Сверхглубокая скважина в россии


Самая глубокая скважина в мире – Кольская (СГ-3)

СССР — это страна, удивившая мир многими проектами, грандиозными как по масштабам, так и по стоимости. Один из таких проектов носил название «Кольская сверхглубокая скважина» (СГ-3). Его реализация началась в Мурманской области, в 10 км западнее от города Заполярный.

Ученые хотели больше узнать о земных недрах, и «утереть нос» американским ученым, отказавшимся от своего проекта «Мохол» из-за нехватки средств. На вопрос о том, какая самая глубокая скважина в мире, советские геологи мечтали с гордостью ответить: наша!

О том, удалась ли столь амбициозная задумка и какая судьба ждала Кольскую скважину мы подробно расскажем в этой статье.

Зачем СССР нужно было «путешествие в центр Земли»

Еще в 50-х годах двадцатого века большая часть материала о структуре Земли была теоретической. Все изменилось в начале 60-х и в 70-е годы, когда США и Советский Союз начали новую версию «космической гонки» — гонку в центр Земли, если можно так выразиться.

Кольская сверхглубокая скважина являлась уникальным проектом, финансируемым СССР, а затем Россией в период с 1970 по 1995 годы. Ее бурили вовсе не для добычи «черного золота» или «голубого топлива», а сугубо с научно-исследовательскими целями.

  • Прежде всего советских ученых интересовало, подтвердится ли предположение о строении нижних (гранитного и базальтового) слоев земной коры.
  • Также они хотели найти и исследовать границы между этими слоями и мантией — одним из «двигателей», обеспечивающих постоянную эволюцию планеты.
  • В тот период геологи и геофизики имели только косвенные доказательства того, что происходило в земной коре, а сверхглубокая скважина были необходима для лучшего понимания процессов, лежащих в основе геологии. Причем самым надежным путем — прямого наблюдения.

Место бурения было выбрано в северо-восточной части Балтийского щита. Там залегают малоизученные изверженные породы, возраст которых предположительно составляет три миллиарда лет. А еще на территории Кольского полуострова находится Печенгская структура, по форме напоминающая чашу. Там находятся месторождения меди и никеля. Одной из задач ученых было изучение процесса рудообразования.

Даже по сей день информация, собранная в рамках этого проекта, все еще анализируется и интерпретируется.

Особенности бурения сверхглубокой скважины

Первые четыре года, пока шла проходка до глубины 7263 метров, использовалась стандартная буровая установка под названием «Уралмаш-4Э». Но затем ее возможностей стало не хватать.

Поэтому исследователи решили использовать мощную установку «Уралмаш-15000» с 46-метровым турбобуром. Он вращался благодаря давлению бурового раствора.

Установка «Уралмаш-15000» была спроектирована так, чтобы образцы добытой породы собирались в керноприемнике — трубе, проходящей через все секции бура. На поверхность измельченная порода попадала вместе с буровым раствором. Так геологи получали самую свежую информацию о составе скважины, по мере того, как буровая установка шла все глубже вниз.

В итоге было пробурено несколько буровых скважин, которые разветвлялись из одной центральной скважины. Самая глубокая ветвь была названа СГ-3.

Как сказал один из ученых в составе Кольской ГРЭ: «Каждый раз, начиная бурить, мы находим неожиданное. Это захватывающе и тревожно одновременно».

Гранит, гранит повсюду

Первым сюрпризом, с которым столкнулись бурильщики, было отсутствие так называемого базальтового слоя на глубине около 7 км. Раньше самая актуальная геологическая информация о более глубоких частях земной коры исходила от анализа сейсмических волн. И исходя из нее ученые ожидали найти гранитный слой, а по мере  углубления — базальтовый. Но, к большому удивлению, когда они двинулись глубже в недра Земли, то нашли там больше гранита, а до базальтового слоя не добрались вовсе. Все бурение шло именно в гранитном слое.

Это крайне важно, так как связано с теорией послойного строения Земли. А с ней, в свою очередь, связаны представления о том, как возникают и размещаются полезные ископаемые.

Как советские ученые добурились до ада

Кольская сверхглубокая скважина — источник не только ценнейших знаний, но и страшной городской легенды.

Дойдя до глубины в 14,5 тысяч метров буровики якобы обнаружили пустоты. Спустив туда аппаратуру, способную выдерживать экстремально-высокие температуры, они выяснили, что температура в пустотах достигает 1100 градусов Цельсия. А микрофон, перед тем как расплавиться, записал 17-секундное аудио, которое тут же окрестили «звуками ада». Это были вопли проклятых душ.

Первое появление этой истории зафиксировано в 1989 году, а ее первая крупномасштабная публикация состоялась в американской телесети Trinity Broadcasting Network. А она позаимствовала материал из финского христианского издания под названием Ammennusastia.

Затем история была широко перепечатана в небольших христианских изданиях, информационных бюллетенях и т. д., Но практически не получила известности со стороны главных СМИ. Некоторые евангелисты цитировали этот инцидент как доказательство существования физического ада.

