Kola super dalam sekarang. Sangat dalam di Semenanjung Kola: sejarah dan rahasia

Upaya untuk mempelajari bagian geologis dan ketebalan batuan vulkanik yang muncul di permukaan bumi mendorong pusat-pusat ilmiah dan, seperti mereka, organisasi penelitian untuk mengidentifikasi asal sesar dalam. Faktanya adalah sampel batuan struktural yang sebelumnya diekstraksi dari perut Bumi dan Bulan sama menariknya untuk dipelajari. Dan pilihan lokasi mulut jatuh pada palung seperti mangkuk besar yang ada, yang asalnya dikaitkan dengan keberadaan patahan dalam di daerah Semenanjung Kola.

Diyakini bahwa Bumi adalah sejenis sandwich, yang terdiri dari kerak, mantel, dan inti. Pada saat ini, dekat dengan permukaan, batuan sedimen cukup dieksplorasi dalam pengembangan ladang minyak. Eksplorasi untuk logam non-ferrous jarang disertai dengan pengeboran di bawah tanda 2000 meter.

Kola SG (superdeep), di bawah kedalaman 5.000 meter, seharusnya menemukan bagian dari lapisan granit dan basal. Ini tidak terjadi. Mata bor menembus batuan granit keras hingga 7000 meter. Selanjutnya, penenggelaman berlangsung di sepanjang tanah yang relatif lunak, yang menyebabkan runtuhnya dinding laras dan pembentukan gua-gua. Tanah yang berserakan membuat kepala alat sangat macet sehingga saat mengangkat tali pipa putus, menyebabkan kecelakaan. Sumur Kola seharusnya mengkonfirmasi atau menyangkal ajaran yang sudah lama ada ini. Selain itu, para ilmuwan tidak berani menunjukkan interval di mana batas-batas antara ketiga lapisan ini terletak. Sumur Kola dimaksudkan untuk eksplorasi dan studi cadangan sumber daya mineral, penentuan pola dan tahap demi tahap pembentukan lapangan terjadinya cadangan bahan baku. Dasarnya adalah, pertama-tama, validitas ilmiah dari teori fisik, hidrogeologis, dan parameter kedalaman Bumi lainnya. Dan informasi yang dapat dipercaya tentang struktur geologi lapisan tanah hanya dapat diberikan oleh tenggelamnya poros superdeep.

Sementara itu, persiapan jangka panjang untuk memulai operasi pengeboran disediakan untuk: kemungkinan peningkatan suhu dengan pendalaman, peningkatan tekanan hidrostatik formasi, ketidakpastian perilaku batuan, stabilitasnya karena kehadirannya. batuan dan tekanan formasi.

Dari segi teknis, semua kemungkinan kesulitan dan hambatan diperhitungkan yang dapat menyebabkan perlambatan proses pendalaman karena hilangnya waktu untuk menurunkan dan mengangkat bor, penurunan kecepatan pengeboran karena perubahan dalam kategori batuan, dan peningkatan konsumsi energi untuk penggerak downhole.
Faktor yang paling menantang adalah peningkatan konstan dalam berat casing dan pipa bor saat masuk lebih dalam.

Perkembangan teknis di lapangan telah berhasil:
- meningkatkan daya dukung, daya dan karakteristik lain dari peralatan dan peralatan pengeboran;
- ketahanan panas alat pemotong batu;
- otomatisasi kontrol semua tahapan proses pengeboran;
- pemrosesan informasi yang berasal dari zona lubang bawah;
- peringatan tentang situasi darurat dengan pipa bor atau tali selubung.

Pengeboran poros super dalam seharusnya mengungkapkan kebenaran atau kepalsuan hipotesis ilmiah tentang struktur dalam planet ini.

Tujuan dari konstruksi yang sangat mahal ini termasuk penelitian:
1. Struktur dalam dari deposit nikel Pechenga dan dasar kristal dari perisai Baltik di semenanjung. Menguraikan kontur deposit polimetal di Pechenga, ditambah dengan manifestasi badan bijih.
2. Studi tentang sifat dan kekuatan yang menyebabkan pembagian batas stratal kerak benua. Identifikasi zona lapisan, motif dan sifat pembentukan suhu tinggi. Penentuan komposisi fisik dan kimia air, gas yang terbentuk pada retakan, pori-pori batuan.
3. Memperoleh materi komprehensif tentang komposisi material batuan dan informasi tentang interval pemisahan "bantalan" granit dan basal kerak. Studi komprehensif tentang sifat fisikokimia dari inti yang dipulihkan.
4. Pengembangan sarana teknis canggih dan teknologi baru untuk pengeboran lubang ultra-dalam. Kemungkinan menggunakan metode penelitian geofisika di zona kejadian bijih.
5. Pengembangan dan pembuatan peralatan terbaru untuk observasi, pengujian, penelitian, pemantauan kemajuan proses pengeboran.

Sebagian besar, sumur Kola adalah untuk tujuan ilmiah. Tugasnya termasuk mempelajari batuan paling kuno dari mana planet ini tersusun dan pengetahuan tentang rahasia proses yang terjadi di dalamnya.

Pembuktian geologis pengeboran di Semenanjung Kola

Eksplorasi dan produksi deposit bijih yang bermanfaat selalu ditentukan sebelumnya oleh pengeboran sumur dalam. Dan mengapa di Semenanjung Kola dan tepatnya di wilayah Murmansk, dan tentu saja di Pechenga. Prasyarat untuk ini adalah fakta bahwa wilayah ini dianggap sebagai gudang nyata sumber daya mineral, dengan cadangan terkaya dari berbagai bahan baku bijih (nikel, magnetit, apatit, mika, titanium, tembaga).

Namun, perhitungan geologis, yang dibuat berdasarkan inti dari sumur, mengungkapkan absurditas pendapat ilmiah dunia. Kedalaman tujuh kilometer ternyata terdiri dari batuan vulkanik dan sedimen (tuff, batupasir, dolomit, breksi). Di bawah interval ini, diasumsikan bahwa seharusnya ada batuan yang memisahkan struktur granit dan basal. Tapi, sayangnya, basal tidak pernah muncul.

Dalam istilah geologis, perisai Baltik di semenanjung, dengan cakupan sebagian wilayah Norwegia, Swedia, Finlandia, dan Karelia, telah mengalami erosi dan evolusi selama jutaan abad. Ledakan alami, proses destruktif vulkanisme, fenomena magmatisme, modifikasi batuan metamorf, pembentukan sedimen paling jelas tercetak pada kronik geologis Pechenga. Ini adalah bagian dari perisai terlipat Baltik, di mana sejarah geologis kejadian stratal dan bijih terbentuk selama miliaran tahun.

Terutama, bagian utara dan timur dari permukaan pelindung terkena korosi berabad-abad. Akibatnya, gletser, angin, air, dan bencana alam lainnya seolah-olah mengoyak (mengikis) lapisan atas bebatuan.

Pilihan lokasi penempatan sumur didasarkan pada erosi parah pada lapisan atas dan singkapan formasi Archean kuno di Bumi. Singkapan ini secara signifikan membawa lebih dekat dan memfasilitasi akses ke gudang bawah tanah alam.

Desain sumur super dalam

Struktur superdeep memiliki desain teleskopik wajib. Dalam kasus kami, diameter lubang awal adalah 92 cm, dan diameter akhir adalah 21,5 cm.

Tali pemandu desain atau yang disebut konduktor dengan diameter 720 mm disediakan untuk pengeboran hingga kedalaman 39 meter berjalan. Tali teknis pertama (selubung stasioner), berdiameter 324 mm dan panjang 2000 meter; casing dilepas 245 mm, luas metrik 8770 meter. Pengeboran lebih lanjut direncanakan akan dilakukan dengan lubang terbuka hingga tanda desain. Batuan kristal memungkinkan untuk mengandalkan stabilitas jangka panjang dari bagian dinding yang tidak tertutup. Kolom kedua yang dapat dilepas, ditandai dengan tag magnetik, akan memungkinkan coring terus menerus sepanjang seluruh lubang sumur. Tanda radioaktif pada pipa downhole ditetapkan untuk merekam suhu lingkungan pengeboran.

