Профессор-геолог Дмитрий Голубятников: вклад в повышение эффективности апшеронской нефтепромышленности

Полный текст

Дмитрий Васильевич Голубятников (1866-1933) - выдающийся геолог-нефтяник Геологического комитета, профессор Московской горной академии, главный геолог Центрального управления нефтяной промышленности ВСНХ СССР. Родился в Области Войска Донского. Рано осиротел. Воспитывала учительница, дальняя родственница. Учился хорошо, окончил реальное училище. В 1885-1887 гг. студент Горног о института в Санкт-Петербурге. Активный участник «Народной воли». В 1887 г. по приговору суда сослан на 5 лет в Пинегу Архангельской губернии. В 1888 г. дело было пересмотрено, отправлен в ссылку на 8 лет в Якутскую губернию. Дмитрий Голубятников. Санкт-Петербург, начало 1890-х годов. Восстановился в Петербургском горном институте только в 1896 г. После окончания института с 1900 г. работал в Геологическом комитете, какое-то время в Донецком каменноугольном бассейне, занимался гидрогеологией в Центральной России. В 1903 г. Геологический комитет начал работу в нефтеносных районах. Д.В. Голубятников на протяжении многих лет занимался исследованием Апшеронского полуострова и его нефтяных месторождений, где и нашёл своё призвание. Он был последовательным идеологом применения научного подхода в нефтяной геологии. Из такого подхода вытекали многие практические рекомендации и прогнозные оценки перспектив нефтедобычи. 12 марта 1903 г. Геологический комитет командировал Голубятникова в Баку. Целью работ являлось выяснение «благонадёжности» участков, разбросанных по Апшеронскому полуострову и предположенных Горным управлением Кавказа к сдаче под разведку и добычу нефти. Горный инженер Д.В. Голубятников. Баку, 1904 г. Ещё находясь в Петербурге, Голубятников ознакомился с геологической литературой и картографическими материалами по Апшеронскому полуострову и был поражён отсутствием разработанного стратиграфического разреза полуострова и недостаточностью палеонтологических данных о стратиграфических подразделениях. Свои работы он начал со знакомства с Биби-Эйбатской и Бинагадинской площадями, для которых были изданы детальные геологические карты, а также с обнажениями Ясамальской долины. Осмотр показал, что сведения, имеющиеся в опубликованных источниках, во многом расходятся с реальностью и не поддаются сводке. Сразу же обнаружились явные несоответствия с возрастом разных стратиграфических горизонтов. Обоснование сравнительной благонадёжности отдельных участков полуострова требовало геологической основы в виде сводного стратиграфического разреза и геологической карты. Голубятников поставил перед собой трудную задачу создания такой основы, ещё не представляя, какие преграды перед ним стоят. Составление геологической карты требовало наличие удовлетворительной топоосновы. Полученные им фотокопии планшетов оказались мало пригодными в качестве основы для геологической карты. Благодаря исключительной энергии Голубятникова удалось сдвинуть с места проблему составления топосновы для составления геологических карт Апшерона, причём через привлечение к этой проблеме различных ведомств: съезда нефтепромышленников, Кавказского горного управления, Геологического комитета. Горное управление Кавказа вообще считало, что Апшерон исследован достаточно, и лишь, спустя время, неоднократно обращаясь к Голубятникову с консультациями и конкретными поручения, вынуждено было признать, что необходимы дополнительные геологические исследования полуострова. С целью составления разреза полуострова Голубятников обратился к поискам коренных обнажений. Большой удачей для него стал разрез апшеронского яруса, вскрытого туннелем, проводившимся для спуска воды Раманинского озера через гряду, отделявщую Раманинскую площадь от Бина-Гоусанской низменности. Тоннель длиной 2715 м вскрыл всю серию пород апшеронского яруса. Найденная здесь фауна позволила Голубятникову выделить три горизонта яруса по видам моллюсков. Эта схема до сих пор лежит в основе разрезов апшеронского яруса. Изучение разрезов отложений, подстилающих апшеронский ярус, Голубятников проводил на южном берегу Масазырского озера, в Ясамальской и Путинской долинах. Здесь им была выделена толща песков, песчаников и известковистых глин с пресноводными моллюсками (5 видов) и водорослями. Этой толще подчинены нефтеносные пласты эксплуатационных площадей Апшерона. Голубятников её назвал продуктивной толщей, и это название скоро стало общепринятым. На северо-западе от с. Гюздек Голубятников открыл фаунистически охарактеризованные семью видами моллюсков слои акчагыльского яруса. В том же 1903 г. на Путинской площади Голубятниковым были открыты породы со Spirialis. Обломки плотных пород с обильными раковинками Spirialis находили, без сомнения, все геологи, работавшие на Апшеронском полуострове, но только Голубятников с его исключительным вниманием к ископаемым остаткам и при его знакомстве со стратиграфией, смог оценить значение выделенного им спириалисового горизонта как одного из опорных при геологической съёмке и даже при поисках нефтяных залежей, что высоко оценили нефтяники-эксплуатационщики. Голубятников выделил в разрезе ниже спириалисового горизонта несколько новых свит, в которых он нашёл фауну и назвал их тогда: глины с Cedroxylon, глины с Amphisyle, зелёные глинистые сланцы с зубами Lamna. Спустя десятилетие И.