  • Люди, знакомые с принципами работы акустических средств исследования скважин, лишь посмеялись над этой байкой. Ведь при этом используются зонды акустического каротажа, которые ловят волновую картину отраженных упругих колебаний.
  • Максимальная глубина СГ-3 — 12 262 метра. Это глубже, чем даже самая глубокая часть океана — «Бездна Челленджера» (10 994 метра).
  • Наивысшая температура в ней не поднималась выше 220 C.
  • И еще один немаловажный факт: вряд ли микрофон или буровое оборудование смогли бы выдержать адский жар выше тысячи градусов.

В 1992 году американская газета Weekly World News опубликовала альтернативную версию истории, которая происходила ​​на Аляске, где 13 шахтеров были убиты после того, как сатана вырвался из ада.

Если вас заинтересовала эта легенда, то на Youtube можно легко найти видео с соответствующими расследованиями. Только не относитесь к ним слишком серьезно, часть (если не все) аудио с якобы криками страдальцев в Преисподней взята из киноленты Baron Blood 1972 года.

Что нашли ученые на дне Кольской сверхглубокой скважины

  • Во-первых, на глубине 9 км была обнаружена вода. Считалось, что она просто не должна существовать на этой глубине — и все же была там. Теперь мы понимаем, что даже в глубоко залегающем в земле граните могут образоваться трещины, которые заполнятся водой. Технически говоря, вода — это просто атомы гидрогена и оксигена, вытесненные огромным давлением, вызванным глубиной, и захваченные в слои породы.
  • Во-вторых, исследователи сообщили об извлечении грязи, которая «кипела водородом». Такое большое количество водорода на большой глубине было совершенно неожиданным явлением.
  • В-третьих, дно Кольской скважины оказалось невероятно горячим — 220 °C.
  • Несомненно, самым большим сюрпризом было открытие жизни. На глубине свыше 6000 метров были обнаружены микроскопические окаменелости планктона, находящиеся там в течение трех миллиардов лет. Всего было обнаружено около 24 древних видов микроорганизмов, которые каким-то образом пережили экстремальное давление и высокие температуры под земной поверхностью. Это вызвало множество вопросов о потенциальной выживаемости форм жизни на больших глубинах. Современные исследования показали, что жизнь может существовать даже в океанической коре, но в то время обнаружение этих окаменелостей стало шоком.

Несмотря на все усилия бурильщиков и десятилетия напряженной работы Кольская сверхглубокая скважина прошла всего 0,18% пути к центру Земли. Ученые считают, что расстояние до него составляет около 6400 километров.

Заброшена, но не забыта

В настоящее время на СГ-3 нет ни персонала ни оборудования. Это один из самых интересных заброшенных объектов времен СССР. И лишь ржавый люк в земле напоминает о грандиозном проекте, занесенном в Книгу рекордов Гиннеса как самое глубокое вторжение человека в кору планеты.

Проект был закрыт в 1995 году из-за (как вы уже догадались) отсутствия финансирования.  Еще ранее, в 1992 году были свернуты буровые работы в скважине, так как геологи столкнулись с более высокими, чем ожидалось, температурами — 220 градусов. Тепло наносит ущерб оборудованию. И, чем выше температура, тем сложнее бурить. Это похоже на попытку создать и удерживать яму в центре кастрюли с горячим супом.

К 2008 году был полностью упразднен научно-производственный центр, действующий при скважине. А все буровое и исследовательское оборудование было утилизировано.

Итоги работы

Доблестные усилия участников Кольской ГРЭ длились несколько десятилетий. Однако конечная цель — отметка в 15 тысяч метров — так и не была достигнута. Зато работа, проделанная в СССР, а затем в России, предоставила множество информации о том, что лежит прямо под земной поверхностью, и она по-прежнему остается научно полезной.

  • Были разработаны и успешно апробированы уникальная аппаратура и технология сверхглубокого бурения.
  • Была получена ценная информация о том, из чего состоят и какие свойства имеют горные породы на различной глубине.
  • На глубине 1,6-1,8 км были найдены медно-никелевые залежи промышленного значения.
  • Не была подтверждена теоретическая картина, ожидаемая на отметке 5000 метров. Никаких базальтов ни на этой, ни на более глубоких участках скважины не нашли. Зато неожиданно обнаружили не слишком прочные породы под названием гранито-гнейсы.
  • В интервале от 9 до 12 тысяч метров нашли золото. Однако добывать его с такой глубины не стали — нерентабельно.
  • Были внесены изменения в теории о тепловом режиме земных недр.
  • Выяснилось, что происхождение 50% теплового потока связано с распадом радиоактивных веществ.

СГ-3 открыла геологам множество секретов. И заодно породила множество вопросов, которые пока что остаются без ответа. Возможно, часть из них будут даны в ходе эксплуатации других сверхглубоких скважин.