Peralatan teknis rig pengeboran untuk mengebor sumur ultra-dalam

Pengeboran dilakukan dari awal dengan rig Uralmash-4E, yaitu peralatan serial yang digunakan untuk mengebor sumur minyak dan gas dalam. Hingga 2000 meter, lubang bor digerakkan oleh pipa bor baja, dengan turbodrill di ujungnya. Turbin sepanjang 46 meter dengan mata bor di ujung ini didorong berputar oleh lumpur, yang dipompa ke dalam pipa pada tekanan 40 atmosfer.

Selanjutnya, penenggelaman dilakukan dari interval 7264 meter oleh instalasi domestik "Uralmash-15000", dari sudut pandang inovatif, struktur yang lebih kuat, dengan daya dukung 400 ton. Kompleks ini dilengkapi dengan banyak perkembangan teknis, teknologi, elektronik, dan lainnya.

Sumur Kola dilengkapi dengan struktur berteknologi tinggi dan otomatis:
1. Eksplorasi, dengan dasar yang kuat, di mana menara bagian itu sendiri dipasang, setinggi 68 meter. Dimaksudkan untuk implementasi:

operasi penenggelaman poros, penurunan dan pengangkatan proyektil dan tindakan tambahan lainnya;
retensi bagian depan dan seluruh rangkaian pipa, baik dalam berat maupun selama proses pengeboran;
penempatan bagian (colokan) pipa bor, termasuk pipa pemberat (drill collar), sistem tekel.

Ruang dalam menara juga menampung sarana usaha patungan (turun - naik), perkakas. Itu juga menampung peralatan keamanan dan kemungkinan evakuasi darurat penunggang kuda (asisten pengebor).

2. Peralatan listrik dan teknologi, unit daya dan pompa.

3. Pencegah sirkulasi dan ledakan, peralatan penyemenan.

4. Otomatisasi, kontrol, sistem kontrol proses.

5. Dukungan listrik, sarana mekanisasi.

6. Satu set peralatan ukur, peralatan laboratorium dan banyak lagi.

Pada tahun 2008, sumur super dalam Kola benar-benar ditinggalkan, semua peralatan berharga dibongkar dan dipindahkan (sebagian besar diserahkan untuk skrap).

Hingga 2012, menara utama rig pengeboran dibongkar.

Sekarang hanya Pusat Ilmiah Kola dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia yang berfungsi, di mana hingga hari ini mereka mempelajari inti yang diekstraksi dari sumur super dalam.

Inti itu sendiri dikeluarkan ke kota Yaroslavl, di mana sekarang disimpan.

Video dokumenter tentang sumur super dalam Kola

Rekor baru untuk sumur ultra-dalam

Sumur super dalam Kola dianggap sebagai sumur terdalam di dunia hingga tahun 2008.

Pada tahun 2008, sumur minyak Maersk Oil BD-04A, yang panjangnya 12.290 meter, dibor di cekungan minyak Al-Shahin dengan sudut lancip ke permukaan bumi.

Pada Januari 2011, rekor ini juga dipecahkan, dan sumur minyaknya dibor di Kubah Utara (Odoptu-more - ladang gas dan minyak di Rusia), sumur ini juga dibor pada sudut yang tajam ke permukaan bumi, panjangnya adalah 12.345 meter.

Pada Juni 2013, sumur Z-42 ladang Chayvo kembali memecahkan rekor kedalaman dengan panjang 12.700 meter.

Terlepas dari kenyataan bahwa abad ke-21 ada di halaman, struktur internal planet kita telah dipelajari sangat sedikit. Kita tahu betul apa yang terjadi di ruang angkasa yang jauh, pada saat yang sama, tingkat penetrasi ke dalam rahasia Bumi dapat dibandingkan dengan tusukan jarum ringan ke permukaan kulit semangka.
Pada pertengahan 1950-an, ketika pengebor belajar cara membuat sumur dengan kedalaman lebih dari 7 km, umat manusia mendekati tugas yang sangat ambisius - untuk menelusuri kerak bumi dan melihat apa yang tersembunyi di bawahnya. Rekan-rekan kami, yang mengebor Kola dengan sangat baik, paling dekat dengan tujuan ini.
Cangkang padat Bumi secara mengejutkan tipis dalam kaitannya dengan ukurannya - ketebalan kerak bervariasi antara 20-65 km di darat dan 3-8 km di bawah laut, menempati kurang dari 1% volume planet. Di belakangnya adalah lapisan yang luas - mantel - yang merupakan bagian terbesar dari Bumi. Bahkan di bawahnya ada inti padat, yang sebagian besar terdiri dari besi, serta nikel, timbal, uranium, dan logam lainnya. Antara kerak dan mantel, zona batas dibedakan, dinamai ilmuwan Yugoslavia yang menemukannya, permukaan (batas) Mohorovich, atau dalam bentuk disingkat - Moho. Di zona ini, kecepatan rambat gelombang seismik meningkat tajam. Ada sejumlah hipotesis yang dirancang untuk menjelaskan fenomena ini, tetapi secara keseluruhan masih belum terpecahkan.

Target terpenting dari proyek pengeboran dalam yang paling serius yang diluncurkan pada paruh kedua abad ke-20 adalah lapisan misterius ini. Para peneliti tidak berhasil mencapainya, namun, data tentang struktur kerak bumi yang diperoleh selama pengeboran sumur super dalam ternyata sangat tidak terduga sehingga batas Mokhorovich tampak surut ke latar belakang. Pertama, perlu untuk menjelaskan teka-teki yang ditemukan di lapisan yang lebih tinggi.
Orang Amerika adalah yang pertama memulai pengeboran dalam kerak bumi untuk tujuan ilmiah. Pada 1960-an, mereka meluncurkan proyek ilmiah Mohole, yang membayangkan pembuatan kapal selam menggunakan kapal pengeboran khusus. Selama tiga puluh tahun ke depan, lebih dari 800 sumur muncul di laut dan samudera, banyak di antaranya terletak di kedalaman lebih dari 4 km. Lubang bor terpanjang hanya mampu mencapai kedalaman 800 m ke dasar laut, namun data yang diperoleh sangat penting untuk geologi. Secara khusus, mereka berfungsi sebagai konfirmasi berbobot dari apa yang disebut. teori tektonik, yang menurutnya benua didasarkan pada lempeng litosfer padat, mengambang perlahan, terendam dalam mantel cair.

Tentu saja, Uni Soviet tidak bisa ketinggalan dari pesaing transatlantik, oleh karena itu, pada pertengahan 1960-an, kami juga meluncurkan banyak proyek untuk mempelajari kerak bumi. Ilmuwan Soviet mengambil jalan yang sedikit berbeda, memutuskan untuk mengebor sumur bukan di laut, tetapi di tanah. Proyek paling terkenal dan sukses dari jenis ini adalah Kola Superdeep Borehole - "lubang di bumi" terdalam yang pernah dibuat oleh manusia. Sumur ini terletak di ujung utara Semenanjung Kola. Tempat ini tidak dipilih secara kebetulan - selama ratusan juta tahun, erosi alami menghancurkan permukaan perisai kristal Kola, merobek lapisan atas batu darinya. Akibatnya, lapisan Archean kuno muncul di permukaan, sesuai dengan kedalaman 5-10 km untuk bagian kerak tipe benua rata-rata. Kedalaman desain sumur 15 kilometer memungkinkan para ilmuwan berharap untuk mencapai permukaan misterius Mohorovich.
Pengeboran sumur Kola dimulai pada tahun 1970 dan berakhir lebih dari 20 tahun kemudian - pada tahun 1994. Pada awalnya, para pengebor bekerja menggunakan metode yang cukup tradisional: seutas pipa paduan ringan diturunkan ke dalam sumur, di mana ujungnya berbentuk silinder bor logam dengan gigi berlian dan sensor diperbaiki. Kolom diputar oleh mesin yang terletak di permukaan. Saat kedalaman sumur meningkat, bagian baru ditambahkan ke pipa. Secara berkala, seluruh kolom harus diangkat ke permukaan untuk mengekstrak inti batuan yang dipotong dan mengganti bit yang tumpul. Sayangnya, teknologi yang telah terbukti ini menjadi tidak efektif ketika kedalaman sumur melebihi tanda tertentu: gesekan pipa terhadap dinding sumur menjadi terlalu besar untuk memutar seluruh poros besar ini. Untuk mengatasi kesulitan ini, para insinyur mengembangkan skema di mana hanya kepala rig pengeboran yang diputar. Di ujung senar, turbin diperkuat, di mana lumpur pengeboran dilewatkan - cairan khusus yang bertindak sebagai pelumas dan bersirkulasi melalui pipa. Turbin ini membuat bor berputar.

