نخستین فوران
فرید کاوش- کارشناس روابط عمومی و میراث صنعتی شرکت بهره برداری نفت و گاز مسجدسلیمان
مقدمه
رویش زاگرس: اگر از محوطه سایت-موزه نفت مسجدسلیمان بازدید نمائیم، با چند دستگاه فلزی و سوخته مواجه می شویم که هرچند آرام در گوشه ای قرارگرفته اند ولی یکی از مهم ترین حوادث تاریخ صنعت نفت را دل خود جای داده اند و شاهدی هستند بر بخشی از پیشینه پرفراز و نشیب صنعت نفت در ایران. این تجهیزات، بخشهایی از دکل شرکت نفت ایران و انگلیس۱ مستقر در موقعیت چاه شماره ۲۰ میدان نفتی نفت سفید۲ هستند که در سال ۱۳۳۰ فوران نمود و به دنبال آن دچار انفجار شد. این رخداد، نخستین فوران منتهی به انفجار در تاریخ صنعت نفت ایران محسوب میشود.
فوران چاه جریان غیرقابل کنترل سیال از درون چاه است که یکی از مخاطرات همیشگی عملیات حفاری بویژه در هنگام رسیدن به سازندهای پرفشار محسوب میشود و بسته به شرایط چاه و مخزن هیدروکربوری و نیز فشار و میزان خروج سیال، میتواند یک رویداد بسیار مهم و خسارتبار محسوب گردد و پیامدهایی چون آسیب جانی، اتلاف مقادیر زیادی نفت و گاز و صدمه به محیط زیست، مخزن هیدروکربوری و ادوات صنعتی را موجب گردد.
چرایی فوران و انفجار چاهها
در حین انجام عملیات حفاری یا حتی پس از آن، به دلایل بسیاری ممکن است فوران و حریق یک چاه رخدهد که در فوران و حریق هنگام حفاری میتوان به دلایلی از جمله برخورد با سازندهای پرفشار و مخازن هیدروکربوری با فشار غیرعادی، هرزروی کامل گل حفاری، پر نکردن فضای حلقوی چاه با گل حفاری دارای وزن مناسب در حین عملیات لوله‌بالا، شناسایی نشدن پدیده‌هایی مانند گسل‌ها و شکستگی‌ها در برنامه حفاری و توجه نکردن به فشار سازندی و فشار هیدرواستاتیکی گل حفاری اشاره کرد.
در فوران و حریق پس از عملیات حفاری نیز عواملی مانند شکستگی لوله جداری و نشت سیال هیدروکربوری به سطح و اعمال خرابکارانه انسانی همانند بمب‌گذاری یا برخورد به تاج چاه می‌توانند منشأ حادثه باشند.
فوران چاه از آن دست اتفاق‌هایی است که در صنعت حفاری قابلیت تکرار شدن دارد و هرچه توانمندی کارشناسان و اطلاعات زمین‌شناسی بیشتر و برنامه حفاری دقیق‌تر باشد، این حوادث کمتر رخ می‌دهد. در زمان غلبه فشار سازند بر فشار ستون سیال حفاری مقدمه فوران شکل میگیرد. کارشناسان با کمک شیرهای فورانگیر، دهانه چاه را بسته و آغاز به ثبت فشار و دیگر اقدام‌ها میکنند سپس با انجام محاسبات و انتخاب روش مناسب و آماده‌سازی سیال حفاری و با توجه به دیگر ملاحظات با پمپاژ سیال جدید با وزن مخصوص مناسب و گردش در چند مرحله، چاه را کنترل میکنند و تعادل بین فشار سازند و ستون گل حفاری برقرار میشود. اما اگر این فوران مهار نشود می تواند منجر به حریق و انفجار دکل حفاری یا چاه گردد.
به‌طور کلی روش‌هایی که امروزه برای مهار فوران و کنترل یک چاه دچار حریق شده به کار میرود را میتوان به دو گروه تقسیم‌بندی کرد: کشتن از سطح و کشتن از عمق . در روش نخست همه تلاش برای مهار فوران و خاموش‌سازی چاه دچار حریق از سطح انجام میشود که مراحل متداول کنترل فوران چاه در این روش شامل خاموش کردن شعله‌های آتش ناشی از فوران، کنترل فوران و کشتن چاه و مسدود کردن آن است. در روش دوم نیز به فاصله ۷۰۰ متری یا بیشتر یک محل چاه ساخته میشود و همزمان دو دکل مجهز به خدمات حفاری جهت‌دار با هدف رسیدن به چاه در حال حریق حفاری خود را آغاز میکنند و در صورتی که بتوانند به نقطه هدف برسند، با پمپاژ سیمان و گل مناسب چاه را خاموش میکنند.