Самые глубокие скважины на Земле (таблица)

МестоНазвание скважиныГоды буренияГлубина бурения, м.
10Шевченковская-119827 520
9Ен-Яхинская сверхглубокая скважина (СГ-7)2000–20068 250
8Саатлинская сверхглубокая скважина (СГ-1)1977–19828 324
7Цистердорф8 553
6Юниверсити8 686
5КТБ Хауптборунг1990–19949 100
4Бейден-Юнит9 159
3Берта Роджерс1973–19749 583
2КТБ-Оберпфальц1990–19949 900
1Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3)1970–199012 262

basetop.ru

Самые глубокие скважины в России и в мире

В ХХ веке человечеству удалось не только покорить новые высоты и выйти в космическое пространство, но и добраться почти до самого сердца нашей планеты. На данный момент в мире пробурены десятки сверхглубоких скважин, при этом удалось получить данные, которые перевернули представления ученых о строении Земли и дали богатейшие материалы для исследования. Самые глубокие скважины мира, а также их открытия, которые были сделаны при бурении, описаны в этой статье.

Проект «Мохол» (Соединенные Штаты Америки)

В 1909 году геофизик из Хорватии по имени Андрей Мохоровичич обнаружил довольно занимательное явление: скорость движения сейсмоволн на определенной глубине резко увеличивается. Когда происходят поверхностные землетрясения, на сейсмограммах отчетливо видны два сигнала: прямой и искаженный. Явление объяснили тем, что волны отражаются от границы между корой и мантией, которые имеют различную плотность. Сейчас известно, что эта граница залегает на глубине от 5 до 70 километров и носит название границы Мохо.

В 1961 году американские ученые решили попытаться пробурить скважину, которая достигла бы границы Мохо. Проект получил название «Mohole»: от слов «Moho» и «hole» (дыра). Бурить скважину решили в Тихом океане неподалеку от Мексики. Почему была выбрана именно океаническая кора? Объясняется это очень просто: в океане земная кора гораздо тоньше, чем на суше. Ученые надеялись, что вот-вот достигнут границы мантии. Однако поднятые на поверхность керны (образцы породы) обескуражили исследователей: вместо гранитов, которые должны залегать неподалеку от мантии, они получили базальтовую породу. Это обозначало, что до мантии еще очень далеко.

К сожалению, бурение пришлось остановить: американское правительство прекратило финансировать проект «Мохол». Ведь в разгаре была холодная война, а значит, деньги требовалось тратить на более важные цели, например, на разработку новых средств вооружения.

Всего было проделано пять скважин, одна из которых, самая большая, достигла глубины 183 метра

Скважина в кратере Сильян Ринг (Швеция)

В конце 80-х в шведские ученые начали бурение скважины в кратере потухшего вулкана Сильян Ринг. Ученые поставили перед собой цель доказать, что нефть и газ имеют небиологическое происхождение.

Стоит сделать небольшую ремарку. В геологии принята органическая теория происхождения залежей углеводородов: нефть и газ — это остатки простейших водных организмов, или сапропеля, которые, погибая, откладываются в виде осадков на дне морей и океанов. Именно поэтому залежи углеводородов могут располагаться только в слоях осадочных пород. Однако есть и другая гипотеза, пусть и менее популярная: нефть и газ — это флюиды, которые мигрируют в земную кору из глубинных слоев мантии.

Сейчас почти все исследователи разделяют первую гипотезу, однако пару десятков лет назад предпринимались многочисленные попытки обосновать и доказать неорганическую теорию происхождения углеводородных залежей.

Чтобы подтвердить неорганическую гипотезу, необходимо «всего лишь» проделать скважину до глубины, на которой не может быть биогенных остатков, и найти там залежи нефти и газа. Ведь если месторождения окажутся там, где органических остатков быть не может по определению, значит, углеводороды имеют неорганическое происхождение.

Вулкан Сильян Ринг для бурения скважины был выбран не случайно. После проведенных измерений было доказано, что на глубине около 600 метров находится слой гранитов

По мнению ученных, слои гранита могут выполнять роль покрышки для залежей углеводородов. Ну а глубже 5 километров залегали пористые породы, которые могли выполнять роль коллектора нефти и газа.

Результаты бурения разочаровали не только ученых, но и инвесторов, которые вложили в проект более 80 миллионов долларов. Изменить устоявшиеся геологические аксиомы не удалось: нефть и газ в скважине обнаружены не были. Ну а опровергнуть органическую теорию происхождения нефти и газа не удалось, и скорее всего вряд ли удастся.

Кольская сверхглубокая скважина (СССР-Россия)

Данные, которые навсегда изменили представления о строении планеты, удалось обнаружить советским исследователям, которые работали над бурением Кольской сверхглубокой скважины — самой глубокой скважины в СССР и в мире.

Бурение было начато в 1970 году. В качестве полигона для бурения был выбран участок на Кольском полуострове, где на земную поверхность выходят вулканические породы, возраст которых достигает трех миллиардов лет. Из недр за время бурения были подняты керны общей длиной около 4,5 километров.

Начало революционных в научном значении работ было приурочено к знаменательной для каждого советского человека дате: столетнему юбилею В.И. Ленина

Ученые были уверены в том, что на глубине 5 километров начинаются более плотные породы — базальтовый слой. Однако, пройдя более 12 километров, геологи так и не наткнулись на базальты, а это обозначало лишь одно: существующие представления и строение планеты не являются догмой и требуют дальнейшего уточнения. На глубине 9-12 километров от поверхности земли залегают пористые породы, которые насыщены минерализированной водой. Это открытие заставило прийти к выводу, что нет никакого смысла хоронить радиоактивные отходы в сверхглубоких скважинах: подземные воды, поднимаясь к поверхности земли, могут заразить наземные водоемы опасными веществами.

