсеместно разбиты системами кливажных трещин, происхождение которых связано с действием в горных породах бокового (тангенциального) давления. Направление кливажа перпендикулярно направлению горного давления и распространяется под некоторым углом к плоскости напластования. Эти природные явления можно было отчетливо видеть в пласте при проведении Старогрозненской штольни.

Вот что писал в журнале “Грозненский нефтяник” автор проекта штольни М.А. Клушин: “ На открытой штольне за все время существования горного дела впервые (на земном шаре) были проведены разнообразные экспериментальные работы, которые имеют крупный практический интерес для эксплуатации залежей различными методами. Кроме того, получены данные по бурению, тампонажу, борьбе с обвалами. Многие выводы из этих работ уже получили практическое внедрение. За работами и исследованиями в Старогрозненской шахте следили все нефтяники Советского Союза и Америки”.

В 1932 - 1935 гг. мой отец опубликовал в местной газете “За большевистскую партийность в технике” серию статей, посвященных результатам исследований на опытной штольне. Горные работы продолжались с 1932 по 1936 г. Порода из горных выработок вывозилась вагонетками самокатом (штольня имела некоторый наклон к устью). Выполнялся большой объем научно-исследовательских работ, делались сотни анализов породы, которые подтверждали наличие значительных остаточных запасов нефти. Проводились тщательные зарисовки подземных выработок. Нефть была сильно окислена, имела высокую вязкость , плотность    0,91 - 0,93 кг/м3. Обычные методы добычи использовать было невозможно.

Грозненцы в то время предлагали смелее осваивать метод Мариэтта (площадную закачку газа) и флудинг (заводнение), а также разрабатывать залежи шахтным способом. Для этого у них были веские основания. Считалось, что в Старогрозненском районе не извлечено из неглубоко залегающих песчаников около 100 млн.т нефти. На основе накопленного на штольне опыта уже в апреле 1935 г. прорабатывался вопрос о закладке первой нефтяной шахты на Старых промыслах глубиной 120 - 130 м, площадь сечения ствола 5 м2. Из шахты намечалось получать 200 - 300 т/сут нефти. “Грознефть” намеревалась за счет этого существенно поправить положение с ее добычей. Дело в том, что в Старом районе в тот период было уже пробурено около 2300 скважин, из которых добывалось нефти менее 500 000 т/год.

М.А.Еронин у устья бывшей Старогрозненской штольни

   Однако дальнейшее развитие штольни сталкивалось с серьезными финансовыми и техническими трудностями. Ее несколько раз закрывали, постоянно ощущался недостаток оборудования и материалов (крепильного леса, вагонеток, рельсов и др.). С перебоем осуществлялось финансирование. Все это создавало чрезвычайно тяжелое положение с работой на опытной штольне и затрудняло решение поставленных задач. Между тем, многие крупные специалисты, посетившие штольню или ознакомившиеся с материалами о ней, единодушно заявляли о целесообразности ускорения работ. Среди них были начальник “Главнефти” М.В.Баринов, заведующий Бакинским нефтепромыслом им. Орджоникидзе Борц, геологи Шаповалов, Сельский и Жданов, иностранные специалисты Герольд и Юрен. На необходимости проведения научно-исследовательских работ на штольне постоянно настаивали многие местные промысловые работники и геологические службы.

