Proč právě bizmut?

Laicky řečeno, bizmutová slitina, díky svým tavným a rychle tuhnoucím vlastnostem, funguje jako chytrá zátka, který dokáže utěsnit vrt v místech s netěsností nebo špatnou cementací. Bizmut je netoxický těžký kov, který se v kombinaci s cínem aplikuje ve formě malých kuliček. Po zahřátí relativně vysokou teplotou kolem 300 °C slitina roztaje, vlije se do prostoru netěsnosti a rychle vytuhne. Hlavně se při tuhnutí rozpíná, čímž perfektně vyplní daný prostor, na rozdíl od cementu, který se po vytvrzení spíše smršťuje a pro řešení netěsností nemusí být tedy vždy ideální volbou.

„O použití bizmutu jsem věděl a s britskou firmou komunikoval již v minulosti, kdy jsem pracoval v Německu na oddělení inovativních technologií. Společnost BiSN má na kontě přes 500 termálních aplikací po celém světě, ale až v MND jsem tuto metodu konečně viděl i s kolegy v praxi,“ říká projektový manažer Bronislav Vago, který navrhl inovativní řešení problému na vrtu Kru-3 a dozoroval společně s technickým týmem celý projekt od návrhu až po aplikaci.

V hloubce 3 550 metrů se kolegové potýkali se špatnou cementací. Pod tímto úsekem se nacházel otevřený horizont s vysokotlakou horkou vodou. Těžit se mělo přitom z části nad tímto problematickým místem, což představovalo riziko ve formě přetoku vody, a tudíž umrtvení ložiska nebo zamezení proudění plynu do ústí vrtu. Běžný postup by vyžadoval návrat celé vrtné soupravy, vyfrézování dvoumetrového okna a následné začerpání cementové směsi. Nejenže by to bylo nákladné a časově náročné, ale výsledek by nebyl jistý. Řešením se tak stala právě bizmutová zátka.

„Celou operaci jsme zvládli pomocí jeřábu a několika lidí. Oproti klasické těžké soupravě výrazně jednodušší, mobilnější a efektivnější postup,“ dodává Vago.

Neobvyklá kombinace metod

Technologii dodala specializovaná britská firma BiSN (Bi-bismuth, Sn-cín), která provedla stovky izolací či speciálních likvidací sond po celém světě, převážně na ložiscích v moři.  Krumvíř 3 byl specifický, neboť operace probíhaly pod plným tlakem, bez umrtvení sondy, čili: živý vrt, úzké vystrojení a vysoký tlak. Bylo nutné zkombinovat dvě běžně používané BiSN metody aplikace a upravit je na míru této situaci.

Po provedení malého perforovaného okna, kterým měla roztavená slitina vtéci za pažnice, zamířil do vrtu teplotní aktivátor – v podstatě časovaná roznětka, která po nastavené době aktivuje vysokoteplotní chemickou reakci termitu a roztaví kuličky slitiny. Roztavená slitina se chová jako voda, avšak má desetkrát větší hmotnost.

 „Nastavili jsme časovač na deset hodin, abychom měli operační rezervu. Vše proběhlo hladce a včas. Pak jsme již jen sledovali manometr na ústí vrtu a doufali, že vše proběhne podle plánu,“ popisuje Vago.

Sypání bizmutových kuliček nebyla žádná rutina. Ve vrtu panoval tlak 300 atmosfér, což znamenalo, že celý systém musel být udržován v protitlaku. Kuličky se sypaly po malých dávkách, laicky řečeno přes přetlakovou komoru – a nebyly právě lehké. Jeden kyblík vážil 50 kilo. Do vrtu se nakonec nasypalo zhruba 460 kilogramů materiálu, z něhož velkou část tvořily podložní ocelové kuličky.

Výsledek? Izolace se podařila

Bizmutová zátka fungovala podle očekávání. Dokonale vyplnila i utěsnila prostor mezi ocelovou pažnicí a horninou. Vysokotlaká voda je odizolovaná a tým nyní může provést čerpací zkoušku z nadložního obzoru. „Díky tomu získáme relevantní výsledek, zda má vyšší obzor těžební potenciál,“ potvrzuje geoložka Lenka Klímová. Výsledky zkoušky by měly být známé do konce roku.

Co bude dál? Úspěšná aplikace na Krumvíři otevírá dveře pro další využití. Technologie se ukazuje jako rychlé, účinné a levnější řešení pro řadu situací – netěsnosti těžebních, ale zásobníkových sond či při specifických likvidacích sond.

„Nyní máme technologii odzkoušenou. Víme, jak s materiálem pracovat, kolik to zabere času a jak finančně náročná operace je. A hlavně víme, že termální izolace spolehlivě funguje,“ uzavírá Bronislav Vago.