Kola er superdyp nå. Ultra-dyp brønn på Kolahalvøya: historie og hemmeligheter

Et forsøk på å studere den geologiske delen og tykkelsen av vulkanske bergarter eksponert på jordoverflaten fikk vitenskapelige sentre og, som dem, forskningsorganisasjoner til å identifisere opprinnelsen til dype forkastninger. Faktum er at strukturelle prøver av bergarter som tidligere ble ekstrahert fra innvollene på jorden og månen da var like interessante for studier. Og valget av plasseringen av munnen falt på det eksisterende enorme skållignende trauet, hvis opprinnelse er assosiert med tilstedeværelsen av en dyp forkastning i området på Kola-halvøya.

Det ble antatt at jorden er en slags sandwich bestående av en skorpe, mantel og kjerne. På dette tidspunktet hadde sedimentære bergarter nær overflaten blitt tilstrekkelig studert under utviklingen av oljefelt. Leting etter ikke-jernholdige metaller ble sjelden ledsaget av boring under 2000-metersmerket.

Kola SG (superdyp), under en dybde på 5000 meter, forventes å oppdage en separasjon av granitt- og basaltlag. Dette skjedde ikke. Boret gjennomboret harde granittbergarter opptil 7000 meter. Videre foregikk utgravningen gjennom relativt myk jord, noe som forårsaket kollaps av sjaktveggene og dannelse av hulrom. Den smuldrede jorda satte seg fast i verktøyhodet så mye at rørstrengen brøt av under løfting, noe som førte til en ulykke. Kola-brønnen skulle bekrefte eller avkrefte disse lenge etablerte læresetningene. I tillegg risikerte ikke forskerne å angi intervallene hvor nøyaktig grensene mellom disse tre lagene går. Kola-brønnen var beregnet på leting og studier av forekomster av mineralressurser, bestemmelse av mønstre og gradvis dannelse av felt for forekomst av råstoffreserver. Grunnlaget var først og fremst den vitenskapelige gyldigheten av teorien om fysiske, hydrogeologiske og andre parametere i jordens dyp. Og pålitelig informasjon om geologisk struktur undergrunn kunne bare oppnås ved ultra-dyp sjaktpenetrasjon.

I mellomtiden sørget mange års forberedelse til starten av boreoperasjoner for: muligheten for en økning i temperaturen med utdyping, en økning i det hydrostatiske trykket i formasjonene, uforutsigbarheten av oppførselen til bergarter, deres stabilitet på grunn av tilstedeværelsen av stein- og formasjonstrykk.

Fra et teknisk synspunkt ble alle mulige vanskeligheter og hindringer tatt i betraktning som kunne føre til en nedgang i fordypningsprosessen på grunn av tap av tid for å senke og løfte prosjektilet, en reduksjon i borehastighet på grunn av en endring i kategorien av bergarter, og en økning i energikostnader for nedihullsflyttere.
Den vanskeligste faktoren ble ansett for å være den konstante økningen i vekten av foringsrøret og borerøret etter hvert som de ble dypere.

Teknisk utvikling på feltet har blitt vellykket:
- øke bæreevnen, kraften og andre egenskaper til borerigger og utstyr;
- varmebestandighet for steinskjæreverktøy;
- automatisering av styring av alle stadier av boreprosessen;
- behandle informasjon som kommer fra bunnhullsonen;
- advarsler om nødsituasjoner med borerøret eller foringsrøret.

Boring av en ultra-dyp aksel skulle avsløre om det var rett eller galt vitenskapelig hypotese om planetens dype struktur.

Formålet med denne svært kostbare konstruksjonen inkluderte forskning:
1. Den dype strukturen til Pechenga-nikkelforekomsten og den krystallinske basen til det baltiske skjoldet på halvøya. Dechiffrering av konturen til den polymetalliske forekomsten ved Pechenga, kombinert med manifestasjoner av malmlegemer.
2. Studie av naturen og kreftene som forårsaker separasjonen av laggrensene til den kontinentale skorpen. Identifisering av formasjonssoner, motiver og karakter av høytemperaturformasjon. Definisjon av fysisk og kjemisk oppbygning vann, gasser dannet i sprekker og porer i bergarter.
3. Innhenting av omfattende materiale om materialsammensetningen til bergarter og informasjon om intervallene mellom granitt- og basalt-"pakningene" i jordskorpen. Omfattende studie Fysiske og kjemiske egenskaper utvunnet kjerne.
4. Utvikling av avansert tekniske midler og nye teknologier for å senke ultradype sjakter. Mulighet for å bruke geofysiske forskningsmetoder i sonen for malmforekomster.
5. Utvikling og oppretting av det nyeste utstyret for overvåking, testing, forskning og overvåking av fremdriften i boreprosessen.