Каждый метр Кольской скважины принес новое значительное открытие

Оказалось, что на глубине от 9 до 12 километров породы содержат большое количество золота (примерно один грамм на тонну породы).

Работать на сверхглубокой скважине было очень непросто. Оказалось, что температура по мере углубления в земные недра растет гораздо быстрее, чем предсказали расчеты. После преодоления отметки 6 километров температура стала расти на 20 градусов через каждый километр вместо ожидаемых 16. На глубине 12 километров температура составляет более 200 градусов! Кроме того, на глубине около 7 километров породы оказались насыщены метаном, причем настолько, что при подъеме на поверхность образцы буквально взрывались из-за перепада давления.

Также удалось обнаружить более 14 видов окаменелых остатков бактериальной деятельности на глубине, на которой, как предполагалось, их быть не может. Оказалось, что жизнь на земле появилась более 2,8 миллиардов лет назад.

Самая глубокая скважина в СССР позволила доказать, что некогда Луна и Земля были единым целым: лунный грунт по своему составу идентичен образцам, которые были подняты с глубины от 3 до 4 километров. Кстати, гипотезу о том, что когда-то Земля и ее единственный космический спутник были единым космическим телом, выдвинул Джордж Дарвин, сын Чарльза Дарвина, в конце XIX века. Правда, эта гипотеза была подкорректирована в 1975 году, когда Хартман и Дэвис предположили, что когда-то Луна была буквально выбита из Земли протопланетой под названием Тейя.

В 1990 году скважина достигала глубины более 12 километров. Поначалу предполагалось, что глубина скважины должна достичь 15 километров, однако из-за того, что температура в стволе достигала 230 градусов, от работы пришлось отказаться. К сожалению, в настоящее время скважина законсервирована. Тем не менее полученные во время бурения материалы все еще не осмыслены до конца, и не исключено, что в ближайшем будущем мы узнаем о строении планеты много новой информации.

Кстати, Кольская скважина стала объектом внимания не только мировой научной общественности. Люди, увлеченные темой паранормальных явлений, тоже пристально следили за бурением. Они полагали, что геологи рано или поздно наткнуться на подземный мир, в котором обитают либо души грешников, либо настоящие демоны. Некоторое время назад в прессе появились слухи о том, что исследователи слышали, как из скважины доносятся таинственные голоса и звуки. Правда, геологи, которые работали над бурением Кольской сверхглубокой, эту информацию отрицают.

ОР-11 (Россия)

В январе 2011 года было завершено бурение нефтяной скважины ОР-11, расположенной на месторождении «Одопту».

Длина ствола скважины составляет более 12 километров, а расстояние между забоем и самой глубокой точкой по горизонтали достигает 11,5 километров. Этот проект внес огромный вклад в подтверждение роли России как мирового лидера в области нефтегазодобычи. Кстати, технология, по которой проводилось бурение, является не только инновационной, но и безопасной для окружающей среды, что очень важно для разведки и добычи углеводородов в одном из самых сложных в плане освоения регионов мира.

Благодаря современным технологиям бурения (многие из которых были разработаны во время бурения Кольской сверхглубокой скважины) работы удалось завершить всего за два месяца

Можно ли добраться до мантии: перспективы

Рекорд Кольской скважины по-прежнему остается непревзойденным, хотя геологи полагают, что современные технологии дают возможность проделать скважину глубиной в 14-15 километров. Однако вряд ли подобные работы принесут ценные результаты, если будут проводиться только в одной части планеты. А позволить себе сверхглубокое бурение могут далеко не все государства. Сейчас скважины глубже 6 километров бурят достаточно редко.

В России сейчас пробурено 12 сверхглубоких скважин. Полученные при бурении данные совмещаются со сведениями, которые были собраны при помощи сейсморазведки. Такой комплексный подход поможет узнать много новой информации о строении земной коры и мантии.

В США геологи продолжают бурение океанической коры неподалеку от Гавайев, пытаясь подобраться к так называемому мантийному языку. Работа тормозится из-за того, что уже на глубине 3 километров оборудование начинает отказывать из-за резкого повышения температуры.

Человечество приступило к исследованию недр лишь недавно. И уже получены ошеломляющие данные, которые изменили представление ученых о строении и истории нашей планеты. Какие еще открытия подарит миру сверхглубокое бурение? Нам остается только ждать новых открытий!

megatopof.ru

Топ 10 самые глубокие скважины в мире - узнай название

Проникнуть в те тайны, которые у нас под ногами, не проще, чем узнать все тайны Вселенной у нас над головой. А может быть, и еще труднее, ведь для того, чтобы заглянуть в глубь Земли, необходима очень глубокая скважина.

Цели бурения бывают различны (добыча нефти, например), но сверхглубокие (более 6 км) скважины в первую очередь нужны ученым, желающим знать, что интересненького есть внутри нашей планеты. Где находятся такие «окошки» к центру Земли и как самая глубокая пробуренная скважина называется, расскажем вам в этой статье. Сначала только одно пояснение.