سابقه فوران و انفجار چاهها در ایران
در یک دسته بندی میتوان فوران چاههای نفت و گاز در ایران را به دو بخش تقسیم نمود:
نخست چاههایی که از ابتدای کشف نفت در مسجدسلیمان در سال ۱۲۸۷ تا پیش از پیروزی انقلاب اسلامی فوران نمودند مانند: ۲۰ نفت سفید، ۳۱۱ مسجدسلیمان، ۶ و ۴۶ اهواز، ۵ البرز، ۱۳۱ آغاجاری، ۴۶ پازنان ،۱۲۶ مارون و چاههای رگسفید که تمامی این چاهها با حضور و مدیریت شرکتها و کارشناسان خارجی مهار شدند. دسته دوم فورانهایی است که پس از انقلاب اسلامی در دوران جنگ تحمیلی و پس از آن رخ داد. از جمله چاههای دریایی نوروز، چاههای دهلران، ۵۰ اهواز،۴۱ نفت سفید، ۲۳ کنگان، ۱۰۴ مارون، ۲۴نفتشهر و ۱۴۷ رگسفید که همگی این فورانها توسط متخصصان کشورمان مهار شدند و این عملیات پیچیده و دشوار را بدون وابستگی به خارج از کشور به انجام رساندند. ضمن اینکه مهار چاههای میدان نفتی بورگان کویت توسط گروه مهارگر شرکت ملی نفت ایران در سال ۱۳۷۰، سند افتخار دیگری در تاریخ بلند صنعت نفت این مرز و بوم است.
فوران چاه شماره ۲۰ نفت سفید
نخستین و تنها فوران عمده و مهمی که در طول فعالیت شرکت نفت ایران و انگلیس رخ داد، مربوط به زمان حفاری چاه شماره ۲۰ نفت سفید میباشد. حفاری این چاه از سوم دیماه سال ۱۳۲۹ آغاز شده و پس از ۴ ماه، مته حفاری ۴۵ فوت وارد گنبد گازی پرفشار مخزن آسماری نفتسفید شد ولی بهعلت گیرکردن ابزار در چاه، حفاران جهت خارج نمودن آن، به ناچار شروع به بیرون آوردن تمامی لولههای حفاری از درون چاه میکنند که ماندهیابی نامیده میشود. ساعت ۵ و نیم صبح روز سهشنبه دهم اردیبهشت ماه سال ۱۳۳۰ در حالیکه عملیات مانده یابی در حال انجام بود، ناگهان گاز به سمت بالا حرکت نمود و عدم عملکرد بموقع شیرهای فورانگیر باعثشد تا گاز با فشار ۲۵۰۰ پوند بر اینچ مربع فوران نماید. حفاران و کارگران بهسرعت از دکل فاصله گرفتند و جان خود را نجات دادند. حدود نیم ساعت بعد در حالیکه سراسر محیط را گاز فراگرفته بود و احتمالا” بعلت روشن بودن مولد برق، چاه منفجر شد. شدت انفجار بهحدی بود که دکل حفاری پس از مدتی فروریخت.
پس از دهها سال حفاری، این نخستین باری است که شرکت با چنین آتشسوزی مواجه میشود و مسئولین آن تجربهای در این زمینه ندارند. موضوع بسرعت توسط پی. تی. کاکس مدیر مناطق نفتخیز به اطلاع مدیران شرکت مستقر در لندن میرسد. در دومین تلگرافی که از آبادان برای مدیرکل شرکت در لندن مخابره می شود اعلام می شود که تجهیزات سرچاه کاملا آسیب دیده اند و کف سلر چاه کاملاً در آتش میسوزد. در این گزارش تأکید میشود راهی جز حفاری انحرافی برای کنترل چاه نیست و در پایان به لندن پیشنهاد داده میشود مهار این فوران به کینلی واگذار شود. پیشنهادی که بسرعت مورد موافقت قرارگرفت.