М. Губкин провёл параллелизацию между разрезами северо-западной части Апшерона и Кубано-Черноморской области, свиты глин с Cedroxylon и Amphisyle оказались эквивалентами майкопский свиты, сланцы с Lamna вошли в коунскую свиту. Это имело принципиальное значение для синтеза и корреляции нефтяных провинций Кавказа. Прямой задачей работ Голубятникова на Апшероне в 1903 г. была оценка сравнительной перспективности различных участков, предназначенных к сдаче под разведку. Им впервые была сделана попытка создания классификации по степени перспективности: участки благонадёжные (по тогдашней терминологии), заключающие в своих недрах залежи нефти; вполне заслуживающие разведки, перспективность которых не вызывает сомнения; заслуживающие разведки, с сомнительной перспективностью; не заслуживающие разведки. Признаки, по которым производилась классификация, поначалу многим казалось случайной. Основным положительным признаком, по Голубятникову, был выход нефти из горизонта, причём он отмечал, что следует различать выход по тектоническим разрывам и дислокациям от выходов из нефтеносных пластов в обнажениях. Среди других признаков - связь с грязевыми вулканами и местами скопления нефти и газа. Со временем нефтяники поверили в эти признаки, но сам Голубятников их постоянно наращивал и изменял. Все названные открытия и достижения были осуществлены Голубятниковым в течение первого сезона его работ на Апшероне в 1903 г. Их вполне могло бы хватить на всю жизнь нормального исследователя. Его статья-отчёт о работе в этом году была опубликована в «Известияx Геологического комитета» [Голубятников, 1904]. Она оказалась настолько содержательной, что была перепечатана дважды уже в Баку. Голубятников задался целью не только создать детальную геологическую карту всей территории Апшеронского полуострова, но и составить особые, специализированные пластовые карты. О них тогда уже многие говорили, но фактически никто не представлял, что это такое. Только после работ Д.В. Голубятникова на Биби-Эйбатской площади Апшерона (с 1904 г.) и И.М. Губкина на Нефтяно-Ширванской площади Майкопского района (с 1909 г.) были найдены способы изображения строения недр при помощи карт подземного рельефа (структурных) и детальных нормальных разрезов и профилей с показанием отдельных пластов. Именно такие графические изображения могли оказаться крайне полезными для нефтяников-практиков, в частности позволили им разобраться в разрезе нефтеносных и водоносных пластов. Карты подземного рельефа пластов долгое время по традиции именовались пластовыми и только в 1920-х годах стали называться более точно структурными. На Апшероне инициатива и роль Голубятникова в их составлении была первостепенной. Поскольку продуктивная толща на Апшероне выходит на поверхность достаточно редко, Голубятников вынужден был обратиться для изучения разреза за данными буровых скважин. Ознакомившись с разрезами скважин, составленными маркшейдерами Горного округа, он сразу нашёл их непригодными для целей параллелизации и составления сводных разрезов и профилей, но не отступил от своего: решил обратится к первоисточнику - к буровым журналам, куда записывались пройденные скважинами породы и глубины, на которых сменялись породы различного состава. Началась его работа по составлению и вычерчиванию разрезов скважин, продолжавшаяся затем из года в год по всем промысловым площадям. Опыты проведения работы по этому плану показали его непрактичность. При записях в буровых журналах пройденные породы назывались неточно, часто даже ошибочно, вместо глубины смены разных пород показывалась обычно глубина, на которой заканчивалось «долбление», и долото поднималось для заправки. Поэтому судить по данным бурового журнала о глубине залегания известного пласта и его мощности можно было лишь приблизительно. Голубятников нашёл небходимым ближе ознакомиться с материалами, доставляемыми бурением, посещал бурившиеся скважины, исследовал взятые в них породы, поручал собирать образцы этих пород коллекторам. Эти наблюдения привели его к