Бурение может производиться как вертикально вниз, так и под углом к поверхности земли. Во втором случае протяженность может быть весьма велика, но глубина, если оценить ее от устья (начала скважины на поверхности) до самой глубокой точки в недрах, менее, чем у тех, что идут перпендикулярно.

Примером может служить одна из скважин Чайвинского месторождения, протяженность которой достигла 12700 м, но по глубине она значительно уступает самым глубоким скважинам.

10 Шевченковская скважина

Эта скважина глубиной 7520 м находится на территории современной Западной Украины. Однако работы над ней велись еще в СССР в 1975 — 1982 годах.

Целью создания этой одной из самых глубоких скважин СССР была добыча полезных ископаемых (нефти и газа), но и изучение недр земли также было важной задачей.

9 Ен-Яхинская скважина

Недалеко от города Новый Уренгой в Ямало-Ненецком округе. Целью бурения Земли было — определить состав земной коры в месте бурения и определить рентабельность разработки больших глубин для добычи полезных ископаемых.

Как это обычно бывает со сверхглубокими скважинами, недра преподнесли исследователям много «сюрпризов». Например, на глубине около 4 км температура достигла отметки +125 (выше расчетной), а еще через 3 с небольшим км температура составила уже +210 градусов. Все же ученые закончили свои исследования, и в 2006 году скважина была ликвидирована.

8 Саатлинская в Азербайджане

В СССР на территории Азербайджанской республики была пробурена одна из самых глубоких скважин в мире – Саатлинская. Планировалось довести ее глубину до 11 км и провести разнообразные исследования, связанные как со структурой земной коры, так и с разработкой нефти на разных глубинах.

Однако пробурить такую глубокую скважину не удалось, как это случается очень и очень часто. В процессе работы машины часто выходят из строя из-за крайне высоких температур и давления; скважина искривляется, поскольку твердость разных пород неоднородна; нередко незначительная поломка влечет за собой такие проблемы, что их решение требует больше средств, нежели создание новой.

Так и в данном случае, несмотря на то, что материалы, полученные в результате бурения, были очень ценными, работы пришлось остановить на отметке 8324 м.

Вас также заинтересует  Все основные крайние точки России и их координаты

7 Цистердорф — глубочайшая в Австрии

Еще одна глубокая скважина была пробурена в Австрии, возле местечка Цистердорф. Поблизости находились месторождения газа и нефти, и геологи рассчитывали, что сверхглубокая скважина позволит получить сверхприбыли в области добычи полезных ископаемых.

Действительно, на очень значительной глубине был обнаружен природный газ – к отчаянию специалистов, его невозможно было извлечь. Дальнейшее бурение завершилось аварией, стенки скважины обрушились. Восстанавливать не имело смысла, решили рядом пробурить другую, однако в ней ничего интересного для промышленников обнаружить не удалось.

6 Юниверсити в США

Одна из самых глубоких скважин на Земле – это Юниверсити в США. Ее глубина составляет 8686 м. Материалы, полученные в результате бурения, представляют значительный интерес, так как дают новый материал о строении планеты, на которой мы живем.

Удивительно, но в результате выяснилось, что правы были не ученые, а фантасты: в недрах есть слои полезных ископаемых, а на огромной глубине существует жизнь – правда, речь идет о бактериях!

5 КТБ Хауптборунг

В 90-х годах в Германии начали бурение сверхглубокой скважины Хауптборунг. Планировалось довести ее глубину до 12 км, но, как это обычно бывает со сверхглубокими шахтами, планам не дано было увенчаться успехом. Уже на отметке 7 с небольшим метров начались проблемы, связанные с автоматами: бурение вертикально вниз стало невозможным, шахта начала все сильнее отклоняться в сторону. Каждый метр давался с трудом, а температура чрезвычайно росла.

Наконец, когда жар достиг 270 градусов, а бесконечные аварии и сбои всех измучили, было решено приостановить работы. Это произошло на глубине 9,1 км, что делает скважину Хауптборунг одной из самых глубоких.

Научные материалы, полученные в результате бурения, стали основой для тысяч исследований, а сама шахта в настоящее время используется в туристических целях.

4 Бейден-Юнит

В США компания Lone Star предприняла попытку бурения сверхглубокой скважины в 1970 году. Место возле города Анадарко в штате Оклахома было выбрано не случайно: здесь дикая природа и высокий научный потенциал создают удобную возможность как для бурения скважины, так и для изучения ее.

Работы велись более года, и за это время пробурили до глубины 9159 м, что позволяет включить ее в число самых глубоких шахт мира.

3 Берта Роджерс

И, наконец, представляем три самые глубокие скважины в мире. На третьем месте Берта Роджерс – первая в мире сверхглубокая скважина, которая, однако, недолго оставалась самой глубокой. Спустя лишь немного времени появилась самая глубокая скважина в СССР – Кольская.

Берта Роджерс пробурила компания GHK, которая занимается разработками полезных ископаемых, в основном природного газа. Целью работы был поиск газа на большой глубине. Работы начались в 1970 году, когда о земных недрах было известно очень немного.