مایرون ام. کینلی (۱۹۷۸–۱۸۹۸)، پیشروترین کارشناس مهار چاه نفت در جهان بود. . او سالها در زمینه مهار چاههای سرکش تجربه داشت و توانسته بود دستگاههای مختلفی رادر این زمینه ابداع کند. مرکز شرکت در لندن، دفتر نیویورک شرکت را مأمور پیدا نمودن کینلی کرد و او را با تلفن در خانه اش در هوستون ایالت تگزاس یافتند. کینلی ابتدا به نیویورک رفت و از آنجا عازم ایران شد. در تاریخ ۱۳ اردیبهشت و ۶۰ ساعت پس از ترک تگزاس، او با پشت سر گذاشتن بیش از ۷۵۰۰ مایل مسافت هوایی به بندر بصره رسید و از آنجا راهی آبادان، اهواز و سپس نفت سفید شد.
در حالیکه برخی از مدیران مناطق نفتخیز معتقد به مهار چاه با حفر چاه کمکی بودند، کینلی از همان ابتدا گفت که روش او مهار چاه از سطح زمین خواهد بود. در هرصورت قرار میشود همزمان با فراهم آوردن مقدمات کار، چاه کمکی نیز حفر شود. به همین منظور برنامه ریزی کارها بسرعت انجام میشود. احداث یک جاده دسترسی جدید و ایمن از حرارت شعله ها و یک حوضچه بزرگ آب شروع میشود. برای تامین آب مورد نیاز از رودخانه کارون عملیات ساخت یک خط لوله به طول ۲۲ مایل شروع شد که نیمی از آن ۸ اینچ و نیم دیگر آن ۶ اینچ قطر داشت. بعلاوه برپایی دکل چاه کمکی در دستور کار قرار گرفت.
مدیران شرکت که نخستین بار است چنین چالشی را در ایران تجربه میکنند، موضوع حفر چاه کمکی دوم را مطرح میکنند اما کینلی که همچنان بر اجرای روش خود پافشاری داشت گفت که نیازی به این کار نیست. البته باید در نظر گرفت که درآن هنگام فناوری حفاری جهت دار توسعه نیافته بود و موفقیت حفر چاه کمکی در هاله ای از ابهام بود. هرچند در دهه ۴۰ و در پی فوران داخلی چاه ۳۰۶ مسجدسلیمان و با استفاده از دو چاه امدادی، حفاری انحرافی با موفقیت صورت پذیرفت و چاه موردنظر مهار گردید.
در محدوده چاه ۲۰، حرارت ناشی از آتش چنان بالا بود که امکان نزدیک شدن به چاه نبود. پس برای بررسی وضعیت ، ساخت اتاقک نسوز ابداعی کینلی آغاز شد. اتاقکی سایبان مانند با دیواره هایی از ورق های موجدار فلزی که توسط یک کشنده زنجیری به سمت آتش رانده میشد. وجود بقایای دکل سوخته در کانون آتش و محدوده اطراف آن نیز کار را با مشکل روبرو میساخت. لذا در گام بعدی تلاش میشود چاه از این وسایل پاکسازی گردد. با اتمام کار ساخت اتاقک، مهارگران توانستند در حالیکه آب روی آنها پاشیده میشد تا حدودی به قلب آتش نزدیک شده و وضعیت را بررسی کنند. سپس با انداختن یک قلاب فلزی روی آهن پارهها توانستند بخشی از آنها را با جرثقیل از چاه دور کنند تا شرایط لازم برای ادامه کار فراهم گردد.
در گام بعدی باید هر چیزی که بر سر دهانه چاه قرار گرفته، حذف شود تا گاز فقط به سمت آسمان خارج شده و شرایط لوله خروجی گاز بهنحوی باشد که امکان نصب مسدود کننده در مراحل آتی وجود داشتهباشد. پس میبایست بههرطریقی بقایای فورانگیر برداشتهشود. به همین منظور شرکت سهامی نفت ایران و انگلیس به سراغ ارتش میرود. طبق هماهنگی که با فرمانده کل نیروی خوزستان انجام شد، قرار شد تا چند گلوله نافذ فلزی ترجیحاً بدون مواد منفجره با توپ ضد تانک کالیبر سه اینچ به سمت لوله سرچاه شلیک شود. در حالیکه ارتش آماده اعزام افسران و تجهیزات توپخانه بود، برنامه کینلی تغییر میکند و تصمیم میگیرد ابتدا استفاده از مواد منفجره را بیازماید و در صورت عدم موفقیت، از توپخانه استفاده نماید.