выводу о целесообразности прослеживания по разрезам скважин не отдельных пластов, а их серий или свит, руководствуясь отдельными опорными пластами или контактами пластов различного литологического состава, которые можно установить по записям в буровых журналах. Первым успехом стало открытие крепкого песчаника в подошве мощного песчаного пласта. Этот песчаник выделялся в разрезах благодаря тому, что вызывал замедления и осложнения в проходке скважин, нередко поломки штанг, на которых спускалось долото. Ниже песчаника идёт глина большой мощности, бурение в которой становится лёгким, поэтому это замечалось всеми буровыми мастерами и отмечалось в журнале. При сопоставлении разрезов со временем этот опорный горизонт был обозначен как IV пласт, отвечающий подошве сураханской свиты, именно он был избран как опорный при построении первой структурной карты Бибиэйбата. Так зародилась у Голубятникова определённая методика составления структурных карт. Поначалу из-за её трудоёмкости он мог пользоваться ею только один, но постепенно ею начали овладевать и другие промысловые геологи из-за её безусловной эффективности. Больщое внимание Голубятников уделял грязевым вулканам. Вслед за Г. Абихом, он полагал, что распределение их связано с тектоническими дислокациями, а образование стоит в тесной связи с местами подземных скоплений нефти и газа. Он не ограничился этими общими суждениями, а постарался довести дело до определённой методики. Он впервые обратил внимание на значение обломков пород в сопочной брекчии как на указатель стратиграфического положения пород, по которым проходит ствол вулкана. Голубятников исследовал эти обломки на ряде вулканов и нашёл среди них породы, коунской, майкопских свит, спириалисового горизонта, что доказывало, по его мнению, нефтеносность и газоносность этих свит. 10 ноября 1904 г. произошло извержение грязевого вулкана Отманбоздаг в 30 км на юго-запад от Баку. Верхом, с одним провожатым, Голубятников немедленно отправился на этот вулкан и, наряду с другими наблюдениями, нашёл, что температура газовой струи, выделявшаяся из жерла, равна 51 градус, т.е. что газ шёл с большой глубины. Описание этого извержения он поместил в бакинской газете [Голубятников, 1904а]. Голубятников первым из геологов, работавших по нефти, начал исследования не только геологического строения месторождений, условий залегания пластов, но и распределения в них нефти и вещественного состава залежей - нефти и воды. Впервые в мире им были начаты наблюдения над температурой в недрах нефтяных месторождений. После работ Голубятникова понятие об отдельных песчаных пластах как самостоятельных объектах эксплуатации, отделённых друг от друга непродуктивными пачками пород, стало общепринятой истиной. Одно из основных практических следствий работ Голубятникова и крупнейшая его заслуга - установка конкретного представления о нефтеносных пластах и внедрение его в практику разработки нефтяных месторождений на Апшероне. Масштабными оказались исследования температуры в скважинах. Хотя Голубятникову приходилось использовать для этих целей примитивные инструменты, но проведённые им измерения в сотнях скважин указали на возрастание удельного веса нефтей с ростом глубины залегания вмещающих их пластов. Они подтвердили отсутствие экзотических нефтей и вод, слишком нагретых для глубины их залегания, и дали материалы для суждений о величине геотермической ступени на нефтеносных площадях. Велик вклад Голубятникова в исследование Сураханской площади. Он проследил выступающие здесь на поверхности пласты известняков апшеронского яруса. Наблюдения его над обнажениями пород этого яруса привели его к выводу о наличии крупной Сураханской брахиантиклинали, в недрах которой залегают те же нефтеносные пласты, что и на Бибиэйбатской и Сабунчино-Раманинской площадях, обильные тёмной нефтью, но на более значительной глубине. Голубятников - первый геолог, который правильно охарактеризовал основные черты Сураханского месторождения. Попытки бурения скважин на этой площади делались, начиная с 1870 г., и приводили к вскрытию притоков газа с различных глубин, а иногда и фонтанов газа с небольшим количеством белой нефти. Эти явления признавались как благоприятные признаки перспективности площади, но и появлялись сомнения в этом, так как скважины примерно такой же глубины на Сабунчинской площади вскрывали пласты с обычной чёрной нефтью. Голубятников определил, что сураханская нефть залегает значительно глубже. И, действительно, одна из скважин была доведена до 476 м и дала фонтан тёмной нефти удельного веса 0,820. Тем самым был подтверждён прогноз Голубятникова [Голубятников, 1908]. Монография Голубятникова о Биби-Эйбате [Голубятников, 1914] с многочисленными графическими приложениями составила эпоху в литературе по нефтяным месторождениям. Составленная к ней структурная карта получила высшую оценку такого авторитета как К.