Вас также заинтересует  Список 10 самых опасных мест на планете

На место в округе Уошито компания возлагала большие надежды, ведь в Оклахоме много полезных ископаемых, а в то время ученые думали, что в толще земли имеются целые слои нефти и газа. Однако 500 дней работы и огромные средства, вложенные в проект, оказались бесполезными: бур расплавился в слое жидкой серы, а газ или нефть обнаружить не удалось.

Кроме того, при бурении не производились научные исследования, так как скважина имела лишь коммерческое значение.

2 КТБ-Оберпфальц

На втором месте в нашем рейтинге немецкая скважина Оберпфальц, достигшая глубины почти 10 км.

Эта шахта являет рекордсменом как самая глубокая вертикальная скважина, поскольку без отклонений в сторону она идет до глубины 7500 м! Это небывалый показатель, ибо шахты на большой глубине неминуемо искривляются, но уникальное оборудование, использованное учеными из Германии, позволило очень долго двигать бур вертикально вниз.

Не так уж велик и перепад диаметра. Сверхглубокие скважины начинаются на поверхности земли с отверстия довольно большого диаметра (у Оберпфальца – 71 см), а затем постепенно сужаются. На дне немецкая скважина имеет диаметр лишь около 16 см.

Причина, по которой пришлось остановить работы, та же, что и во всех остальных случаях – выход из строя оборудования вследствие высоких температур.

1 Кольская скважина — самая глубокая в мире

И на первом месте в нашем рейтинге самая глубокая скважина в мире, послужившая легендой о том, что советские ученые добурили до преисподней, — Кольская.

Глупой легендой мы обязаны «утке», пущенной в западной прессе, где со ссылкой на мифического «ученого с мировым именем» Аззакова рассказывалось о «существе», вырвавшемся из шахты, температура в которой достигла 1000 градусов, о стонах миллионов людей, которые записались на микрофон, спущенный вниз и так далее.

С первого взгляда видно, что история шита белыми нитками (да и опубликована была, кстати, в «день дурака»): температура в шахте была не выше 220 градусов, впрочем, при ней, как и при 1000 градусов, никакой микрофон работать не может; существа не вырывались, а названного ученого не существует.

Кольская скважина является самой глубокой в мире. Ее глубина достигает 12262 м, что значительно превышает глубину других шахт. Но не протяженность! Сейчас можно назвать по крайней мере три скважины – Катар, Сахалин-1 и одну из скважин Чайвинского месторождения (Z-42), — которые длиннее, но не глубже. Кольская дала ученым колоссальный материал, который до сих пор до конца не обработан и не осмыслен.

МестоНазваниеСтранаГлубина
1КольскаяСССР12262
2КТБ-ОберпфальцГермания9900
3Берта РоджерсСША9583
4Бейден-ЮнитСША9159
5КТБ ХауптборунгГермания9100
6ЮниверситиСША8686
7ЦистердорфАвстрия8553
8СаатлинскаяСССР (совр.Азербайджан)8324
9Ен-ЯхинскаяРоссия8250
10ШевченковскаяСССР (Украина)7520

vsesravnenie.ru

Самая глубокая скважина в мире

Название Mohole сложносоставное. «Hole» означает скважина или попросту дыра, а первый слог «Мо» взят из фамилии выдающегося хорватского геофизика  Андрея Мохоровичича. Благодаря ему, в научный обиход вошло понятие поверхность Мохоровичича. Так называется таинственная подземная область, предположительно нижняя граница земной коры, на которой происходит скачкообразное увеличение скоростей продольных сейсмических волн с 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/с и поперечных— с 3,6—4,2 до 4,4—4,7 км/с. Плотность вещества также возрастает скачком, предположительно, с 2,9—3 до 3,1—3,5 т/м³.  Целью проекта «Мохол» как раз и было достичь этой поверхности и впервые получить о ней наглядное, а не только лишь умозрительное представления.

Бурильная платформа CUSS I, Project Mohole

Полагали, что этого легче будет добиться, начав бурение на дне океана, где кора значительно тоньше. Было выбрано место рядом с островом Гуадалупе с глубиной океана около 3,5 км.  Однако пробурить удалось лишь 5 пробных скважин с заглублением в дно до 180 метров.  После этого проект, увы, пришлось закрыть в связи с перерасходом средств.

В 1973-1974 гг. в штате Оклахома пробурили скважину Берта Роджерс (Bertha Rogers). Предназначение у неё было более прозаическая  - добыча нефти, но научно-исследовательская нагрузка у проекта тоже имелась.  Берта Роджерс достигла глубины 9583 м и до поры до времени она оставалась самой глубокой скважиной в мире.

Карта глубины залегания поверхности Мохоровичича

Тем временем в СССР был запущен проект по созданию порядка 30  сверхглубоких (более 5 км)  скважин в различных районах страны. В основном они были нефтедобывающими, но не все. В 1974 г. самая глубокая из них имела глубину 7263.  Это была Кольская сверхглубокая скважина, которая занимала особое место в советской программе глубинного бурения. Она не была предназначена для добычи нефти, а исключительно для научных изысканий.

