12 сентября 1955 года вышло постановление Совета министров СССР «О постановке геолого-разведочных работ для создания ПХГ».
Геолого-разведочные работы по созданию ПХГ на территории центральных районов России были начаты в конце 1950-х годов. Они были сосредоточены в районах, непосредственно прилегающих к Москве, и первоначально ориентировались на изучение локальных поднятий, выявленных здесь ранее при проведении геологической съемки, нефтепоисковых и других видов геологических исследований. Однако достаточно быстро фонд таких структур оказался исчерпанным. При этом только две — Калужская и Щелковская — оказались пригодными для создания ПХГ. В остальных случаях наличие таких перспективных для ПХГ поднятий не подтвердилось.
В геологическом отношении Центральный регион приурочен к юго-восточному склону Московской синеклизы. К моменту начала геолого-поисковых работ на ПХГ ее геологическое строение было изучено крайне слабо даже на региональном уровне. Поэтому для выявления новых поднятий на последующем этапе пришлось осуществить большой объем площадных и детальных буровых и сейсмических работ, что позволило достаточно объективно оценить перспективы создания хранилищ на указанной территории. При этом было установлено, что в районах, непосредственно приближенных к Москве, имеют развитие главным образом малоамплитудные, значительные по площади структуры с плоским сводом, неблагоприятные для создания ПХГ.
За четыре года было пробурено около 750 мелких структурно-поисковых и 187 разведочных скважин. Первые скважины на будущих Калужском и Щелковском подземных хранилищах газа были построены в 1957–1958 годах. Начальник Главгаза СССР А. К. Кортунов принимает предложение штаба об организации Калужской опытной станции подземного хранения газа и 8 июля 1958 года подписывает об этом приказ. Но для опытной закачки газа в пласт следует сделать еще очень многое. Нужно пробурить эксплуатационные скважины и их обустроить, построить компрессорную станцию и газораспределительный пункт, установку очистки и осушки газа, соорудить промысловые и газосборные сети, а также подводящий магистральный газопровод.
Но интересы дела требуют ускоренной постановки эксперимента в промышленных условиях по изучению продвижения газа в пласте при его закачке и отборе, распределения пластовых давлений в границах создания искусственной залежи и по многим другим вопросам. Крайне необходимо было провести эти работы для подтверждения теоретических исследований Л. С. Лейбензона, И. А. Парного, В. Н. Щелкачева, М. Маскета, Г. Д. Розенберга, Б. Б. Лапука, А. Л. Хейна, И. Н. Стрижова, И. Е. Ходановича, В. Н. Раабена, С. Н. Бузинова, Е. В. Левыкина, Г. И. Солдаткина, А. И. Ширковского.
Понимая остроту вопроса, М. В. Сидоренко организует проведение первых работ по закачке газа в Башкатовскую и Елшано-Курдюмскую истощенные газовые залежи. Башкатовское месторождение расположено в семи километрах от Бугуруслана. Работы выполнялись трестом «Куйбышевгаз» в мае 1958 года. Залежь разрабатывалась с августа 1953-го по апрель 1958 года, за это время из нее было добыто 18,4 миллиона кубометров газа. Но затем по причине падения пластового давления было решено превратить газовое месторождение в подземное хранилище газа. Для этого с 5 мая по 21 октября 1958 года в хранилище было закачано 9,3 миллиона кубометров газа, в результате чего давление в залежи повысилось с 16,5 до 32,7 атм. В 1958–1959 годах хранилище обслуживало Бугуруслан, которому за это время было подано более 5 миллионов кубометров газа. Параллельно на базе Башкатовского ПХГ проводились исследовательские работы по определению неустановившихся процессов перераспределения давления в хранилище, герметичности резервуара, изучению закономерностей распределения закачанного газа в пласте. В августе 1959 года при объеме активного газа, равном 5 миллионам кубометров, Башкатовское газохранилище вводится в промышленную эксплуатацию.
В 1958 году была выполнена опытная закачка газа при давлении нагнетания 35 атм в четыре скважины тульского горизонта Елшано-Курдюмского месторождения в Саратовской области.
Эксперименты первопроходцев дали положительный результат, позитивно сказавшийся на всей политике дальнейшего развития ПХГ.