И. Богданович, в то время директор Геологического комитета: «Такой карты, какую дал Голубятников для Бибиэйбата, не имеет ни одна нефтеносная площадь ни в Галиции, ни в Румынии, ни даже в Пенсильвании» [Богданович, 1915: 2]. В стратиграфическом плане в этой книге сделаны важные дополнения в разрез на основе находок новой фауны и её определения в отношении отложений понта, мэотиса, среднего сармата и средиземноморского яруса. Описывая тектонику Биби-Эйбата, автор рассматривает в отдельности структурные формы апшерона, акчагыла и продуктивной толщи, как бы допуская возможную дисгармонию этих форм. Такой подход к строению складок третичных слоёв получил впоследствии широкое развитие. Особенное внимание Голубятников отводит разрезу продуктивной толщи и условиям её залегания, приводит разрезы руководящих скважин, составленных большей частью по образцам пород, указывает постоянные, прослеживающиеся по всей площади, песчаные пласты, среди которых до глубин 850 м от кровли продуктивной толщи выделены 14 эксплуатационных горизонтов. Более глубоко залегающие ещё не вскрыты. Голубятников даёт обзор всех разбуренных участков Биби-Эйбата, прибегая к оригинальным способам графических изображений - структурной карте и руководящим разрезам, составленным для различных частей площади. Структурная карта по подошве сураханской свиты явилась примером нового способа изображения строения недр. Голубятников проводит сравнение разрезов на различных участках и выявляет вариации в мощностях и литологическом составе свит и горизонтов, выясняет к каким пластам приурочивается добыча нефти на данном участке, попутно приводит примеры практических выводов и рекомендаций относительно возвращения к пройденным без эксплуатации пластам, углубления новых пластов и т. д. Фактически он дал развёрнутую методику изучения геологии нефтяных месторождений как объектов нефтепромысловой геологии (хотя этот термин появился двумя десятилетиями позже). В заключительной части этого труда, посвященной разработке месторождения, сообщаются данные о распределении добычи по пластам и годам (добыча показана на разрезах руководящих скважин), даётся обзор хода разработки по пластам и др. В результате приведены те данные о нефтяных залежах, без которых нельзя судить о полноте разработки, ни о запасах нефти. Этот труд указал путь для всех последующих исследователей нефтяных месторождений. В ещё одной крупной работе, посвящённой геотермическим исследованиям и буровым водам на Биби-Эйбате [Голубятников, 1916]. Голубятников поставил перспективную проблему изучения геотермики и геохимии нефтяных месторождений, правда, сделал это на тогдашнем уровне знаний. Исследования состава и условий проявления вод в буровых скважинах получили признание среди промысловых техников в прикладном отношении борьбы с обводнением скважин, но Голубятников акцентирует проблему в более общем плане, как проблему возникновения нефти и её залежей. В годы революции и гражданской войны наступил перерыв в работе Голубятникова на Апшероне, он возвратился в Баку только в 1921 г. Но за время этого перерыва была подготовлена и опубликована в серии Комиссии естественных производительных сил его очень удачная монография «Нефтяные месторождения Апшеронского полуострова» [Голубятников, 1919]. Это первый сводный обзор эксплуатирующихся месторождений полуострова содержит ряд новых положений. Продуктивная толща разделена на два отдела - верхний и нижний. Впоследствии рядом геологов применялось деление толщи на три отдела, но с 1952 г. вновь вернулись к двучленному делению Голубятникова как более рациональному. После долгого отсутствия Голубятникова он прибыл в Баку осенью 1921 г. в качестве главного геолога Центрального управления нефтяной промышленности ВСНХ. После установления в Азербайджане советской власти в 1920 г. и национализации нефтяной промышленности остро стояла проблема выявления новых нефтеносных площадей. Голубятников назвал среди них оставшиеся свободными участки Сабунчинского района и в Сураханах. Крупной перспективной площадью с ожидаемой большой производительностью неглубоких скважин являлась Бибиэйбатская бухта, но к разбуриванию её приступили лишь осенью 1922 г., так как предварительно требовались трудоёмкие работы по окончанию начатой ещё в 1909 г. засыпки. Ещё с одной методикой по оценке подземных запасов нефти Голубятников выступил в статье «Фонд запасных нефтеносных земель в Бакинском районе» [Голубятников, 1922]. Площадь залежи определялась применительно к размерам структурной формы, к которой эта залежь приурочена. Уплотнение принималось таким образом: 1 скважина на десятину (га) при расстоянии между скважинами не менее 101 м. В то время такое расстояние превышало все нормы и являлось новшеством. М.