Нефть в Республике Коми на Тиманском кряже в 25 километрах от современного города Ухта нашли в начале тридцатых годов прошлого века. Из-за сурового климата и отсутствия круглогодичных путей сообщения специалисты крайне неохотно соглашались туда ехать. Поэтому первооткрывателями Ярегского месторождения стали геологи, отбывавшие срок заключения в подразделениях ГУЛАГа по делу «О шпионско-вредительской организации в нефтяной промышленности СССР». Отбирали их еще в изоляторах, задавая всего один вопрос: «Что представляет собою Ухта?».
Первоначально искали газ, но из первой же пробуренной скважины на поверхность с глубины около 200 м подняли вязкую нефть. Особое внимание властей привлекли ее уникальные свойства. Первые анализы показали, что она пригодна для производства незамерзающего при низких температурах топлива. На дворе 30-е, время активного освоения Арктики...
Однако эти же свойства стали главным препятствием к тому, чтобы добывать «черное золото» при помощи бурения скважин оказалось невозможно. Вязкость нефти была в 10 тысяч раз выше, чем у классических сортов, она практически не текла и напоминала скорее пасту, чем маслянистую жидкость.
Месторождение протяженностью 36 км имело ширину 4-6 км и высоту пласта до 87 м. Новый нефтеносный район имел промышленное значение, выходящее за пределы областного. Уровень запасов - просто огромен (сейчас остаточные запасы составляют 215 млн тонн, в том числе извлекаемые – 91 млн тонн). А потому перед советской наукой была поставлена задача - найти эффективную технологию получения ценного ресурса.
Ученым, которому это оказалось под силу, стал Павел Звягин. Правда, в этот момент горный инженер находился в исправительно-трудовом лагере…
Он родился в 1903 году в Витебске, в 1927 году окончил Горный институт в Ленинграде, стал его доцентом и к моменту ареста успел построить весьма внушительную производственную карьеру. Молодой ученый заведовал горным сектором НИИ «Гипрошахт» (образованном для организации исследований и проектных разработок в каменноугольной промышленности) и руководил строительством шахт на Донбассе, в Подмосковье, в Караганде и Средней Азии, на Дальнем Востоке. При непосредственном участии Звягина институт в короткие сроки разработал и внедрил в практику основы теории проектирования промышленных предприятий отрасли. Только для угольной промышленности Урала НИИ разработал проекты 23 шахт, которые планировали заложить в начале 1940-х годов. В 1930-х годах «Гипрошахт» впервые применил метод комплексного проектирования при разработке проектов освоения Карагандинского и Гдовского бассейнов, Еманжелинского и Коркинского месторождений треста «Челябинскуголь», Черновского и Буреинского месторождений в Восточной Сибири.
В 1936 году Павел Захарович был арестован по ряду статей о контрреволюционной деятельности, приговорен к 5 годам лишения свободы и этапирован в Коми АССР. Его направили в Ухтпечлаг, а затем в Ухтижемлаг, основным направлением работ которых были разведка и добыча нефти, газа, асфальтита, радия в Ухтинско-Печорском бассейне.
В 1938 году Звягин спроектировал и построил первую в СССР нефтяную шахту на Ярегском месторождении тяжелой нефти. Изначально пробовали поднимать нефть с помощью глубинных насосов, но приток был настолько незначительным, что от этого метода отказались. Густота и плотность тяжелой нефти сводили практически к нулю все шансы добыть ее традиционным методом. Фонтана ждать не приходилось, тем более с глубины 140-200 м. Над промыслом нависла угроза закрытия. Тогда-то и появилась оригинальная идея разрабатывать месторождение шахтным способом.
С одной стороны, все обстоятельства играли на руку - неглубокое залегание, низкое давление и отсутствие попутного газа. С другой – подобного производственного опыта в России еще не было. Во всём мире – лишь пара экспериментальных примеров в Германии, Франции и США.
Перспектива появления новой технологии вскрытия пластов сверхвязкой нефти где-то на краю земли, вдали от научных лабораторий и библиотек казалась маловероятной. Добавить сюда лагерный быт - голод, антисанитарию, прокатившиеся по Ухтпечлагу массовые расстрелы заключенных («кашкетинские расстрелы»). Инженеры-проектировщики жили в близлежащем поселке Чибью и Сангородке, где им был предоставлен одноэтажный деревянный дом и две брезентовые палатки с печкой. Работали по 12 часов, выполняя норму, чтобы получить паек. Об условиях работы свидетельствуют рапорты начальнику колонии:
«Проектное бюро находилось в 12 км от Чибью... Приходилось ездить туда на автобусе или в кузове грузовой машины, хотя морозы были до минус пятидесяти градусов. Когда никакого автобусного движения не было, сотрудники были вынуждены ходить туда и обратно пешком».