Кольскую сверхглубокую заложили в 1970 г. в северо-восточной части Балтийского щита, в месте, где на поверхность выходят древнейшие извержённые породы,  мало изученные при добыче полезных ископаемых, которая чаще ведётся в осадочных толщах. К тому же, и граница Мохоровичича проходит здесь неглубоко (относительно, конечно).

Кольская сверхглубокая скважина. Буровая первого этапа (глубина 7600 м), 1974 год

Замахнулись на 15 км. В задачи, поставленные перед участниками проекта, входило  на практике подтвердить или опровергнуть ряд  теорий, выявить особенности процессов   рудообразования, определить природу границ, разделяющих слои в континентальной коре, собрать данные о вещественном составе и физическом состоянии горных пород.

Бурение началось 24 мая.  Диаметр входного отверстия составлял 92 см. Сначала работы велись серийной установкой, которую обычно используют при добыче нефти и газа. Потом её сменило оборудование, специально разработанное «Уралмашем» из лёгких, но прочных сплавов. Иначе, при подъёме из глубины, оно бы не выдержало собственного веса.

Бур методично пронзал  древние граниты, возраст которых превышал 3 млрд. лет.  Недостатка в сюрпризах не было. Бессменный руководитель скважины Давид Миронович Губерман рассказывал в интервью «Мурманскому вестнику» в 2011 г.:

Мы бурили и не знали, что нас ждет. На глубине 1700 метров нашли залежи, богатые никелем. Вот вам перспективы работы для наших комбинатов! Копали дальше. А на трех километрах докопались до Луны! Чистая Луна! - рассказывает Давид Миронович и смеется: - У нас тогда уже был лунный грунт. Мы его сравнили с тем, что подняли с трех километров, по всем физико-механическим свойствам - один в один. Мы с товарищами тогда шутили, что, мол, Луна откололась от Кольского полуострова! Осталось только найти место, откуда она оторвалась...

Позже и вовсе начались чудеса, опровергающие многие общепринятые теории. Полагали, что на  пятикилометровой глубине гранит сменят базальты. На этой глубине, как и на границе Мохоровичича,  приборы фиксировали резкое увеличение скорости прохождения сейсмических волн. Этот феномен, известный под названием поверхность Конрада, объясняли тем, что  здесь верхний гранитный слой земной коры сменяется нижним базальтовым. Однако, бурение этого не подтвердило. Отметка 5 км осталась позади, а установка по-прежнему извлекала на поверхность гранитный керн (цилиндрические колонки породы, предназначенные для научного анализа). Правда, гранит этот был всё более и более необычный, спрессованный  высоким давлением, изменивший свои физические и акустические свойства. Но по-настоящему существенные метаморфозы начались  лишь на восьмом километре, притом вовсе не те, что предсказывали геологи. Теперь бурение шло не через  граниты, но и не через базальты, а через  гнейсы - слоистую породу с очень низкой для такой глубины плотностью. Ствол скважины стал осыпаться, а потом буровую колонну заклинивало породой, и головка обрывалась при попытке подъёма. Это не обескураживало исследователей. Потерянная часть буровой колонны цементировалась, бурение продолжалось с отклонением бурового инструмента.

Схема скважиныФото: «Кольская сверхглубокая» Министерство геологии СССР,

издательство «Недра», 1984

Владимир Басович, заместитель директора по научной работе Кольской сверхглубокой скважины, вспоминает:

У нас было своё КБ, у нас были свои программисты, у нас был свой цех, у нас была своя кузница, термичка, чего хотите. Вот возникла сегодня необходимость, идея – завтра она превращалась в чертежи. Через два дня мы её сами изготавливали. Через четыре дня мы её пускали в неведомые глубины, в невиданно-критичные условия по эксплуатации.

Микрофотография пород, поднятых с глубины 8028 метраФото: «Кольская сверхглубокая» Министерство геологии СССР,

издательство «Недра», 1984

Удивление от увиденного всё возрастало. Порода оказалась пористой и трещиноватой, а пустоты были заполнены водой, которую вовсе не ожидали найти в таком количестве на такой глубине.  По ходу дела измеряли температуру по всему стволу, естественную радиоактивность - гамма-излучение, наведенную радиоактивность после импульсного нейтронного облучения, электрические и магнитные свойства пород, скорость распространения упругих волн, исследовали состав газов в жидкости скважины.  Тут тоже ждали сюрпризы. Температура росла гораздо быстрее, чем предсказывали, да и радиоактивность не желала вести себя как положено.

Фото: nplus1.ru

6 июня 1979 года советские буровики побили рекорд Берта Роджерс  и двинулись дальше. К 1984 г. глубина скважины превысила 12 км. На тринадцатом  километре  аварии начали следовать одна за другой. Как-никак, чёртова дюжина. На этом этапе возникла забавная городская легенда, позже на полном серьёзе растиражированная сначала западной, а потом и постсоветской прессой: советские буровики пробили крышу ада, и спущенная в скважину звукозаписывающая аппаратура зафиксировала вопли страдающих там грешников. Якобы это и послужило причиной прекращения работ и закрытия скважины. Но бурение пришлось прекратить по вполне материалистической причине: технические трудности превзошли все мыслимые пределы. Подъём пород  и головки бура с такой глубины сам по себе немыслимо  сложен. Добавьте к этому высокие температуры и давление. И неизбежные перепады этих показателей  при подъёме  на поверхность. Собственно, задолго до достижения «чёртовой дюжины» бурение превратилось в отчаянно экстремальное занятие. На проходку последних 5 км скважины было использовано 50 км труб. Такова оказалась степень их износа.

