Подземная емкость Пандоры

Подземная емкость Пандоры

Прикаспийская впадина, где уже открыты крупные нефтяные и газовые месторождения (Тенгизское, Астраханское, Канкиякское, Карачаганское и др.), и примыкающая к ней территория Каспийского моря являются весьма перспективными с точки зрения дальнейшего поиска уникальных нефтяных и газовых месторождений. Однако при проведении здесь поисково-разведочных работ, бурении скважин и разработке нефтяных и газовых месторождений необходимо помнить, что в Прикаспийской впадине и на прилегающей к ней территории в период с 1969 по 1987 г. были осуществлены 42 подземных ядерных взрыва, или треть всех "мирных" ядерных взрывов, происходивших на территории бывшего Советского Союза.

Необъявленная ядерная война

Основное количество подземных ядерных взрывов (ПЯВ) было проведено на газоконденсатных месторождениях (Астраханском - 15 взрывов, Карачаганакском - 6, Оренбургском - 2 и Совхозном - 1) для создания подземных емкостей в отложениях каменной соли для хранения углеводородной продукции. Кроме того, в пределах Прикаспийской впадины и примыкающих к ней территорий для сейсмического зондирования недр на глубинах от 500 до 100 м произвели пять ядерных взрывов: два в Оренбургской области и по одному - в Калмыкии, Уральской и Актюбинской областях Казахстана. Еще три взрыва были сделаны на глубинах от 400 до 700 м в Мангышлакской области для отработки технологии создания искусственных водохранилищ.

В экологическом отношении каждый подземный ядерный взрыв, независимо от целей его использования, представляет собой значительную опасность для окружающей среды и населения. Он становится причиной формирования первичного источника радиоактивного "загрязнения" недр, подверженного постоянному воздействию естественных и техногенных процессов, протекающих при проведении поисково-разведочных работ, бурении скважин, а также при разработке нефтяных и газовых месторождений и эксплуатации подземных емкостей. В ходе подобной деятельности радиоактивные отходы и непрореагировавшее ядерное горючее вместе с углеводородами и пластовой водой выносятся на дневную поверхность, "загрязняя" радионуклидами промысловое оборудование, трубопроводы и перерабатывающие предприятия.

Проведенные нами исследования показали, что практически все подземные емкости Каспийского региона, созданные ядерными взрывами в отложениях каменной соли, потеряли свой свободный объем и герметичность, заполнились радиоактивными отходами и находятся в аварийном состоянии. При восстановлении технологических скважин и вскрытии подземных емкостей, а также при последующем их обследовании было установлено, что емкости очень быстро теряют свой свободный объем за счет заполнения их пластовой водой и обломками каменной соли в результате обрушения кровли подземной емкости. В ряде скважин повысилось давление, и на устье появился радиоактивный рассол, соответствующий жидким радиоактивным отходам средней активности. Излившимся на дневную поверхность радиоактивным рассолом "загрязнены" промплощади ряда технологических и прокольных скважин. Газоконденсат и пластовая вода, находящиеся в подземных емкостях, "загрязнены" тритием, стронцием-90, цезием-137, кобальтом-60, рутением-106, сурьмой-125, цезием-134 и непрореагировавшим ядерным горючим.

Сошествие в ад

Весьма наглядно проблемы радиоактивного загрязнения, связанные с состоянием подземных емкостей и технологических скважин, в которых проводились взрывы, видны на примерах объекта "Азгир" и Астраханского газоконденсатного месторождения (объект "Вега"). На "Азгире", находящемся в Денгизском районе Гурьевской области Казахстана, в период с 1966 по 1979 г. для отработки технологии создания емкостей в массиве каменной соли было проведено 10 подземных ядерных взрывов, мощность которых колебалась от 1,1 до 100 кт. Глубина заложения ядерных зарядов изменялась от 160 до 1500 м.

Для оценки параметров зон механического воздействия взрывов и состояния образовавшихся полостей были пробурены шесть исследовательских скважин. Уже в процессе их бурения наблюдался выход радиоактивных газов из каменно-солевых отложений, находящихся в 90 м от точки заложения ядерного заряда. Дальнейшие исследования показали, что образовавшиеся в процессе взрывов емкости, объемом около 14 тыс. м3 каждая, не герметичны, заполнены обломками каменной соли и содержат радиоактивный рассол. Образовавшиеся из-за взрывов трещины вышли из массива каменной соли и почти на 100 м распространились в терригенных отложениях, с которыми связаны водонасыщенные горизонты Прикаспийской впадины.

Несмотря на то, что уже первые подземные емкости на объекте "Азгир" продемонстрировали, насколько большую экологическую опасность представляет сооружение путем ПЯВ подземных емкостей в отложениях каменной соли, подобная работа продолжалась на Оренбургском, Совхозном, Карачаганском и Астраханском газоконденсатных месторождениях. На последнем подобная деятельность началась в 1980 г. и продолжалось до 1984 г. Из 15 ПЯВ на глубинах от 920 до 1100 м 13 были проведены на Сеитовском соленосном поднятии и по одному - на Сары-Сорском и Айдинском поднятиях.