Sampel yang dibawa ke permukaan saat pengeboran telah merevolusi geologi. Gagasan yang ada tentang struktur kerak bumi ternyata jauh dari kenyataan. Kejutan pertama adalah tidak adanya transisi dari granit ke basal, yang diharapkan para ilmuwan dapat dilihat pada kedalaman sekitar 6 km. Studi seismologi menunjukkan bahwa di daerah ini kecepatan rambat gelombang akustik berubah tajam, yang ditafsirkan sebagai awal basaltik basal kerak bumi. Namun, bahkan setelah zona transisi, granit dan gneis terus naik ke permukaan. Sejak saat itu, menjadi jelas bahwa model dominan kerak dua lapisan itu salah. Sekarang kehadiran transisi seismik dijelaskan oleh perubahan sifat batuan di bawah kondisi peningkatan tekanan dan suhu.
Penemuan yang lebih mengejutkan lagi adalah fakta bahwa batuan yang terletak di kedalaman lebih dari 9 km ternyata sangat berpori. Sebelumnya, diyakini bahwa ketika kedalaman dan tekanan meningkat, sebaliknya, mereka akan menjadi semakin padat. Retakan miniatur diisi dengan larutan berair, yang asal-usulnya tetap tidak jelas untuk waktu yang lama. Kemudian, sebuah teori diajukan, yang menurutnya air yang ditemukan terbentuk dari atom hidrogen dan oksigen, yang "diperas" dari batuan di sekitarnya di bawah pengaruh tekanan kolosal.
Kejutan lain: kehidupan di planet Bumi muncul, ternyata, 1,5 miliar tahun lebih awal dari yang diharapkan. Pada kedalaman 6,7 km, di mana diyakini tidak ada bahan organik, ditemukan 14 spesies mikroorganisme fosil. Mereka ditemukan dalam endapan karbon-nitrogen yang sangat tidak seperti biasanya (bukan batu kapur atau silika konvensional) yang berusia lebih dari 2,8 miliar tahun. Pada kedalaman yang lebih dalam, di mana tidak ada lagi batuan sedimen, metana muncul dalam konsentrasi yang sangat besar. Ini sepenuhnya dan sepenuhnya menghancurkan teori asal biologis hidrokarbon seperti minyak dan gas.
Para ilmuwan sangat terkejut dengan laju peningkatan suhu saat sumur semakin dalam. Pada ketinggian 7 km, mencapai 120 ° C, dan pada kedalaman 12 km - sudah 230 ° C, yang sepertiga lebih tinggi dari nilai yang direncanakan: gradien suhu kerak hampir 20 derajat per 1 km, bukannya yang diharapkan 16. Ditemukan juga bahwa setengah dari fluks panas berasal dari radiogenik. Temperatur yang tinggi secara negatif mempengaruhi kinerja bit, sehingga cairan pengeboran didinginkan sebelum dipompa ke dalam sumur. Langkah ini ternyata cukup efektif, namun setelah melewati tanda 12 km, tidak lagi mampu memberikan pembuangan panas yang cukup. Selain itu, batuan yang dikompresi dan dipanaskan memperoleh beberapa sifat cairan, sebagai akibatnya sumur mulai mengapung pada ekstraksi string bor berikutnya. Kemajuan lebih lanjut tidak mungkin terjadi tanpa solusi teknologi baru dan biaya tunai yang signifikan, sehingga pada tahun 1994 pengeboran dihentikan. Saat itu, sumur telah berhasil diperdalam hingga 12262 m.

Sumur super dalam Kola adalah lubang bor terdalam di dunia (dari 1979 hingga 2008) Terletak di wilayah Murmansk, 10 kilometer barat kota Zapolyarny, di wilayah perisai geologis Baltik. Kedalamannya adalah 12.262 meter. Tidak seperti sumur ultra-dalam lainnya, yang dibuat untuk produksi minyak atau eksplorasi geologi, SG-3 dibor secara eksklusif untuk mempelajari litosfer di tempat batas Mohorovichich. (disingkat sebagai perbatasan Moho) - batas bawah kerak bumi, di mana ada peningkatan tiba-tiba dalam kecepatan gelombang seismik longitudinal.

Sumur super dalam Kola diletakkan untuk menghormati peringatan 100 tahun kelahiran Lenin, pada tahun 1970. Lapisan batuan sedimen pada saat itu dipelajari dengan baik dalam produksi minyak. Lebih menarik untuk mengebor di mana batuan vulkanik berusia sekitar 3 miliar tahun (sebagai perbandingan: usia Bumi diperkirakan 4,5 miliar tahun) muncul ke permukaan. Untuk penambangan, batuan semacam itu jarang dibor lebih dalam dari 1-2 km. Diasumsikan sudah pada kedalaman 5 km, lapisan granit akan digantikan oleh lapisan basal.Pada 6 Juni 1979, sumur tersebut memecahkan rekor 9583 meter, yang sebelumnya dimiliki oleh sumur Bertha-Rogers (sumur minyak di Oklahoma). Pada tahun-tahun terbaik, 16 laboratorium penelitian bekerja di sumur super dalam Kola, mereka secara pribadi diawasi oleh Menteri Geologi Uni Soviet.

Meskipun diharapkan akan ada batas tegas antara granit dan basal, hanya granit yang ditemukan di inti sepanjang kedalaman. Namun, karena tekanan tinggi, granit yang dipadatkan sangat mengubah sifat fisik dan akustiknya.Biasanya, inti yang terangkat hancur dari pelepasan gas aktif ke dalam stek, karena tidak dapat menahan perubahan tekanan yang tajam. Itu mungkin untuk menarik keluar sepotong inti padat hanya dengan kenaikan bor yang sangat lambat, ketika "kelebihan" gas, sementara masih di bawah tekanan hingga tekanan tinggi, punya waktu untuk keluar dari batu. kedalaman besar, bertentangan dengan harapan, meningkat. Ada juga air di kedalaman, mengisi celah-celah.

Sangat menarik bahwa ketika Kongres Geologi Internasional diadakan di Moskow pada tahun 1984, di mana hasil pertama survei sumur dipresentasikan, banyak ilmuwan dengan bercanda menyarankan agar segera dikubur, karena itu menghancurkan semua gagasan tentang struktur kerak bumi. . Memang, keanehan dimulai pada tahap awal penetrasi. Jadi, misalnya, para ahli teori, bahkan sebelum dimulainya pengeboran, berjanji bahwa suhu Perisai Baltik akan tetap relatif rendah hingga kedalaman setidaknya 5 kilometer, suhu sekitar melebihi 70 derajat Celcius, tujuh - lebih dari 120 derajat, dan pada kedalaman 12 itu menggoreng lebih kuat dari 220 derajat - 100 derajat lebih tinggi dari yang diperkirakan. Pengebor Kola mempertanyakan teori struktur lapis demi lapis kerak bumi - setidaknya dalam interval hingga 12.262 meter.

"Kami memiliki lubang terdalam di dunia - ini adalah bagaimana kita harus menggunakannya!" - David Guberman, direktur tetap Pusat Penelitian dan Produksi Kola Superdeep, berseru dengan getir. Dalam 30 tahun pertama keberadaan superdeep Kola, ilmuwan Soviet dan kemudian Rusia menerobos hingga kedalaman 12.262 meter. Namun sejak tahun 1995, pengeboran berhenti: tidak ada yang membiayai proyek tersebut. Apa yang dialokasikan dalam kerangka program ilmiah UNESCO hanya cukup untuk memelihara stasiun pengeboran agar berfungsi dan mempelajari sampel batuan yang telah diekstraksi sebelumnya.

Guberman mengingat dengan penyesalan berapa banyak penemuan ilmiah terjadi di superdeep Kola. Secara harfiah setiap meter adalah wahyu. Sumur itu menunjukkan bahwa hampir semua pengetahuan kita sebelumnya tentang struktur kerak bumi salah. Ternyata Bumi sama sekali tidak terlihat seperti kue lapis.