В то же время проблемы рудничной разработки нефти требовали более глубокой проработки и не всегда встречали должное понимание среди некоторых научно-технических работников. Были и открытые противники. Нельзя забывать и то суровое время, когда проводились исследования. Кроме того, опытная штольня , заложенная “Грознефтью” по рекомендации Комитета вторичных методов, оказалась в весьма неблагоприятном месте для получения нефти в больших объемах. Правда проектировщики такой цели на данном этапе и не ставили. На 1 мая 1934 г. большая часть выработок прошла по нефтяному песчанику. Подземные выработки в то время были проведены на северном крыле складки в двух направлениях: северном (100 м) и западном (90 м). Дальнейшие сведения о развитии этих двух направлений выработок не сохранились, известна лишь общая проходка. Штольня закладывалась на выходах пласта 2-в, сложенного песчаником. Предполагалось провести основные выработки по этому объекту. Между тем обе выработки встретили плоскость сброса и оказались в отложениях глинистого сланца. Кровля пласта 2-в опустилась теперь ниже пола выработки. В дальнейшем западной выработкой была выявлена серия более мелких сбросов. Таким образом, в последующем горные выработки стали вести над пластом 2-в (на 4-15 м выше его кровли), что еще больше осложнило работы. Крепление выработок в глинистом сланце требовало постоянного наблюдения и ремонта. Только в феврале - апреле 1934 г. отмечено 16 случаев излома стоек и большое число других поломок. В результате вспучивания глинистого сланца сечение выработки стало деформироваться, что разрушило рельсовую дорогу, привело к обвалам породы и другим осложнениям. Работникам штольни приходилось преодолевать большие трудности. К тому же штольня относилась к разряду особо опасных горных предприятий, где работы должны были проводиться особо тщательно и обдуманно с обеспечением соответствующей контрольно - измерительной аппаратурой для создания безопасных условий для персонала. Проблемы решались крайне медленно. Администрация Старогрозненского района не уделяла должного внимания вопросам строительства и обустройства штольни.

Однако, несмотря ни на что, экспериментальные работы на штольне и вокруг нее шли своим чередом и вызывали возрастающий интерес специалистов различных направлений. На участке, где закладывалась штольня , скв. 3-25 были вскрыты нефтяные песчаники на глубине 175,8 м. Вначале из скважины получали нефти 10-15, а затем 35 т/сут. Пористость песчаника достигала 37-38%. Это обнадеживало. Если в декабре 1932 г. длина подземной выработки в нефтенасыщенном песчанике толщиной 20 м составила 50 м, а в октябре 1933 г. - 131,8 м, то на 1 мая 1934 г. было пройдено 226 м подземных выработок. В процессе продвижения наблюдался постепенный переход пород от чистого сухого песчаника до нефтенасыщенного ( 20-27% нефти по объему). Высокие пористость и проницаемость коллектора способствовали тому, что пласт в месте его выхода на поверхность оказался полностью дренирован на расстоянии до 100 м. Дальше песчаник содержал нефть плотностью 0,957 кг/м3 (по существу мазут). Такая нефть даже при насыщении пор до 80% поступала из песчаника очень медленно.

При дальнейшей выработке штольни качество нефти постепенно улучшалось: она стала стекать и падать в виде “нефтяного дождя”. В среднем в 1 м3 песчаника содержалось до 150 кг нефти. Было замечено, что если содержание нефти в песчанике составляло менее 65-70% объема пор, то приток ее начинался лишь через 2-3 мес и более после вскрытия пласта. Установлено, что массовое содержание воды в песчанике составляло 1-4% и объемное 5-25%. При этом в песчано-глинистых прослоях массовое содержание воды резко повышалось - до 10-11%. Выделение воды стоком (около 10 л/сут) было замечено лишь в двух случаях.  

В октябре 1933 г. через просверленные из штольни скважины было проведено несколько закачек глинистого раствора в породу. Однозначно установлено, что глинистый раствор уходил по трещинам, а при слоистом строении коллектора - по границе между слоями песчаника. В поры песчаника глинистый раствор не проникал. При фильтрации по трещинам вода поступала в песчаник, а глина оседала в трещинах. В песчанике было выявлено много нарушений, а наблюдения за крепью штольни свидетельствовали о том, что подвижки грунта происходили постоянно.

Горная выработка охватывала два нефтеносных песчаных пласта. В одном из них по мере проходки штольни нефтенасыщенность песчаника возрастала. В отдельных случаях нефтенасыщенность достигала 100% объема пор, пористость превышала 30%. Специальные исследования показали, что и этот пласт разбит сетью кливажных вертикальных трещин, которые возникали очевидно в результате горнообразовательных процессов и последующих тектонических движений. Эти трещины являлись основными путями миграции жидкости.

Из штольни в разных направлениях (даже вниз) бурились дренажные стволы, из которых приток нефти составлял 70-80 л/сут. По специальным бетонным дренажным канавкам, по линии горной выработки нефть стекала в мерник, расположенный в устье штольни.