Фото: cont.ws

В сентябре 1984 г. в очередной раз  оборвалась буровая колонна, причём так неудачно, что оторвавшиеся пять километров труб застряли в скважине, прочно её заблокировав. Бурение начали практически заново с глубины 7000 м — и к 1990 году новое ответвление достигло глубины 12 262 м, но тут колонна снова оборвалась. На этот раз возобновление работ признали невозможным. Жаль, но Кольская сверхглубокая итак стала уникальнейшим научно-техническим достижением, не то что превзойти, а даже повторить которое не удалось никому до сих пор. А ведь прошло уже почти полвека с момента старта! На сегодняшний день существует парочка нефтедобывающих скважин, которые превосходят Кольскую своей длинной, но они проходят под углом к поверхности и далеко не так глубоко проникают в земные недра.

Бурение завершили, но это вовсе не должно было означать завершение научного проекта. Уникальный  двенадцатикилометровый керн, разделённый на отдельные колонки и пронумерованный, был разложен в девять сотен ящиков. Они хранятся в Ярославле. Тщательное изучение этого бесценного материала продолжается, и по всей видимости будет продолжаться ещё долго.  Хуже обстоит дело с самой скважиной. Ещё в ходе работ она служила глубинной обсерваторией, где на разных уровнях устанавливались приборы, которые фиксировали особенности распространения сейсмических волн и кучу других показателей. Причём, всё это входило в единую систему глубинных обсерваторий работавших в трёх десятках других сверхглубоких скважин, находящихся в тысячах километрах  друг от друга.  Собранная таким образом информация позволяла значительно продвинуться в нелёгком деле предсказания землетрясений. Также обсерватории фиксировали особенности распространения волн от подземных ядерных взрывов, на огромные расстояния и глубины. В числе прочего, это  позволило составить  глубинные карты возможных залежей полезных ископаемых, которые затем были переданы геологам-практикам.

Мы получали очень интересные разрезы. Мы могли по этим разрезам серьёзно судить о строении земной коры. Даже до ста пятидесяти километров. Это открывало новые возможности для глобального исследования территории Советского Союза, - свидетельствует бывший министр геологии СССР Евгений Козловский.

Кольская сверхглубокая и сейчас могла бы служить уникальной глубинной обсерваторией. Могла, но не служит.  Её прекратили финансировать, закрыли, а наземный комплекс с уникальным оборудованием распилили на металлолом. В интервью «Мурманскому вестнику», оказавшемся последним, Давид Миронович Губерман говорил:

Эх, ведь чтобы ее содержать, не губить, были нужны копейки - три миллиона, не долларов, наших, «деревянных», рублей. Не дали, сэкономили! И получили, что хотели... Все говорят, что, мол, это стоит дорого. Знания стоят дорого. Совершенно верно. А почему никто не говорит, сколько стоит незнание?! Гораздо больше. Вы посмотрите, что в Японии творилось, когда случились аварии на атомных станциях… Не понимаю!  Мы же стоили копейки! Бурение обходилось дешево, все оборудование было отечественным, ни одного импортного гвоздя. Нет, законсервировали, закрыли, людей поувольняли! Понимаете, все это чепуха, что нет денег на науку! Чепуха, мы не просили много. Зато какая отдача... И сейчас там можно установить научное оборудование, опустить на глубину датчики и проводить замеры. Бесценная информация. По прогнозу тех же землетрясений...

Кольская сверхглубокая скважина, 2012 г.

Сейчас в народе гуляет ироничное истолкование аббревиатуры РФ – Ресурсная Федерация. Те, кто  повторяет эту недобрую шутку, кажется, воображают, что ресурсы этой самой Федерации, просто лежат во чистом поле. Выходи, собирай голыми руками да укладывай в контейнеры. Но все эти пресловутые ресурсы стали доступны лишь благодаря колоссальной работе, проделанной учёными и инженерами. Какая силища  была вгрохана в геологическую разведку, какой интеллектище!  И с каким бездумным мотовством это потом пускалось псу под хвост!  Очень хочется верить, что наследники, наконец, поумнели, и не растранжирят, то, что ещё осталось, совсем уж бездарно. Есть мнение, что Кольская сверхглубокая ещё может быть восстановлена хотя бы как институт для обучения специалистов по шельфовому бурению.  А может, и не только.  Говорят, по крайней мере на 8 км в глубину ствол скважины и сейчас вполне «живой» и пригоден для геофизических исследований. Восстановление разрушенного, конечно, обойдётся недёшево, но оно возможно.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Теги: Авторская рубрика Беспаловой

naukatehnika.com


Смотрите также