Kejutan lain: kehidupan di planet Bumi muncul, ternyata, 1,5 miliar tahun lebih awal dari yang diharapkan. Pada kedalaman di mana diyakini bahwa tidak ada bahan organik, ditemukan 14 spesies mikroorganisme fosil - usia lapisan dalam melebihi 2,8 miliar tahun. Pada kedalaman yang lebih dalam, di mana tidak ada lagi batuan sedimen, metana muncul dalam konsentrasi yang sangat besar. Ini sepenuhnya dan sepenuhnya menghancurkan teori asal biologis hidrokarbon seperti minyak dan gas.Ada juga sensasi yang hampir fantastis. Ketika, pada akhir 70-an, stasiun ruang angkasa otomatis Soviet membawa 124 gram tanah bulan ke Bumi, para peneliti dari Pusat Sains Kola menemukan bahwa itu seperti dua tetes air yang mirip dengan sampel dari kedalaman 3 kilometer. Dan sebuah hipotesis muncul: bulan memisahkan diri dari Semenanjung Kola. Sekarang mereka mencari persis di mana. Omong-omong, orang Amerika, yang membawa setengah ton tanah dari Bulan, tidak melakukan apa-apa dengan itu. Ditempatkan dalam wadah tertutup dan dibiarkan untuk penelitian generasi mendatang.

Cukup tak terduga untuk semua orang, prediksi Alexei Tolstoy dari novel "The Hyperboloid of Engineer Garin" dikonfirmasi. Pada kedalaman lebih dari 9,5 kilometer, mereka menemukan tambang nyata dari semua jenis mineral, khususnya emas. Lapisan olivin nyata, diprediksi dengan cemerlang oleh penulis. Ini mengandung 78 gram emas per ton. Omong-omong, produksi industri dimungkinkan pada konsentrasi 34 gram per ton. Tapi, yang paling mengejutkan, pada kedalaman yang lebih dalam, di mana tidak ada lagi batuan sedimen, gas alam metana ditemukan dalam konsentrasi besar. Ini sepenuhnya dan sepenuhnya menghancurkan teori asal biologis hidrokarbon seperti minyak dan gas.

Tak hanya sensasi ilmiah, legenda misterius juga dikaitkan dengan sumur Kola, yang sebagian besar ternyata fiksi wartawan saat diperiksa. Menurut salah satu dari mereka, sumber informasi utama (1989) adalah perusahaan televisi Amerika Trinity Broadcasting Network, yang, pada gilirannya, mengambil cerita dari reportase sebuah surat kabar Finlandia. Diduga, saat mengebor sumur pada kedalaman 12 ribu meter, mikrofon para ilmuwan merekam jeritan dan erangan.) Jurnalis, bahkan tanpa berpikir bahwa tidak mungkin mendorong mikrofon ke kedalaman seperti itu (perangkat perekam suara apa yang bisa bekerja? pada suhu lebih dari dua ratus derajat?) menulis tentang fakta bahwa para pengebor mendengar "suara dari dunia bawah".

Setelah publikasi ini, sumur super dalam Kola mulai disebut "jalan menuju neraka", mengklaim bahwa setiap kilometer baru yang dibor membawa kemalangan bagi negara itu. Dikatakan bahwa ketika pengebor mengemudi sejauh tiga belas ribu meter, Uni Soviet runtuh. Nah, ketika sumur dibor hingga kedalaman 14,5 km (yang sebenarnya tidak terjadi), mereka tiba-tiba menemukan rongga yang tidak biasa. Penasaran dengan penemuan tak terduga ini, para pengebor memasang mikrofon yang mampu beroperasi pada suhu yang sangat tinggi dan sensor lainnya di sana. Suhu di dalam diduga mencapai 1.100 ° C - ada panasnya ruang api, di mana, konon, orang bisa mendengar jeritan manusia.

Legenda ini masih berkeliaran di hamparan Internet yang luas, setelah selamat dari biang keladi gosip ini - Sumur Kola. Pengerjaannya dihentikan pada tahun 1992 karena kurangnya dana. Sampai 2008, itu dalam keadaan mothballed. Setahun kemudian, keputusan akhir dibuat untuk meninggalkan kelanjutan penelitian dan membongkar seluruh kompleks penelitian, dan sumur - untuk "dikubur". Pengabaian terakhir sumur terjadi pada musim panas 2011.
Jadi, seperti yang Anda lihat, kali ini para ilmuwan gagal mencapai mantel dan memeriksanya. Namun, ini tidak berarti bahwa sumur Kola tidak memberikan apa pun pada sains - sebaliknya, itu membalikkan semua ide mereka tentang struktur kerak bumi.

HASIL

Tugas yang ditetapkan dalam proyek pengeboran superdeep telah selesai. Peralatan dan teknologi khusus untuk pengeboran ultra-dalam, serta untuk mempelajari sumur yang dibor hingga sangat dalam, telah dikembangkan dan dibuat. Kami menerima informasi, bisa dikatakan, "tangan pertama" tentang keadaan fisik, sifat dan komposisi batuan di alamnya dan dari inti hingga kedalaman 12.262 m 8 kilometer. Bijih tembaga-nikel komersial ditemukan di sana - cakrawala bijih baru ditemukan. Dan sangat berguna, karena pabrik nikel lokal sudah kekurangan bijih.

Seperti disebutkan di atas, ramalan geologi bagian sumur tidak menjadi kenyataan. Gambar, yang diharapkan selama 5 km pertama, membentang di sumur sejauh 7 km, dan kemudian batu yang sama sekali tidak terduga muncul. Basal yang diprediksi pada kedalaman 7 km tidak ditemukan, bahkan ketika turun hingga 12 km. Diperkirakan batas yang memberikan refleksi terbesar selama perumusan seismik adalah tingkat di mana granit masuk ke lapisan basal yang lebih kuat. Faktanya, ternyata ada batuan retak yang kurang kuat dan kurang padat - Archean gneisses. Ini tidak seharusnya dengan cara apapun. Dan ini adalah informasi geologi dan geofisika baru yang secara fundamental memungkinkan Anda untuk menafsirkan data penelitian geofisika dalam dengan cara yang berbeda.

Data tentang proses pembentukan bijih di lapisan dalam kerak bumi juga ternyata tidak terduga, baru secara fundamental. Dengan demikian, pada kedalaman 9-12 km, ditemukan batuan rekahan yang sangat berpori dan jenuh dengan air bawah tanah yang sangat termineralisasi. Perairan ini merupakan salah satu sumber pembentukan bijih. Sebelumnya, diyakini bahwa ini hanya mungkin pada kedalaman yang jauh lebih dangkal. Dalam interval inilah peningkatan kandungan emas ditemukan di inti - hingga 1 g per 1 ton batuan (konsentrasi yang dianggap cocok untuk pengembangan industri). Tetapi apakah menambang emas dari kedalaman ini akan menguntungkan?

Gagasan tentang rezim termal interior bumi, tentang distribusi suhu yang dalam di daerah perisai basal juga telah berubah. Pada kedalaman lebih dari 6 km, gradien suhu 20оС per 1 km diperoleh daripada yang diharapkan (seperti di bagian atas) 16оС per 1 km. Terungkap bahwa setengah dari fluks panas berasal dari radiogenik.

Bagian dalam bumi mengandung misteri sebanyak bentangan alam semesta yang luas. Inilah yang dipikirkan beberapa ilmuwan, dan mereka sebagian benar, karena orang masih belum tahu persis apa yang sebenarnya ada di bawah kaki kita jauh di bawah tanah. dari 10 kilometer. Rekor ini dibuat kembali pada tahun 1990 dan berlangsung hingga 2008, setelah itu diperbarui beberapa kali. Pada tahun 2008, sumur minyak menyimpang Maersk Oil BD-04A, sepanjang 12.290 meter, dibor (baskom minyak Al-Shahin di Qatar). Pada Januari 2011, sumur minyak miring dengan kedalaman 12.345 meter dibor di lapangan Odoptu-more (proyek Sakhalin-1). Rekor kedalaman pengeboran saat ini dipegang oleh sumur Z-42 di ladang Chayvinskoye, yang kedalamannya 12.700 meter.