В. Абрамович, И.М. Губкин, Д.В. Голубятников на геологической экскурсии по Апшерону. 1926 г. В 1924 г. в Лондоне созывалась Международная энергетическая конференция, на которой должен обсуждаться вопрос о мировых запасах горючих ископаемых угля, нефти и др. Голубятников для этой конференции подготовил доклад, напечатанный в лондонском журнале Института нефтяных технологий [Golubiatnikov, 1923]. В 1927 г. вышла в свет давно ожидаемая работа Голубятникова об Аташкинском районе (листы IV-3 и V-3 съёмки Апшеронского полуострова в масштабе 1:21 000). Это с геологической стороны один из самых интересных участков полуострова. Съёмка и описание потребовали много труда и времени. В 1931 г. опубликована последняя монография Голубятникова, посвящённая хурдаланскому листу (III-3) геологической карты Апшеронского полуострова, отличающаяся исключительной содержательностью и полнотой освещения вопросов стратиграфии, тектоник и нефтеносности при предельной сжатости изложения. Работы по изучению геологии нефтяных месторождений Азербайджана Д.В. Голубятников начал почти с целины. В процессе эти работ он заложил основание той отрасли геологии нефти, которая получила наименование нефтепромысловой. Голубятников был пионером в области создания конкретных представлений о строении недр нефтяных месторождений, в деле графического их изображений, выделения нефтегазоносных пластов, выявления связи между отдельными членами стратиграфического разреза, их структурными формами и распределением нефти, геотермических и гидрохимических исследований нефтяных месторождений. Ядром его подхода стало составление детальных пластовых карт нефтяных пластов, а затем атласов, что стало новацией в мировой нефтяной геологии. Кропотливо изучая сотни скважин на нефтяных промыслах Апшерона, особенности нефтеносных пластов, химический состав нефти, её физические свойства и отклонения, создал фактически науку о геологии нефти. Богатейшая нефтяная провинция Азербайджана изобиловала прихотливой структурой нефтяных пластов и нередко при поисках пропускали некоторые из них. Это требовало особых приёмов и технологий, которые предложил Д.В. Голубятников. Ещё одна острая проблема апшеронской нефтяной провинции - высокая обводнённость перспективных участков. Голубятников указал на ряд конкретных причин, способствующих поступлению вод: ненадёжность конструкции скважин, недостаточное цементирование и изоляция подземных пластовых вод, слабая укреплённость эксплуатационных колонн. Специальное внимание к гидрогеологии нефтяных месторождений и разработка конкретных рекомендаций по изоляции пластовых вод и укреплению стен скважин. Смелые и обоснованные прогнозы Голубятникова - Беби-Эйбат, Сураханы, Кобистан кардинально увеличили нефтяные возможности Азербайджана. Ему удалось убедить руководство ВСНХ пригласить на Кавказ (Грозный, Баку) пионера использования электрокаротажа в нефтеразведке французскую фирму «Schlemberge», которая научила советских геофизиков этому прогрессивному методу. Профессор Д.В. Голубятников. Баку, начало 1930-х годов. Д.В. Голубятников принадлежит к числу выдающихся геологов-нефтяников, сыгравшим важную роль в геологическом изучении нефтяных месторождений Азербайджана. Он родоначальник нефтепромысловой геологии, которая в ХХ веке институциализировалась и успешно развивалась. Его сын, родившийся, когда отец находился в ссылке, Голубятников Владимир Дмитриевич (1892-1955) - тоже геолог, нефтяник, занимался третичными отложениями Кавказа, доктор геолого-минералогических наук, профессор; невестка - Половинкина Юлия Иринарховна - выдающийся петролог, доктор геолого-минералогических наук, профессор. Они работали, как и Дмитрий Васильевич, в бывшем Геологическом комитете, ныне ВСЕГЕИ. Один из многих учеников Д.В. Голубятникова Михаил Владимирович Абрамович (1884-1965), геолог-нефтяник, доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик АН Азербайджанской ССР написал о нём замечательную книгу [Абрамович, 1960], которую нельзя читать без волнения, он не только дал жизнеописание учителя, но и обобщил материалы по геологической изученности Апшеронского полуострова и его нефтяных месторождений.

Об авторах

Валентин Иванович Оноприенко

Институт исследований научно-технического потенциала и истории науки им. Г.М. Доброва НАН Украины

Email: valonopr@gmail.com
доктор философских наук, профессор, главный научный сотрудник Киев, Украина

Список литературы

Дополнительные файлы