برای رساندن مواد منفجره به مرکز آتش یک بسته ۳۵۰ پوندی دینامیت که آب خنککننده بطور مداوم در اطراف آن گردش میکرد، با پوشش سایبان فلزی توسط یک کشنده زنجیری تا حد ممکن به آتش نزدیک شد. افراد از محل فاصله گرفتند و با پایین بردن اهرم الکتریکی انفجار انجام شد. با وقوع انفجار، فورانگیر سرچاه کنده شد، گرد و خاک بزرگی محیط را در برگرفت و از میان آن، شعله های سرکش پراکنده تبدیل به یک شعله شد. آن روز ۲۵ اردیبهشت ماه سال ۱۳۳۰ بود و یکی از حوادث کمنظیر تاریخ صنعت نفت جهان رخ داد. شدت انفجار روی دهانه چاه بحدی بود که ناگهان حدود نیم مایل لوله های درون چاه با فشار زیاد خارج شده و چون رشته بلند اسپاگتی تا ارتفاع صدها فوت به آسمان پرتاب شدند. در نتیجه این انفجار بزرگ و برداشته شدن ادوات سرچاهی، شدت خروج گاز از چاه دوچندان شد و البته یک شعله منفرد به سمت بالا تشکیل شد.
بخشی از آن چیزی که کینلی میخواست بدست آمده بود. هدف بعدی ایجاد یک انفجار دیگر و قطع اکسیژن در اطراف شعله سرکش و خاموش شدن آن است. پس بازهم اقدام به تهیه سایبان و مخزن مواد منفجره نمود. با توجه به متمرکز شدن آتش، اینبار پیشروی تا حدود بیشتری امکانپذیر بود. اینبار هم اتاقک زیر حمایت آب سرد کننده و با شارژ ۵۰۰ پوندی مواد منفجره به سمت چاه حرکت کرد و برای جلوگیری از انفجار زودتر از موعد مواد، حدود یک میلیون گالن آب پاشیدهشد. روز ۵ خرداد ۱۳۳۰ در حالیکه ۲۶ روز از فوران چاه میگذشت، دومین انفجار هم انجام میشود. اینبار شعله آتش پس از هفتهها خاموش شد و در عوض ستونی از گاز با فشار بسیار بالا نمایان گشت.
غرش آتش جایش را به زوزه گوشخراش گازی داده که گویی میلیونها سال در دل زمین حبس بوده و اکنون با تمام توان خود را آزاد میکند. دیگر از آن حرارت سوزاننده خبری نبود. پس با کندن زمین و آواربرداری، قسمتی از دور چاه تخلیه شد. در تاریخ ۱۵ خرداد عملیات حفاری چاه امدادی متوقف شد تا همه تلاشها بر روی چاه ۲۰ متمرکز شود. در ادامه با یک عملیات پرخطر در مجاورت صدای وحشتناک گاز و در حالیکه یک جرقه کوچک می توانست به فاجعه ای منتهی شود، لوله جداری بیرونی چاه بریدهشد و در اطراف لوله ۸ اینچی که گاز به شدت از آن خارج میشد، یک سکوی سیمانی ایجاد شد و نگهدارندهای روی آن نصب گردید تا همه چیز آماده نصب شیر دروازه ای مسدود کننده شود که از انگلستان با هواپیما ارسال شده بود.
برای اینکار یک شیر دروازهای ۱۲ اینچ تدارک دیدهشد که توسط جرثقیل در آستانه چاه قرارگرفت و از اطراف با سیم بکسل توسط نیروهای مهارگر، کنترل شد. اما فشار گاز آنچنان زیاد بود که شیر را به اطراف میراند. بالاخره با تلاش زیاد توانستند شیر را روی دهانه چاه و همراستا با لوله درونی چاه قرار دهند تا گاز از درون آن عبور کند و آنرا با پیچ و مهره روی پایه نگهدارنده محکم کنند و در حالیکه ساعات پایانی روز بیستم خرداد ماه فرارسیده بود، با بسته شدن شیر هیدرولیکی ۱۲ اینچ ، فوران گاز از چاه سرکش شماره ۲۰، پس از ۴۱ روز به پایان رسید.
در نتیجه این فوران، میلیاردها فوت مکعب گاز از دست رفت. طبق محاسباتی که در آن زمان انجام شد، اگر این آتش مهار نمیشد، تا چهارده سال این شعله بزرگ همچنان میسوخت.