Kandidat Ilmu Teknik A. OSADCHIY

Ratusan ribu sumur telah dibor di kerak bumi dalam dekade terakhir abad terakhir. Dan ini tidak mengherankan, karena pencarian dan ekstraksi mineral di zaman kita pasti terkait dengan pengeboran dalam. Tetapi di antara semua sumur ini ada satu dan hanya satu di planet ini - Kola Superdeep (SG) yang legendaris, yang kedalamannya masih tak tertandingi - lebih dari dua belas kilometer. Selain itu, SG adalah salah satu dari sedikit yang dibor bukan untuk eksplorasi atau penambangan, tetapi untuk tujuan ilmiah murni: untuk mempelajari batuan paling kuno di planet kita dan mempelajari rahasia proses yang terjadi di dalamnya.

Ahli geologi V. Lanev (kiri) dan Yu Smirnov memeriksa sampel inti.

Mata bor. Persis sama, tetapi persis yang digunakan saat pengeboran di kedalaman 12 km, menjadi pameran di Kongres Geologi Internasional 1984.

Pada pengait ini, seutas pipa diturunkan dan diangkat. Di sebelah kiri - dalam keranjang - ada pipa 33 meter yang disiapkan untuk turun - "lilin".

Kola sangat dalam.

Sampel inti yang dipilih.

Penyimpanan inti yang unik, di mana inti dari seluruh sumur sepanjang dua belas kilometer diletakkan dalam urutan yang ketat, diberi nomor, di rak dalam kotak.

Lencana seperti itu dengan bangga dikenakan oleh semua orang yang bekerja untuk SG.

Hari ini, pengeboran tidak dilakukan di Kola Superdeep; itu dihentikan pada tahun 1992. SG bukanlah yang pertama dan bukan satu-satunya dalam program untuk mempelajari struktur dalam Bumi. Dari sumur asing, tiga sudah mencapai kedalaman 9,1 hingga 9,6 km. Direncanakan salah satu dari mereka (di Jerman) akan melampaui Kola. Namun, pengeboran di ketiganya, serta di SG, dihentikan karena kecelakaan dan tidak dapat dilanjutkan karena alasan teknis.

Dapat dilihat bahwa bukan tanpa alasan tugas pengeboran sumur super dalam dibandingkan kompleksitasnya dengan penerbangan ke luar angkasa, dengan ekspedisi luar angkasa yang panjang ke planet lain. Sampel batuan yang diambil dari bagian dalam bumi tidak kalah menariknya dengan sampel tanah bulan. Tanah yang dikirim oleh penjelajah bulan Soviet diperiksa di berbagai lembaga, termasuk Pusat Sains Kola. Ternyata komposisi tanah bulan hampir sepenuhnya sesuai dengan batuan yang diekstraksi dari lubang bor Kola dari kedalaman sekitar 3 km.

MEMILIH LOKASI DAN PERKIRAAN

Ekspedisi eksplorasi geologi khusus (Kola GRE) dibuat untuk mengebor SG. Situs pengeboran, tentu saja, juga tidak dipilih secara kebetulan - Perisai Baltik di wilayah Semenanjung Kola. Di sini, batuan beku tertua, berusia sekitar 3 miliar tahun, muncul ke permukaan (dan Bumi baru berusia 4,5 miliar tahun). Sangat menarik untuk mengebor batuan beku paling purba, karena batuan sedimen hingga kedalaman 8 km telah dipelajari dengan baik dalam produksi minyak. Dan di batuan beku selama ekstraksi mineral biasanya hanya memakan waktu 1-2 km. Pilihan situs untuk SG juga difasilitasi oleh fakta bahwa palung Pecheneg terletak di sini - struktur seperti mangkuk besar, seolah-olah, ditekan ke bebatuan kuno. Asal-usulnya dikaitkan dengan patahan yang dalam. Dan di sinilah terdapat deposit tembaga-nikel yang besar. Dan tugas yang ditetapkan untuk Ekspedisi Geologi Kola adalah untuk mengidentifikasi sejumlah fitur proses dan fenomena geologi, termasuk pembentukan bijih, untuk menentukan sifat batas yang memisahkan lapisan di kerak benua, untuk mengumpulkan data tentang komposisi material dan keadaan fisik. dari batu.

Sebelum pengeboran, bagian kerak bumi dibangun berdasarkan data seismologi. Ini berfungsi sebagai ramalan untuk munculnya lapisan-lapisan bumi yang dilintasi dengan baik. Diasumsikan bahwa ada lapisan granit hingga kedalaman 5 km, setelah itu diharapkan batuan basal yang lebih kuat dan lebih tua.

Jadi, kami memilih barat laut Semenanjung Kola, 10 km dari kota Zapolyarny, tidak jauh dari perbatasan kami dengan Norwegia, sebagai lokasi pengeboran. Zapolyarny adalah kota kecil yang tumbuh pada tahun lima puluhan di sebelah pabrik nikel. Di antara tundra berbukit, di atas bukit yang ditiup oleh semua angin dan badai salju, ada "persegi", yang masing-masing sisinya terdiri dari tujuh bangunan lima lantai. Di dalamnya ada dua jalan, di persimpangan mereka adalah alun-alun tempat Rumah Budaya dan hotel berada. Satu kilometer dari kota, di balik jurang, orang dapat melihat gedung-gedung dan pipa-pipa tinggi pabrik nikel; di belakangnya, di sepanjang lereng gunung, tumpukan batuan sisa dari tambang terdekat menjadi gelap. Di dekat kota ada jalan raya ke kota Nikel dan ke danau kecil, di sisi lain sudah ada Norwegia.

Tanah tempat-tempat itu menyimpan jejak perang masa lalu yang melimpah. Ketika Anda pergi dengan bus dari Murmansk ke Zapolyarny, sekitar setengah jalan Anda menyeberangi sungai kecil Zapadnaya Litsa, di tepinya ada tugu peringatan. Ini adalah satu-satunya tempat di seluruh Rusia di mana garis depan selama perang 1941-1944 berdiri tak bergerak, bersandar pada Laut Barents. Meskipun ada pertempuran sengit sepanjang waktu dan kerugian di kedua belah pihak sangat besar. Jerman tidak berhasil mencoba melewati Murmansk - satu-satunya pelabuhan bebas es di Utara kita. Pada musim dingin 1944, pasukan Soviet berhasil menerobos garis depan.

Dari Zapolyarnoye ke Superglubokaya - 10 km. Jalan melewati pabrik, lalu di sepanjang tepi tambang dan lebih jauh naik ke atas bukit. Sebuah lubang kecil terbuka dari celah, di mana pengeboran dipasang. Tingginya sekitar bangunan dua puluh lantai. Untuk setiap shift, "pekerja shift" datang ke sini dari Zapolyarnoye. Secara total, ekspedisi mempekerjakan sekitar 3.000 orang, mereka tinggal di kota dalam dua rumah. Dari rig pengeboran, gerutuan beberapa mekanisme bisa terdengar sepanjang waktu. Diam berarti bahwa untuk beberapa alasan ada jeda dalam pengeboran. Di musim dingin, pada malam kutub yang panjang - dan berlangsung di sana dari 23 November hingga 23 Januari - seluruh rig diterangi dengan lampu. Seringkali, cahaya aurora ditambahkan ke mereka.

Sedikit tentang staf. Ekspedisi eksplorasi Kola, yang disiapkan untuk pengeboran, telah mengumpulkan tim pekerja yang baik dan berkualifikasi tinggi. D. Guberman hampir selalu menjadi kepala GRE, seorang pemimpin berbakat yang telah memilih tim. Chief engineer I. Vasilchenko bertanggung jawab atas pengeboran. Latihan itu diperintahkan oleh A. Batishchev, yang oleh semua orang disebut Lehoy. V. Lanei bertanggung jawab atas geologi, dan Yu Kuznetsov bertanggung jawab atas geofisika. Ahli geologi Yu Smirnov, orang yang memiliki "loker berharga", yang akan kita bicarakan nanti, melakukan banyak pekerjaan untuk memproses inti dan membuat penyimpanan inti. Lebih dari 10 lembaga penelitian mengambil bagian dalam penelitian di SG. Tim juga memiliki "kulibin" dan "orang kidal" mereka sendiri (khususnya S. Tserikovsky), yang menemukan dan membuat berbagai perangkat, kadang-kadang memungkinkan untuk keluar dari situasi yang paling sulit, yang tampaknya tanpa harapan. Mereka sendiri menciptakan banyak mekanisme yang diperlukan di sini di bengkel-bengkel yang dilengkapi dengan baik.

