Профессорами Московского института нефтехимической и газовой промышленности (МИНХ и ГП) им. Губкина отцом и сыном Бакировыми был предложен расчет, показывающий значительное увеличение нефтеотдачи после проведения в этом пласте взрыва большой мощности, который произведет в теле пласта сильную трещиноватость. Необходимую мощность взрыва, заключенную в боеприпасе малого размера (для доставки его через скважину в центр нефтяного пласта), может обеспечить ядерный фугас. Что касается радиоактивного загрязнения нефти после ядерного взрыва, то стало известно, что жидкие углеводороды не растворяют и не адсорбируют радиоактивные осколки деления тяжелых ядер. Но это требовалось проверить экспериментально в натурных условиях.
Идею использования энергии ядерного взрыва для интенсификации нефтедобычи с некоторой степенью риска поддержали министр нефтедобывающей промышленности Шашин и министр среднего машиностроения Славский.
Для проведения экспериментальных ядерных взрывов в натурных условиях были выбраны два сравнительно небольших месторождения, которые к этому времени имели весьма низкий уровень нефтеотдачи: Грачевское месторождение близ города Мелеуз Башкирской АССР и Осинское месторождение в Пермской области. Эти месторождения отличались друг от друга характеристиками нефтеносных пластов. К тому времени институтом экспериментальной физики был разработан ядерный заряд мощностью взрыва эквивалентной 2,5 кт ТНТ, размещаемый в силовом цилиндре диаметром 400 мм. Это устройство обеспечивало нормальную работоспособность в агрессивной среде скважины — буровом растворе при давлении до 250 атм и температуре до +40 °C.
На каждом месторождении было запланировано произвести по два взрыва. После каждого взрыва предполагалось проведение обширных исследований, кроме основных, связанных с эффектом интенсификации, — сейсмического воздействия на жилые строения близлежащих селений, а также загрязнения нефти, извлекаемой после взрыва из пласта, подвергшегося воздействию ядерного взрыва; проводилось определение степени ка-муфлетности ядерного взрыва; то есть наблюдение и определение количественных доз выхода газообразных радиоактивных продуктов на дневную поверхность (археологический термин, обозначающий конкретный горизонт культурного слоя, который когда-то освещался солнцем) сразу после взрыва.
Опускание ядерного устройства на заданную глубину в центр нефтеносного пласта осуществлялось на буровых трубах наружным диаметром 120 мм с помощью буровой установки.
Через эти трубы, перфорированные четырьмя отверстиями диаметром 20–30 мм на расстоянии примерно 20 м от заряда, производилась закачка цементного раствора до поднятия его уровня до устья скважины. Завеска на устье скважины осуществлялась на элеваторе.
После застывания цементного раствора до твердости камня, разрушающегося при давлении более 100 кг/см2, производился взрыв. Такая цементная забивка скважины, как прогнозировал расчет и подтвердил эксперимент, обеспечила полный камуфлет ядерного взрыва. Твердость цементного камня определялась по так называемым «свидетелям», то есть по кубикам, образованным в специальных формах, залитых раствором из разных замесов, закачиваемых в скважину в течение какого-то времени до полного ее заполнения.