Kola-brønnen møtte stort sett vitenskapelige formål. Oppgaven inkluderte å studere de eldgamle bergartene som utgjorde planeten og lære hemmelighetene til prosessene som skjer i dem.

Geologisk begrunnelse for boring på Kolahalvøya

Leting og utvinning av nyttige malmforekomster er alltid forhåndsbestemt ved å bore dype brønner. Og hvorfor på Kola-halvøya og spesielt i Murmansk-regionen, og absolutt i Pechenga. Forutsetningen for dette var det faktum at denne regionen ble ansett som et ekte lager av mineralressurser, med de rikeste reservene stor variasjon malmråvarer (nikkel, magnetitter, apatitter, glimmer, titan, kobber).

Imidlertid avslørte en geologisk beregning gjort på grunnlag av en kjerne fra en brønn absurditeten i verdens vitenskapelige mening. Den syv kilometer lange dybden viste seg å være sammensatt av vulkanske og sedimentære bergarter (tuffer, sandsteiner, dolomitter, breccias). Under dette intervallet, ble det antatt, skulle det ha vært bergarter som skiller de granittiske og basaltiske strukturene. Men dessverre dukket basaltene aldri opp.

I geologiske termer har det baltiske skjoldet på halvøya, som delvis dekker territoriene Norge, Sverige, Finland og Karelen, vært utsatt for erosjon og evolusjon i millioner av århundrer. Naturlige utbrudd, destruktive prosesser av vulkanisme, magmatisme-fenomener, metamorfe modifikasjoner av bergarter og sedimentasjon er tydeligst innprentet i den geologiske registreringen av Pechenga. Dette er den delen av det baltiske foldede skjoldet, hvor den geologiske dannelseshistorien og malmmanifestasjoner tok form over milliarder av år.

Spesielt de nordlige og østlige delene av skjoldflaten ble utsatt for århundrer med korrosjon. Som et resultat, isbreer, vind, vann og annet naturkatastrofer, som om de river av (skraper) de øvre lagene av steiner.

Grunnlaget for å velge plasseringen for brønnen var den alvorlige erosjonen av de øvre lagene og eksponeringen av gamle arkeiske formasjoner av jorden. Disse utspringene brakte betydelig nærmere og lettere tilgang til naturens underjordiske lagerhus.

Ultra-dyp brønndesign

Ultradype strukturer har en obligatorisk teleskopisk design. I vårt tilfelle var den opprinnelige diameteren på munnen 92 cm, og den endelige diameteren var 21,5.

Designguidesøylen eller såkalt leder med en diameter på 720 mm sørget for penetrering til en dybde på 39 lineære meter. Den første tekniske kolonnen (stasjonær foringsrør), med en diameter på 324 mm og en lengde på 2000 meter; avtagbart kabinett 245 mm, med et opptak på 8770 meter. Videre boring var planlagt utført med åpent hull til dimensjonerende nivå. Krystallinske bergarter gjorde det mulig å regne med langsiktig stabilitet av den ukapslede delen av veggene. En andre avtakbar kolonne, merket med magnetiske markører, ville tillate kontinuerlig kjerneprøvetaking langs hele lengden av tønnen. Radioaktive merker på nedihullsrøret ble konfigurert for å registrere temperaturen i boremiljøet.

Teknisk utstyr til en borerigg for boring av en ultra-dyp brønn

Boring fra bunnen av ble utført ved bruk av Uralmash-4E-installasjonen, det vil si serieutstyr som brukes til å bore dypt olje- og gassbrønner. Opp til 2000 meter ble stammen kjørt gjennom stålborerør med turbobor i enden. Denne 46 meter lange turbinen med en bit i enden ble drevet i rotasjon ved påvirkning av en leireløsning som ble pumpet inn i røret ved et trykk på 40 atmosfærer.

Videre ble utgravningen utført med et intervall på 7264 meter ved bruk av den innenlandske Uralmash-15000-installasjonen, fra et innovativt synspunkt, en kraftigere struktur med en løftekapasitet på 400 tonn. Komplekset var utstyrt med mange tekniske, teknologiske, elektroniske og andre avanserte utviklinger.