SEJARAH PENGEBORAN

Pengeboran sumur dimulai pada tahun 1970. Butuh waktu 4 tahun untuk mengebor hingga kedalaman 7263 m. Itu dijalankan oleh instalasi serial, yang biasanya digunakan dalam produksi minyak dan gas. Karena angin dan dingin yang konstan, seluruh menara harus dilapisi ke atas dengan perisai kayu. Jika tidak, tidak mungkin bagi seseorang yang harus berdiri di atas sambil mengangkat tali pipa.

Kemudian ada istirahat selama setahun terkait dengan pembangunan menara baru dan pemasangan rig pengeboran yang dirancang khusus - "Uralmash-15000". Dengan bantuannya, semua pengeboran superdeep lebih lanjut dilakukan. Pabrik baru memiliki peralatan otomatis yang lebih kuat. Pengeboran turbin digunakan - ini adalah saat tidak seluruh string berputar, tetapi hanya kepala bor. Cairan pengeboran diumpankan melalui string di bawah tekanan untuk memutar turbin bertingkat di bawah. Panjang totalnya adalah 46 m.Turbin berakhir dengan kepala bor dengan diameter 214 mm (sering disebut bit), yang memiliki bentuk annular, sehingga kolom batu yang belum dibor tetap berada di tengah - inti dengan diameter 60mm. Sebuah pipa melewati semua bagian turbin - penerima inti, tempat kolom batuan yang ditambang dikumpulkan. Batu yang dihancurkan bersama dengan cairan pengeboran dibawa melalui sumur ke permukaan.

Massa tali, yang dicelupkan ke dalam lubang bor dengan cairan pemboran, kira-kira 200 ton. Ini terlepas dari kenyataan bahwa pipa yang dirancang khusus yang terbuat dari paduan ringan digunakan. Jika kolom terbuat dari pipa baja biasa, itu akan meledak karena beratnya sendiri.

Kesulitan, terkadang sama sekali tidak terduga, muncul dalam proses pengeboran pada kedalaman yang sangat dalam dan dengan coring.

Mengemudi dalam satu trip, ditentukan oleh keausan kepala bor, biasanya 7-10 m (Trip, atau siklus, adalah penurunan senar dengan turbin dan alat pengeboran, pengeboran aktual dan pengangkatan penuh dari string.) Pengeboran itu sendiri memakan waktu 4 jam. Dan penurunan dan pendakian kolom 12 kilometer membutuhkan waktu 18 jam. Saat mengangkat, string secara otomatis dibongkar menjadi beberapa bagian (colokan) sepanjang 33 m. Rata-rata, 60 m dibor per bulan. 50 km pipa digunakan untuk mengebor 5 km terakhir dari sumur. Ini adalah tingkat keausan mereka.

Sampai kedalaman sekitar 7 km, lubang bor memotong formasi padat yang relatif homogen, dan oleh karena itu lubang bor itu datar, hampir sesuai dengan diameter kepala bor. Pekerjaan berkembang, bisa dikatakan, dengan tenang. Namun, pada kedalaman 7 km, batuan retak yang kurang kuat, diselingi dengan lapisan batuan kecil yang sangat keras - gneisses, amfibolit, muncul. Pengeboran menjadi sulit. Laras mengambil bentuk oval, dan banyak rongga muncul. Kecelakaan menjadi lebih sering.

Gambar tersebut menunjukkan prakiraan awal bagian geologi dan yang didasarkan pada data pemboran. Menarik untuk dicatat (kolom B) bahwa kemiringan formasi di sepanjang sumur adalah sekitar 50 derajat. Dengan demikian, terlihat jelas bahwa batuan yang dilalui oleh lubang bor akan muncul ke permukaan. Di sinilah orang dapat mengingat "loker berharga" yang telah disebutkan dari ahli geologi Yu Smirnov. Di sana, di satu sisi, ia memiliki sampel yang diperoleh dari lubang bor, dan di sisi lain, sampel yang diambil dari permukaan pada jarak dari lokasi pengeboran, di mana lapisan yang sesuai naik. Kebetulan keturunannya hampir selesai.

1983 ditandai dengan rekor yang tak tertandingi sejauh ini: kedalaman pengeboran melebihi 12 km. Pekerjaan itu ditangguhkan.

Kongres Geologi Internasional semakin dekat, yang, menurut rencana, diadakan di Moskow. Pameran Geoexpo sedang dipersiapkan untuk itu. Diputuskan tidak hanya untuk membaca laporan hasil yang dicapai di SG, tetapi juga untuk menunjukkan kepada peserta kongres pekerjaan di alam dan sampel batuan yang diperoleh. Monograf "Kola Superdeep" diterbitkan untuk kongres.

Di pameran Geoexpo, ada stan besar yang didedikasikan untuk karya SG dan yang paling penting - mencapai rekor kedalaman. Ada grafik yang mengesankan tentang teknik dan teknologi pengeboran, sampel batuan yang diekstraksi, foto-foto peralatan dan tim di tempat kerja. Tetapi perhatian terbesar dari para peserta dan tamu kongres tertarik pada satu detail yang tidak biasa untuk pameran: kepala bor yang paling umum dan sudah sedikit berkarat dengan gigi karbida yang aus. Label itu mengatakan bahwa dialah yang digunakan saat mengebor di kedalaman lebih dari 12 km. Kepala bor ini bahkan membuat para ahli kagum. Mungkin, semua orang tanpa disadari mengharapkan untuk melihat semacam keajaiban teknologi, mungkin dengan peralatan berlian ... Dan mereka masih tidak tahu bahwa tumpukan besar kepala bor yang sudah berkarat yang sama dirakit di SG di sebelah rig pengeboran: lagi pula, mereka harus diganti dengan yang baru kira-kira setiap dibor 7-8 m.

Banyak delegasi Kongres ingin melihat dengan mata kepala sendiri fasilitas pengeboran yang unik di Semenanjung Kola dan memastikan bahwa rekor kedalaman pengeboran benar-benar telah dicapai di Union. Keberangkatan ini terjadi. Di sana, pertemuan seksi kongres diadakan di tempat. Delegasi diperlihatkan rig, dengan mereka mengangkat tali dari sumur, melepaskan bagian 33 meter darinya. Foto dan artikel tentang SG telah dimuat di surat kabar dan majalah di hampir semua negara di dunia. Sebuah perangko dikeluarkan, dan pembatalan khusus amplop diatur. Saya tidak akan mencantumkan nama-nama pemenang dari berbagai hadiah dan yang diberikan untuk pekerjaan mereka ...

Tetapi liburan telah berakhir, perlu untuk melanjutkan pengeboran. Dan itu dimulai dengan kecelakaan terbesar pada penerbangan pertama pada 27 September 1984 - "tanggal hitam" dalam sejarah SG. Sumur tidak akan memaafkan ketika ditinggalkan untuk waktu yang lama. Selama tidak dilakukan pemboran, pada dinding-dindingnya yang tidak difiksasi dengan pipa baja yang disemen, pasti terjadi perubahan.

Awalnya semua berjalan biasa saja. Pengebor melakukan operasi biasa: satu per satu mereka menurunkan bagian tali bor, ke yang terakhir, atas, mereka menghubungkan pipa untuk memasok lumpur pengeboran, dan menyalakan pompa. Pengeboran dimulai. Perangkat pada panel kontrol di depan operator menunjukkan mode operasi normal (jumlah rotasi kepala bor, tekanannya pada batu, laju aliran fluida untuk rotasi turbin, dll.).

Setelah mengebor bagian 9 meter lagi di kedalaman lebih dari 12 km, yang memakan waktu 4 jam, kami mencapai kedalaman 12.066 km. Disiapkan untuk naiknya kolom. Sudah mencobanya. Tidak pergi. Pada kedalaman seperti itu, "menempel" telah diamati lebih dari sekali. Ini adalah saat beberapa bagian kolom tampak menempel di dinding (mungkin ada sesuatu yang jatuh dari atas, dan sedikit macet). Untuk memindahkan kolom dari tempatnya, diperlukan upaya yang melebihi beratnya (sekitar 200 ton). Jadi mereka melakukannya kali ini, tetapi kolom itu tidak bergerak. Upaya ditambahkan sedikit, dan jarum perangkat dengan tajam memperlambat pembacaan. Kolom telah sangat meningkat, penurunan berat badan seperti itu selama operasi normal tidak mungkin terjadi. Kami mulai mengangkat: satu per satu mereka membuka bagian satu per satu. Pada pendakian terakhir, sepotong pipa pendek dengan tepi bawah yang tidak rata tergantung di pengait. Ini berarti bahwa tidak hanya turbodrill yang tertinggal di dalam sumur, tetapi juga pipa bor sepanjang 5 km ...