На 7 октября 1934 г. длина подземной выработки достигла 300 м, а на 1 апреля 1935 г. превысила 500 м. В этот период из нее поступало несколько сот литров нефти в сутки.

В результате работ на опытной штольне был получен довольно большой материал как по освоению горного дела в условиях нефтяных пластов, так и по изучению литолого-физических характеристик пластов. Уточнялось также геологическое строение Старого района. Горные выработки позволили непосредственно наблюдать и отмечать все особенности структуры пласта и насыщающих его жидкостей.

Была полностью освоена технология проходки выработок по нефтяному песчанику различной плотности до рыхлого включительно и при нефтенасыщенности до 100%. Выводы, полученные по результатам вентиляции выработок, подтверждают возможность эксплуатации шахтным способом месторождений тяжелой дегазированной нефти плотностью 0,91-0,93 кг/м3.

Главным выводом из работ на Старогрозненской штольне является обоснование возможности освоения нефтяных месторождений тяжелой нефти шахтным способом. Однако для такого заключения потребовалось затратить немало сил, средств и времени.

До сих пор это малоизвестная и почти забытая страница истории отечественной нефтедобывающей отрасли не нашла четкого отражения в нефтяной литературе. Идеи шахтной добычи нефти в полной мере реализовались в тяжелые военные годы при разработке нефтяных месторождений в Республике Коми. Здесь на Яреге были сооружены три современные промышленные нефтяные шахты, в которых используются термические методы добычи нефти.

М.А.Еронин - заведующий нефтепромыслом НГДУ “Старогрознефть”

   Что же касается Старогрозненской штольни, позволившей специалистам впервые проникнуть непосредственно к пластам, осуществить важные эксперименты и доказать надежность подземных выработок для добычи тяжелых нефтей, то она была закрыта в 1936 г. под влиянием объективных и субъективных факторов, а вход в нее позднее забетонирован. Впоследствии в результате клеветнических измышлений по делу о сооружении штольни М.А.Клушин и М.А.Еронин подверглись уголовному преследованию и аресту. В 1939 г. оба были реабилитированы. Это и есть ответ на часто задаваемый вопрос, почему сегодня так трудно отыскать имена активных участников создания Старогрозненской штольни и найти остальные материалы по итогам работы на ней. К сожалению, грозненцы, занимавшиеся шахтным делом, были подвергнуты несправедливым гонениям. После прекращения работ все инженерные архивы по штольне, по-видимому в ходе расследований, были уничтожены. В конце 30-х годов сама идея шахтной добычи нефти стала замалчиваться и считаться чуть ли не приступной. Тот, кто высказывался за нее, рисковал прослыть “врагом народа”.

Моему отцу было суждено прожить большую жизнь: с 1941 по 1945 г. он находился в рядах действующей Советской Армии.

В составе 40-й Армии (Воронежский, 1 и 2 Украинский фронты) он прошел дорогами войны от Воронежа до Будапешта, был демобилизован в апреле 1946 г. в звании старшего лейтенанта, получил увечье. Однако после Великой Отечественной войны вернулся в Грозный и работал главным инженером и управляющим трестом “Ташкаланефть”, много лет также возглавлял нефтепромысел в НГДУ “Старогрознефть”, на территории которого находилась старая штольня. До сих пор помнится, как отец в мои ранние годы водил меня в штольню и рассказывал о ней.

Н.М.Еронин, ветеран труда

Использованные источники:

1. Ершов Г.А., Тонконогов П.М., Ермоленко А.П.// “Чудесный источник”. - 1971.

2. Грозненская газета “За большевистскую партийность в технике” за 1932-1935 годы, статьи о результатах исследований на опытной штольне, М.А.Еронин.

3. “50 лет Грозненскому ордена Трудового Красного Знамени нефтяному институту имени академика М.Д.Миллионщикова”, 1979 год, Ю.Л.Расторгуев, Г.И.Горин, К.М.Донцов, Ю.А.Стерленко, М.Н.Смирнова, Г.С.Левина.