По предложению Главгаза СССР Совет министров СССР 2 июля 1959 года принимает постановление «Об организации подземного хранения газа в СССР». В такой правительственной поддержке Главгаз крайне нуждался. Этим постановлением Совет министров СССР поднял проблему создания в стране подземных хранилищ газа на правительственный уровень. И уже в 1959 году началась опытная закачка газа в Калужское ПХГ, а в 1960-м — в Щелковское ПХГ.
В 1960 году А. Л. Хейн, С. Н. Бузинов, П. Я. Алтухов в журнале «Газовая промышленность» опубликовали статью «Экспериментальные исследования коэффициента вытеснения воды газом в связи с подземным хранением газа в водоносных структурах». Статья основывалась на результатах экспериментальных исследований на специальной установке, моделирующей условия пласта. Эти работы проводились во ВНИИгазе в целях разработки технологических регламентов создания хранилищ газа в водоносных структурах. Авторами были получены научные результаты, которые затем были положены в основу разработки Калужского и Щелковского подземных хранилищ газа. В частности, была установлена зависимость коэффициента вытеснения воды газом от скорости ее фильтрации и скорости движения границы газоводяной смеси. В результате этих исследований были разработаны методы расчета вытеснения воды газом в пологих и крутопадающих куполообразных водоносных структурах; получены простые рабочие формулы и разработана методика определения геолого-физических параметров коллектора по распределению давления в пласте. Было установлено, что поршневого вытеснения воды газом не происходит, а образуются «блокированные» водонасыщенные зоны. Эти выводы имели большое практическое значение при создании подземных хранилищ газа.
Важнейшие результаты, во многом повлиявшие на дальнейшее развитие ПХГ, были получены отделом технико-экономических обоснований проектного института «Укргазпроект» (ВНИПИтрансгаз).
В 1960 году начался опытный отбор газа из Калужского ПХГ, а в 1961 году — из Щелковского ПХГ.
В течение 1960-х годов в Главгазе действовал оперативный штаб во главе с М. В. Сидоренко по закачке газа в ПХГ. Ежедневно составлялись оперативные сведения о суточной закачке в каждое хранилище и об общем объеме закачанного газа во все подземные хранилища. Для координации действий на местах ответственными за работу ПХГ назначаются руководители управлений магистральных газопроводов. Вводится строжайшая дисциплина выполнения установленного графика работ по заполнению хранилищ газа до наступления отопительного сезона. Проводятся различные мероприятия по изысканию резервов газа для закачки в ПХГ, в том числе перевод некоторых электростанций на мазут и уголь, сокращение расхода газа на топливные нужды на магистральных газопроводах. Реализуются мероприятия по сокращению потерь газа при транспортировке и повышению его добычи на некоторых месторождениях.
В целом можно сказать, что при создании первых двух ПХГ был проведен широкомасштабный эксперимент, в процессе которого в короткие сроки были отработаны принципы поисков ловушек и их геологическое изучение, технологии закачки и отбора газа, методы интенсификации притока газа к забоям скважин, решен ряд экологических вопросов и многое другое. Это явилось платформой для развития важнейшей подотрасли газовой промышленности — подземного хранения газа.
В этой работе принимала участие большая группа специалистов: В. Г. Васильев, И. П. Жабрев, А. М. Мастерков, А. Д. Поликарпова, С. П. Омесь, М. С. Кистенбойм, Б. А. Резник, А. В. Кацман, С. Г. Адибеков, И. И. Агаев, А. Н. Снегирев, А. Е. Леонтьев, В. Д. Логачев, Л. В. Василевский, Ф. А. Суханов, М. Н. Овчинников, Р. И. Андрющенко, П. А. Кошелев, А. Г. Литвинов, С. Н. Стражгородский, А. И. Постников, Г. А. Шишкин, В. И. Дуболазов, Е. В. Штейнова, Г. И. Вольпин, С. А. Мосинян, А. А. Белубеков, Ю. В. Ковган, Ф. Ш. Дашкин, В. И. Халатин, Н. И. Белый, А. Д. Седых, В. А. Кайгоро-дов, В. П. Квасов, В. И. Парфенов, Г. П. Гук, А. Н. Соловьев, И. В. Арбузов, Л. А. Генкина, Г. И. Либерман, О. М. Карабельников, М. Ф. Каримов и многие другие. Благодаря работе Щелковского и Калужского газохранилищ в осенне-зимние периоды начиная с 1969 года в дни похолоданий Москва получала дополнительно до 40 процентов газа.