Kami mencoba mendapatkannya selama tujuh bulan. Lagi pula, mereka kehilangan tidak hanya 5 km pipa, tetapi hasil kerja lima tahun.

Kemudian semua upaya untuk mengembalikan apa yang hilang dihentikan dan mereka mulai mengebor lagi dari kedalaman 7 km. Harus dikatakan bahwa setelah kilometer ketujuh, kondisi geologis di sini sangat sulit untuk bekerja. Teknologi pengeboran setiap langkah diuji coba-coba. Dan memulai dari kedalaman sekitar 10 km bahkan lebih sulit. Pengeboran, peralatan dan instrumentasi beroperasi pada batasnya.

Karena itu, kecelakaan di sini harus menunggu sebentar. Mereka sedang mempersiapkan untuk mereka. Mereka memikirkan metode dan cara eliminasi mereka terlebih dahulu. Sebuah kecelakaan kompleks yang khas adalah kerusakan perakitan pengeboran bersama dengan bagian dari string bor. Metode utama untuk menghilangkannya adalah dengan membuat langkan tepat di atas bagian yang hilang dan dari titik ini untuk mengebor lubang bypass baru. Sebanyak 12 lubang bypass tersebut dibor di sumur. Empat di antaranya memiliki panjang 2.200 hingga 5.000 meter.Biaya utama kecelakaan tersebut adalah tahun-tahun kehilangan tenaga kerja.

Hanya dalam kehidupan sehari-hari, sumur merupakan “lubang” vertikal dari permukaan bumi hingga ke dasar. Pada kenyataannya, ini jauh dari kasus. Terutama jika sumurnya sangat dalam dan melintasi formasi miring dengan berbagai kepadatan. Kemudian tampaknya menggeliat, karena bor terus-menerus menyimpang ke arah batu yang kurang tahan lama. Setelah setiap pengukuran menunjukkan bahwa kemiringan sumur melebihi yang diizinkan, perlu untuk mencoba "meletakkannya kembali". Untuk melakukan ini, bersama dengan alat pengeboran, "pengalih" khusus diturunkan, yang membantu mengurangi sudut kemiringan sumur selama pengeboran. Kecelakaan dengan hilangnya alat pengeboran dan bagian pipa tidak jarang terjadi. Setelah itu, bagasi baru harus dilakukan, seperti yang kami katakan, minggir. Jadi bayangkan seperti apa sumur di dalam tanah: sesuatu seperti akar tanaman raksasa yang bercabang di kedalaman.

Ini adalah alasan untuk durasi khusus dari fase terakhir pengeboran.

Setelah kecelakaan terbesar - "tanggal hitam" tahun 1984 - mereka kembali mencapai kedalaman 12 km hanya 6 tahun kemudian. Pada tahun 1990, maksimum tercapai - 12.262 km. Setelah beberapa kecelakaan lagi, kami memastikan bahwa kami tidak bisa menembus lebih dalam. Semua kemungkinan teknologi modern telah habis. Seolah-olah Bumi tidak lagi ingin mengungkapkan rahasianya. Pengeboran dihentikan pada tahun 1992.

RISET. TUJUAN DAN METODE

Salah satu tujuan pengeboran yang sangat penting adalah untuk mendapatkan inti sampel batuan di sepanjang lubang bor. Dan tugas ini telah selesai. Inti terpanjang di dunia ditandai seperti penggaris dengan meter dan diletakkan dalam urutan yang sesuai dalam kotak. Di atas adalah nomor kotak dan nomor sampel. Ada hampir 900 kotak seperti itu dalam stok.

Sekarang tinggal mempelajari inti, yang benar-benar sangat diperlukan dalam menentukan struktur batuan, komposisinya, sifat-sifatnya, usianya.

Tetapi sampel batuan yang diangkat ke permukaan memiliki sifat yang berbeda dari yang di massif. Di sini, di atas, ia dibebaskan dari tekanan mekanis besar yang ada di kedalaman. Selama pengeboran, itu retak dan jenuh dengan cairan pengeboran. Bahkan jika kondisi kedalaman dibuat ulang di ruang khusus, parameter yang diukur pada sampel akan tetap berbeda dari yang ada di array. Dan satu lagi "tangkapan" kecil: untuk setiap 100 m sumur bor, 100 m inti tidak diterima. Di SG, dari kedalaman lebih dari 5 km, pemulihan inti rata-rata hanya sekitar 30%, dan dari kedalaman lebih dari 9 km, ini terkadang hanya plak terpisah setebal 2-3 cm, sesuai dengan interlayer yang paling tahan lama.

Jadi, inti yang diangkat di SG dari sumur tidak memberikan informasi lengkap tentang batuan dalam.

Sumur dibor untuk tujuan ilmiah, oleh karena itu, seluruh jajaran metode penelitian modern digunakan. Selain ekstraksi inti, studi tentang sifat-sifat batuan di alamnya perlu dilakukan. Kami terus memantau kondisi teknis sumur. Kami mengukur suhu di seluruh lubang sumur, radioaktivitas alami - radiasi gamma, radioaktivitas terinduksi setelah iradiasi neutron berdenyut, sifat listrik dan magnetik batuan, kecepatan rambat gelombang elastis, dan mempelajari komposisi gas dalam fluida sumur.

Instrumen serial digunakan hingga kedalaman 7 km. Bekerja pada kedalaman yang luar biasa dan pada suhu yang lebih tinggi membutuhkan pembuatan perangkat tahan panas khusus. Kesulitan khusus muncul selama tahap terakhir pengeboran; ketika suhu di sumur mendekati 200 ° C, dan tekanan melebihi 1000 atmosfer, perangkat serial tidak bisa lagi bekerja. Biro desain geofisika dan laboratorium khusus dari beberapa lembaga penelitian datang untuk menyelamatkan, menghasilkan salinan tunggal instrumen tahan panas dan tekanan. Jadi, sepanjang waktu mereka hanya bekerja pada peralatan rumah tangga.

Singkatnya, sumur itu diselidiki dengan cukup detail hingga ke seluruh kedalamannya. Kajian dilakukan secara bertahap, sekitar setahun sekali, setelah pendalaman sumur sejauh 1 km. Setiap kali sesudahnya, dilakukan penilaian terhadap reliabilitas materi yang diperoleh. Perhitungan yang sesuai memungkinkan untuk menentukan parameter dari breed tertentu. Kami menemukan pergantian lapisan tertentu dan sudah tahu di mana bebatuan gua dan hilangnya sebagian informasi terkait terbatas. Kami belajar untuk mengidentifikasi batu secara harfiah dengan "remah" dan, atas dasar ini, untuk menciptakan gambaran lengkap tentang apa yang "sembunyikan" dengan baik. Singkatnya, dimungkinkan untuk membangun kolom litologis yang terperinci - untuk menunjukkan pergantian batuan dan sifat-sifatnya.

DARI PENGALAMAN SENDIRI

Kira-kira setahun sekali, saat pengeboran tahap selanjutnya selesai - pendalaman sumur sejauh 1 km, saya pun mendatangi SG untuk melakukan pengukuran yang dipercayakan kepada saya. Sumur biasanya disiram pada saat ini dan diizinkan untuk penelitian selama sebulan. Waktu berhenti yang dijadwalkan selalu diketahui sebelumnya. Panggilan telegram untuk bekerja juga datang lebih awal. Peralatan diperiksa dan dikemas. Formalitas terkait pekerjaan tertutup di zona perbatasan telah selesai. Akhirnya semuanya beres. Ayo pergi.