حادثه چاه ۲۰ همزمان با بحرانی ترین روزهای صنعت نفت برای ایرانیان و انگلیسیها رخ داد. دورانی که ایران صنعت نفت خود را به تازگی ملی اعلام کردهبود و قانون خلع ید در حال تصویب و اجرا بود. فیلم مستندی که در مورد فوران و مهار آتش چاه ۲۰ ساختهشد در جشنواره فیلم ونیزدر سال ۱۹۵۲ برنده شد و روزنامهها و مجلات پرمخاطب آن دوران، تلاشهایی که برای خاموش کردن این آتش صورت گرفت را بازتاب دادند.
مایرون کینلی هفت سال بعد با اجرای چنین روشی توانست چاه شماره ۶ اهواز را نیز مهار کند. البته فوران بزرگ این چاه که هفتاد روز هم ادامه داشت، یک فوران معمولی نبود. زیرا با همین چاه شماره ۶ بود که میدان نفتی اهواز – یکی از بزرگترین میادین نفتی جهان – کشف شد.
سخن آخر
همانطور که در دیباچه این نوشتار آمد، برخی از تجهیزات دکل چاه ۲۰ نفت سفید در موزه نفت مسجدسلیمان قرارگرفته اند. این آثار که شامل دراوورکس(منجنیق)، موتور، پمپ گل و هرزگرد میباشد، به همت جناب آقای رسول احمدی رئیس اسبق روابط عمومی شرکت بهرهبرداری نفت و گاز مسجدسلیمان در سال ۱۳۹۰ به گنجینه موقت موزه مسجدسلیمان منتقل شدند و اکنون با قرارگیری در محوطه موزه، راوی نخستین فوران عمده و منتهی به آتشسوزی در تاریخ حفاری مناطق نفتخیز در ایران هستند. به امید روزی که با راهاندازی موزه غنی و بزرگ نفت در مسجدسلیمان، این آثار و سایر جاذبه های گردشگری صنعتی، جهت علاقمندان به تاریخ نفت و میراث صنعتی به نمایش گذاشته شوند.
پی نوشتها
شرکت نفت ایران و انگلیس:(Anglo-Iranian Oil Company) شرکت نفتی ایرانی-بریتانیایی بود، که در پی اکتشاف میدان نفتی مسجدسلیمان، در جنوب‌غربی ایران، با هدف اکتشاف، توسعه میادین، بهرهبرداری و استخراج نفت خام، در تاریخ ۱۴ آوریل ۱۹۰۹ تأسیس شد. این شرکت در سال ۱۹۵۴ در پی ملی‌سازی نفت ایران، منحل شد.
میدان نفتی نفت سفید از میدان‌های نفتی ایران است، که در استان خوزستان، در فاصله ۶۵ کیلومتری از شمال شرقی اهواز قرار دارد. این میدان در فاصله میان میادین نفتی هفتکل و مسجد سلیمان قرار دارد. میدان نفت سفید در سال ۱۳۱۷ توسط شرکت نفت ایران و انگلیس کشف شد و تولید نفت از آن، در سال ۱۳۲۴ آغاز گردید. این میدان هماکنون تحت مدیریت شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب است و عملیات تولید از آن توسط شرکت بهرهبرداری نفت و گاز مسجدسلیمان انجام میشود.
منابع:
اسناد فنی و گزارشهای حفاری چاه شماره ۲۰ نفت سفید
علی یعقوبی نژاد، «رئیس نفت» ، تهران، انتشارات یادواره کتاب، ۱۳۷۳
http://www.shana.ir (شبکه اطلاع رسانی نفت و انرژی)
تصاویر:
مایرون کینلی نفر دوم از چپ در حال گفتگو با همکارانش ر محل چاه شماره۲۰ نفت سفید
لحظه انفجار اول ۲۵ اردیبهشت سال ۱۳۳۰
لحظاتی پس از انفجار اول و پرتاب لوله های حفاری از درون چاه به آسمان
فلنج نگهدارنده و سکوی سیمانی نصب شده روی دهانه چاه ۲۰ در حال فوران
قراردادن شیر ۱۲ اینچ روی دهانه چاه شماره ۲۰
آثار بر جای مانده از حادثه چاه شماره ۲۰- موزه بزرگ نفت مسجدسلیمان- فروردین ۱۴۰۱