Kola-brønnen var utstyrt med en høyteknologisk og automatisert struktur:
1. Utforskning, med en kraftig base som selve seksjonstårnet er montert på, 68 meter høyt. Tiltenkt å implementere:

akselsenking, senking og løfting av prosjektiler og andre hjelpehandlinger;
holde den ledende og hele rørstrengen, både i vekt og under boreprosessen;
plassering av seksjoner (stearinlys) av borerør, inkludert vektede borerør (borekrager), og vandresystemet.

Det indre rommet i tårnet huset også SP (nedstigning-oppstigning) utstyr og verktøy. Sikkerhetsutstyr og mulig nødevakuering av rytteren (assistentborer) var også lokalisert her.

2. Kraft- og teknologisk utstyr, kraft- og pumpeenheter.

3. Sirkulasjons- og utblåsningskontrollsystem, sementeringsutstyr.

4. Automatisering, ledelse, prosesskontrollsystem.

5. Elektrisk utstyr, mekaniseringsutstyr.

6. Et sett med måleutstyr, laboratorieutstyr og mye mer.

I 2008 ble Kola superdeep-brønnen fullstendig forlatt, alt verdifullt utstyr ble demontert og fjernet (det meste ble solgt for skrot).

Fram til 2012 ble hovedtårnet til boreriggen demontert.

Nå er det kun Kola Vitensenter som er i drift Det russiske akademiet vitenskaper der de til i dag studerer kjerne hentet fra en ultradyp brønn.

Selve kjernen er fjernet til byen Yaroslavl, hvor den nå er lagret.

Dokumentarvideo om Kolas superdype brønn

Nye rekorder for ultradype brønner

Kola superdeep-brønnen ble ansett som den dypeste brønnen i verden frem til 2008.

I 2008 ble Maersk Oil BD-04A oljebrønnen, hvis lengde er 12 290 meter, boret i en spiss vinkel til jordoverflaten i Al Shaheen oljebasseng.

I januar 2011 ble denne rekorden slått, og den ble slått av en oljebrønn boret i Northern Dome (Odoptu-havet - et gassoljefelt i Russland), denne brønnen ble også boret i en spiss vinkel til overflaten av jord, lengden var 12.345 meter.

I juni 2013 brøt brønn Z-42 fra Chayvinskoye-feltet igjen dybderekorden, med en lengde på 12 700 meter.

Til tross for at vi er i det 21. århundre, har den indre strukturen til planeten vår blitt studert svært lite. Vi vet ganske godt hva som foregår i det store rommet, men samtidig kan graden av penetrering i jordens hemmeligheter sammenlignes med et lett nålestikk i overflaten av skallet på en vannmelon.
På midten av 1950-tallet, da borere lærte å lage brønner på mer enn 7 km dyp, kom menneskeheten nærmere å oppnå en svært ambisiøs oppgave – å gå gjennom jordskorpen og se hva som ligger under den. Våre landsmenn kom nærmest dette målet da de boret den superdype brønnen Kola.
Jordens solide skall er overraskende tynt i forhold til størrelsen - tykkelsen på jordskorpen varierer mellom 20-65 km på land og 3-8 km under havet, og opptar mindre enn 1% av planetens volum. Bak det er et enormt lag - mantelen - som står for hoveddelen av jordens volum. Enda lavere er den tette kjernen, som primært består av jern, men også nikkel, bly, uran og andre metaller. Mellom skorpen og mantelen er det en grensesone, oppkalt etter den jugoslaviske forskeren som oppdaget den, Mohorovic-overflaten (grensen), eller Moho for kort. I denne sonen øker forplantningshastigheten til seismiske bølger kraftig. Det er en rekke hypoteser designet for å forklare dette fenomenet, men generelt forblir det uløst.

Det viktigste målet for de mest seriøse dypboringsprosjektene som ble satt i gang i andre halvdel av 1900-tallet var nettopp dette mystiske laget. Forskere klarte aldri å nå det, men dataene om strukturen til jordskorpen som ble oppnådd under boring av ultradype brønner viste seg å være så uventet at Mohorovic-grensen så ut til å vike i bakgrunnen. Først var det nødvendig å forklare mysteriene som ble oppdaget i høyere lag.
Først til dypboring Amerikanerne begynte å utforske jordskorpen for vitenskapelige formål. På 1960-tallet lanserte de det vitenskapelige prosjektet Mohole, som innebar opprettelsen av undervannsprosjekter ved bruk av spesielle boreskip. I løpet av de neste tretti årene dukket det opp mer enn 800 brønner i hav og hav, hvorav mange ligger på mer enn 4 km dyp. Den lengste brønnen var i stand til å gå bare 800 m ned i havbunnen, og likevel var dataene som ble innhentet av enorm betydning for geologien. Spesielt fungerte de som betydelig bekreftelse på den såkalte. tektonisk teori, ifølge hvilken kontinentene er basert på solide litosfæriske plater, sakte flytende, nedsenket i en flytende mantel.