Grup kami adalah tim kecil yang ramah: pengembang alat downhole, pengembang peralatan tanah baru, dan saya seorang ahli metodologi. Kami tiba 10 hari sebelum pengukuran. Kami berkenalan dengan data kondisi teknis sumur. Kami menyusun dan menyetujui program pengukuran terperinci. Kami mengumpulkan dan mengkalibrasi peralatan. Kami sedang menunggu panggilan - panggilan dari sumur. Giliran kami untuk "menyelam" adalah yang ketiga, tetapi jika para pendahulu menolak, sumur akan diberikan kepada kami. Kali ini mereka baik-baik saja, mereka mengatakan bahwa mereka akan selesai besok pagi. Bersama kami, dalam tim ahli geofisika yang sama, operator yang mendaftarkan sinyal yang diterima dari peralatan di dalam sumur, dan memerintahkan semua operasi untuk menurunkan dan mengangkat alat downhole, serta mekanik pada kerekan, mereka mengontrol pelepasan dan lilitan kabel sepanjang 12 km dari drum , tempat alat diturunkan ke dalam sumur. Pengebor juga bertugas.

Pekerjaan telah dimulai. Alat diturunkan ke dalam sumur selama beberapa meter. Pemeriksaan terakhir. Pergi. Turunnya lambat - sekitar 1 km / jam, dengan pemantauan terus menerus terhadap sinyal yang datang dari bawah. Sejauh ini baik. Namun pada kilometer kedelapan sinyalnya berkedut dan menghilang. Jadi ada yang salah. Naik penuh. (Untuk jaga-jaga, kami telah menyiapkan set peralatan kedua.) Kami mulai memeriksa semua detailnya. Kali ini kabelnya rusak. Itu sedang diganti. Ini membutuhkan waktu lebih dari sehari. Pendaratan baru memakan waktu 10 jam. Akhirnya, pengamat sinyal melaporkan: "Kami telah tiba di kilometer kesebelas." Perintah kepada operator: "Mulai merekam". Apa dan bagaimana direncanakan terlebih dahulu sesuai program. Sekarang Anda perlu menurunkan dan menaikkan alat downhole beberapa kali dalam interval tertentu untuk melakukan pengukuran. Kali ini peralatan bekerja dengan baik. Sekarang pemulihan penuh. Kami naik 3 km, dan tiba-tiba ada panggilan dari angsa (dia adalah pria yang humoris): "Talinya berakhir." Bagaimana?! Apa?! Sayangnya, kabel putus... Alat downhole dan kabel sepanjang 8 km dibiarkan tergeletak di dasar... Untungnya, sehari kemudian para pengebor berhasil mengangkat semua ini, menggunakan teknik dan perangkat yang dikembangkan oleh pengrajin lokal untuk menghilangkan keadaan darurat seperti itu .

HASIL

Sumur memberikan hadiah yang sangat baik ke tanah air pada kedalaman yang dangkal - dalam interval 1,6-1,8 km. Bijih tembaga-nikel komersial ditemukan di sana - cakrawala bijih baru ditemukan. Dan sangat berguna, karena pabrik nikel lokal sudah kekurangan bijih.

Seperti disebutkan di atas, prakiraan geologi bagian sumur tidak menjadi kenyataan (lihat gambar di halaman 39.). Gambar, yang diharapkan selama 5 km pertama, membentang di sumur sejauh 7 km, dan kemudian batu yang sama sekali tidak terduga muncul. Basal yang diprediksi pada kedalaman 7 km tidak ditemukan, bahkan ketika turun hingga 12 km.

Diperkirakan batas yang memberikan refleksi terbesar selama perumusan seismik adalah tingkat di mana granit masuk ke lapisan basal yang lebih kuat. Faktanya, ternyata ada batuan retak yang kurang kuat dan kurang padat - Archean gneisses. Ini tidak seharusnya dengan cara apapun. Dan ini adalah informasi geologi dan geofisika baru yang secara fundamental memungkinkan Anda untuk menafsirkan data penelitian geofisika dalam dengan cara yang berbeda.

Gagasan tentang rezim termal interior bumi, tentang distribusi suhu yang dalam di daerah perisai basal juga telah berubah. Pada kedalaman lebih dari 6 km, gradien suhu 20 о per 1 km diperoleh daripada yang diharapkan (seperti di bagian atas) 16 per 1 km. Terungkap bahwa setengah dari fluks panas berasal dari radiogenik.

Setelah mengebor sumur super dalam Kola yang unik, kami belajar banyak dan pada saat yang sama menyadari betapa sedikitnya yang kami ketahui tentang struktur planet kita.

A. OSADCHIY, Calon Ilmu Teknik.

LITERATUR

Kola super dalam. Moskow: Nedra, 1984.

Kola super dalam. Hasil ilmiah dan pengalaman penelitian. M., 1998.

Kozlovsky E.A. Forum Geologi Dunia."Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan" No. 10, 1984.

Kozlovsky E.A. Kola super dalam."Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan" No. 11, 1985.

Di Uni Soviet, mereka menyukai skala, tetapi lebih, dan ini meluas ke segalanya. Jadi satu sumur digali di Union, yang bahkan hari ini menyandang gelar yang terdalam di bumi. Patut dicatat bahwa sumur dibor bukan untuk produksi minyak atau eksplorasi geologi, tetapi murni untuk penelitian ilmiah.

Tip yang digunakan untuk mengebor sumur.

The Kola Superdeep Borehole, atau SG-3, adalah lubang bor buatan manusia terdalam di bumi. Terletak di wilayah Murmansk, 10 kilometer dari kota Zapolyarny, di arah barat. Kedalaman lubang adalah 12.262 meter. Diameternya di bagian atas adalah 92 sentimeter. Di bagian bawah - 21,5 sentimeter. Fitur penting dari SG-3 adalah, tidak seperti sumur lain untuk produksi minyak atau pekerjaan geologi, sumur ini dibor secara eksklusif untuk tujuan ilmiah.

Sumur itu diletakkan pada tahun 1970, pada kesempatan peringatan 100 tahun kelahiran Vladimir Lenin. Situs yang dipilih terkenal karena fakta bahwa sumur itu dibor pada batuan vulkanik berusia lebih dari 3 miliar tahun yang muncul di permukaan. Omong-omong, usia Bumi sekitar 4,5 miliar tahun. Dalam ekstraksi mineral, sumur jarang dibor lebih dalam dari dua ribu meter.

Pekerjaan itu berlangsung siang dan malam.

Pengeboran dimulai pada 24 Mei 1970. Hingga 7.000 meter, pengeboran berjalan lancar dan mudah, tetapi setelah mengenai kepala di bebatuan yang kurang padat, masalah dimulai. Prosesnya telah melambat secara signifikan. Hanya pada 6 Juni 1979, rekor baru ditetapkan - 9583 meter. Itu sebelumnya dipasang di Amerika Serikat oleh produsen minyak. Tanda 12.066 meter dilewati pada tahun 1983. Hasilnya dicapai oleh Kongres Geologi Internasional, yang diadakan di Moskow. Selanjutnya, dua kecelakaan terjadi di kompleks tersebut.

Sekarang kompleks terlihat seperti ini.

Pada tahun 1997, beberapa legenda beredar di media sekaligus bahwa sumur super dalam Kola adalah jalan menuju neraka yang sebenarnya. Dalam salah satu legenda ini, dikatakan bahwa ketika tim menurunkan mikrofon ke kedalaman beberapa ribu meter, jeritan, erangan, dan jeritan manusia terdengar di sana.

Tentu saja, tidak ada yang seperti itu. Jika hanya karena peralatan khusus digunakan untuk merekam suara di lubang bor pada kedalaman seperti itu, tetapi juga tidak merekam apa pun. Memang ada beberapa kecelakaan di kompleks itu, termasuk ledakan bawah tanah selama pengeboran, tetapi ahli geologi tidak mengganggu "setan" bawah tanah dengan pasti.

Sumur itu sendiri telah dikosongkan.

Yang sangat penting adalah 16 laboratorium penelitian mengoperasikan SG-3. Selama era Soviet, ahli geologi Rusia mampu membuat banyak penemuan berharga dan lebih memahami cara kerja planet kita. Pekerjaan di situs telah secara signifikan meningkatkan teknologi pengeboran. Para ilmuwan juga dapat memahami proses geologis lokal, menerima data komprehensif tentang rezim termal lapisan tanah, gas bawah tanah, dan perairan dalam.

Sayangnya, hari ini sumur super dalam Kola ditutup. Bangunan kompleks telah bobrok sejak laboratorium terakhir ditutup di sini pada 2008, dan semua peralatan telah dibongkar. Alasannya sederhana - kurangnya dana. Pada 2010, sumur itu sudah ditangguhkan. Sekarang perlahan tapi pasti runtuh di bawah pengaruh proses alam.