Несмотря ни на что, Звягину удалось построить сложный комплекс подземных и наземных сооружений трех шахт.
Для каждой из них спроектировали: два вертикальных ствола (подъемный и вентиляционный), оборудованных клетевыми подъемами; надшахтные здания стволов, здания подъемных машин, здание вентиляторной, объекты подсобно-вспомогательного хозяйства (котельная, пожарная насосная с резервуарами, компрессорная); комплекс подземных выработок и камер околоствольного двора для обмена вагонеток, электроподстанции, электровозное депо, склад взрывчатых материалов; подземные выработки подготовки шахтного поля: откаточные (для транспорта и подачи свежего воздуха), вентиляционные (вспомогательные и выдачи отработанного воздуха); нарезные подземные горные выработки — участки добычи нефти.
Применялись «ухтинская» и уклонно-скважинная системы добычи. В первом случае в надпластовых породах создавались горные выработки, из которых бурились вертикальные и наклонные скважины прямо в продуктивный пласт. Нефть стекала в канавки выработок, вместе с водой поступала в подземную ловушку, а оттуда уже в нефтесборник на поверхности. Уклонно-скважинный способ предполагал бурение скважин из выработок, пройденных непосредственно в пласте.
За следующие 15 лет разработки на трех нефтешахтах было добыто около 3000 тысяч тонн нефти. Впоследствии в годы Великой Отечественной войны Ярегское месторождение дало более 70% всей добытой в Коми нефти.
Звягин освободили условно-досрочно 10 июля 1940 года. Но еще более 10 лет он был вынужден работать на Ухтинском комбинате НКВД (главным инженером ПСО, начальником ГСО, главным инженером нефтешахты №1, заместителем главного инженера комбината). Во избежание потери квалифицированных кадров заключённым запрещали покидать лагеря даже после окончания срока. Только в 1951 году он, наконец, уехал домой.
По возвращению ученый несколько лет работал главным инженером «Кировскстроя» в городе Апатиты Мурманской области, но пошатнувшееся здоровье все же дало о себе знать. Производственную работу пришлось сменить на кабинетную. В 1953 году Звягина пригласили в НИИ угольной промышленности (с 1960 года «Институт горного дела имени академика Скочинского»), где он активно занялся наукой, защитил докторскую диссертацию и написал более 100 работ.
Талантливый ученый скончался 24 декабря 1968 года.
Несмотря на то, что в 1947 году за разработку и внедрение шахтного способа добычи нефти в условиях Ухты Павел Захарович получил Сталинскую премию, Орден Трудового Красного знамени и множество других наград, найти сегодня биографию и фотографии инженера, совершившего большой вклад в проектное обеспечение производственных мощностей отечественной энергетики, практически невозможно.
Что касается Ярегского месторождения, в настоящее время оно по-прежнему остается единственной нефтешахтой в России.
В 70-е годы в целях повышения нефтеотдачи пластов был разработан термошахтный способ добычи. Над залежами сверхвязкой нефти бурятся скважины, куда нагнетается пар. Пласт прогревается, нефть становится менее вязкой и постепенно самоизливается в шахту.
Уровень добычи там в последние годы растет. Так, в 2018 году там было получено 1,6 млн тонн, а в 2020-м – уже 2 млн тонн нефти. В 2024 году производственные показатели были увеличены до 3,6 млн тонн, в том числе за счёт возведения новых установок пароподготовки.
Уникальное сырье, которые добывается в Коми, не теряет своей актуальности и применяется для производства масел, фармацевтической продукции, а также дизельного топлива, способного сохранять свои качественные характеристики в условиях сверхнизких температур.
Сегодня в альма-матер Павла Звягина – Горном университете – ведутся исследования, посвященные повышению эффективности и безопасности эксплуатации Яреги. Например, одно из последних изысканий посвящено методике расчетов температуры воздуха в постоянно нагревающихся от нефти (температура которой около 80 градусов) и нагнетаемого пара шахтах, то есть созданию предпосылок для более комфортных условий работы горняков.
Хотя в данный момент термошахтный способ добычи востребован лишь в Коми, эксперты не исключают, что подобная технология будет использоваться в Татарстане и Чечне.