Результатом этих взрывов стало еще более негативное воздействие на окружающую среду. Так, например, из подземной емкости технологической скважины 5Т начиная с 1988 г. наблюдается постоянный самоизлив радиоактивного рассола с максимальной дозой гамма-излучения, равной 52 мР/час. Подобные явления наблюдаются и на промплощадках технологических и прокольных скважин: 1Т, 2Т, 4Т, 5Т-бис, 7Т, 7ВС, 8Т, 9Т, - что привело к радиоактивному загрязнению земной поверхности. Кроме того, она была загрязнена радионуклидами в результате вскрытия и освоения технологических и прокольных скважин, когда в окружающую среду выносилась газовая смесь, содержавшая продукты ядерного взрыва с активностью до 1,7х1014 Бк/м3. Газоконденсат, находящийся в девяти подземных емкостях, и присутствующая там пластовая вода содержали тритий, стронций-90, цезий-137, кобальт-60, рутений-106, сурьму-125, цезий-134 и непрореагировавшее ядерное горючее. А ведь из двух подземных емкостей, сооруженных на Сары-Сорском и Айдинском соленосных поднятиях, газоконденсат отбирался и отправлялся на переработку.

Пластовая вода, находящаяся в подземных емкостях, соответствует жидким радиоактивным отходам средней активности. Заколонные пространства в технологических и прокольных скважинах являются прямыми каналами для перетока радиоактивного рассола из подземных емкостей в проницаемые надсолевые водонасыщенные горизонты. Это ведет к повышению в них пластового давления, увеличению скорости фильтрации пластовых вод и, соответственно, разносу радионуклидов на большие расстояния, а также в зону свободного водообмена с образованием грифонов, выносящих радионуклиды на земную поверхность. Свидетельством тому служит присутствие следов цезия-137 и трития в пластовых водах апшеронского горизонта, которые самоизливаются из скважины, находящейся в 1400 м от подземной емкости, сооруженной в технологической скважине 5Т. Широкое распространение радионуклидов пластовыми и грунтовыми водами было установлено и на Карачаганакском месторождении, где радионуклиды были установлены в колодцах с питьевой водой, находящихся в пос. Каракемир, в 18 км от ближайшей подземной емкости, образованной ядерным взрывом. Прямым каналом для выноса радиоактивных отходов и непрореагировавшего ядерного горючего из подземных емкостей на поверхность являются также и стволы технологических и прокольных скважин. Обсадные колонны и запорная арматура в технологических скважинах, подвергнутые воздействию ядерного взрыва и находящиеся под большим давлением в резко агрессивной среде уже более 20-25 лет, в результате коррозии металла не смогут долго противостоять выносу твердых и жидких радиоактивных отходов в зону свободного водообмена и на земную поверхность.

Пока не поздно

Какие же выводы следуют из всего вышеизложенного? Ядерные взрывы в Прикаспийской впадине были проведены в отложениях каменной соли при практически полном отсутствии в местах заложения ядерных зарядов силикатных минералов. В связи с этим труднорастворимый остеклованный расплав, в котором было бы заключено около 85% продуктов ядерного взрыва, скорее всего, не образовался. Поэтому осколки деления и непрореагировавшее ядерное горючее оказались связанными с легкорастворимыми в воде обломками каменной соли, что значительно облегчает миграцию радионуклидов пластовой водой в виде аэрозолей, взвесей и механических примесей в вышележащие водонасыщенные горизонты, зону свободного водообмена и на земную поверхность. Взаимодействие пластовой воды с радиоактивными отходами привело к растворению их в воде и образованию радиоактивных рассолов, а также к радиоактивному загрязнению газового конденсата, промыслового оборудования и трубопроводов.

Таким образом, анализ технического состояния подземных емкостей и технологических скважин, результатов вскрытия и обследования подземных емкостей, геологической среды, а также бурения и освоения прокольных скважин позволяет констатировать, что Прикаспийская впадина и примыкающая к ней территория не отвечают условиям сооружения в отложениях каменной соли подземных емкостей для хранения углеводородной продукции.

Недостаточная проработка геологического материала и технических решений при выборе объектов для сооружения подземных емкостей ядерными взрывами привели к тому, что подземные емкости оказались негерметичными, потеряли свой свободный объем, заполнились межсолевой пластовой водой и оказались в аварийном состоянии. Они несут в себе прямую опасность, причем, границы зоны радиоактивного загрязнения постоянно будут расширяться, поскольку замкнутых экосистем не существует. Загрязнение пластовых и грунтовых вод на Астраханском, Оренбургском, Карачаганакском, Совхозном месторождениях, а также на объекте "Азгир" и других неизбежно приведет к радиоактивному заражению обширной территории Прикаспийской впадины и, самое главное, акватории Каспийского моря.

Суммарная мощность ядерных зарядов, подорванных в Прикаспийской впадине и на прилегающей территории, составляет около 1000 кт. Образовавшихся радиоактивных отходов и непрореагировавшего ядерного горючего достаточно, чтобы загрязнить радионуклидами не только пластовые и грунтовые воды Прикаспийской впадины, но и шельфовую зону Каспийского моря, что значительно осложнит проведение там поисково-разведочных и буровых работ.

Чтобы не допустить дальнейшего широкого распространения радионуклидов на территории Прикаспийской впадины, необходимо провести здесь специальные комплексные геоэкологические исследования и осуществить работы по локализации радиоактивных отходов и ликвидации технологических и прокольных скважин.

Причем, обо всех перечисленных экологических проблемах нельзя говорить лишь в будущем времени. Радиоактивное загрязнение недр и земной поверхности уже оказывает определенное негативное воздействие на здоровье не только специалистов, но и населения, проживающего на указанной территории. О влиянии малых доз радиации на здоровье человека указывает в своих работах профессор Е. Бурлакова, которая считает, что малые дозы постоянного облучения усиливают влияние других канцерогенных факторов окружающей среды, являются инициаторами злокачественных новообразований и способны запускать генетические механизмы опасных заболеваний и значительно снижать иммунную систему человека. Губительное воздействие малых доз отражается и на жизнеспособности последующего поколения.