Selvfølgelig kunne ikke Sovjetunionen ligge bak sin oversjøiske konkurrent, så på midten av 1960-tallet startet vi en rekke prosjekter for å studere jordskorpen. Sovjetiske forskere tok en litt annen vei, og bestemte seg for å bore brønner ikke i havet, men på land. Det mest kjente og vellykkede prosjektet av denne typen er Kola superdeep-brønnen - det dypeste "hullet i bakken" som noen gang er laget av mennesker. Brønnen ligger på nordspissen av Kolahalvøya. Dette stedet ble ikke valgt ved en tilfeldighet - i løpet av hundrevis av millioner år ødela naturlig erosjon overflaten av Kola-krystallskjoldet, og fjernet de øvre lagene av fjellet. Som et resultat dukket det opp gamle arkeiske lag på overflaten, tilsvarende dybder på 5-10 km for den gjennomsnittlige delen av jordskorpen av kontinentaltype. Den 15 kilometer lange designdybden til brønnen tillot forskerne å håpe å nå den mystiske Mohorovic-overflaten.
Boring Kola vel begynte i 1970, og den ble avsluttet mer enn 20 år senere - i 1994. Til å begynne med fungerte borerne ganske bra tradisjonelle metoder: en søyle av lettlegeringsrør ble senket ned i brønnen, ved enden av denne ble det festet en sylindrisk metallbor med diamanttenner og sensorer. Kolonnen ble rotert av en motor plassert på overflaten. Etter hvert som dybden på brønnen økte, ble nye seksjoner lagt til rørene. Med jevne mellomrom måtte hele søylen løftes til overflaten for å fjerne den kuttede bergkjernen og erstatte den matte kronen. Dessverre blir denne utprøvde teknologien ineffektiv når brønndybden overskrider et visst merke: friksjonen av rørene mot veggene i brønnen blir for stor til at hele denne enorme akselen kan roteres. For å overvinne denne vanskeligheten utviklet ingeniører et design der bare borehodet roterte. Turbiner ble installert i enden av kolonnen, gjennom hvilke borevæske ble ført - en spesiell væske som fungerer som smøremiddel og sirkulerer gjennom rørene. Disse turbinene fikk boret til å rotere.

Prøvene brakt til overflaten under boreprosessen gjorde en reell revolusjon innen geologi. Eksisterende ideer om strukturen til jordskorpen viste seg å være langt fra virkeligheten. Den første overraskelsen var fraværet av en overgang fra granitt til basalt, som forskerne forventet å se på en dybde på rundt 6 km. Seismologiske studier indikerer at i dette området endres hastigheten på forplantningen av akustiske bølger kraftig, noe som har blitt tolket som begynnelsen på en basaltisk grunnmur av jordskorpen. Men selv etter overgangssonen fortsatte granitter og gneiser å stige til overflaten. Fra dette tidspunktet ble det klart at den rådende modellen av en tolags jordskorpe var feil. Nå forklares tilstedeværelsen av en seismisk overgang av en endring i bergartens egenskaper under forhold med økt trykk og temperatur.
En enda mer overraskende oppdagelse var det faktum at bergarter som ligger på mer enn 9 km dyp viste seg å være ekstremt porøse. Før dette ble det antatt at når dybden og trykket øker, skulle de tvert imot bli stadig tettere. Miniatyr sprekker fylt vannløsning, hvis opprinnelse i lang tid forble helt uklart. Senere ble det fremsatt en teori om at det oppdagede vannet er dannet av hydrogen- og oksygenatomer, som "presses ut" fra den omkringliggende bergarten under påvirkning av kolossale trykk.
En annen overraskelse: livet på planeten Jorden viser seg å ha oppstått 1,5 milliarder år tidligere enn forventet. På 6,7 km dyp, hvor man trodde at det ikke fantes organisk materiale, ble det oppdaget 14 arter av fossiliserte mikroorganismer. De ble funnet i ekstremt ukarakteristiske karbon-nitrogenforekomster (i stedet for den vanlige kalksteinen eller silikaen) som var over 2,8 milliarder år gamle. På enda større dyp, hvor det ikke lenger er sedimenter, dukket metan opp i enorme konsentrasjoner. Dette ødela teorien fullstendig og fullstendig. biologisk opprinnelse hydrokarboner som olje og gass.
Forskere ble også ekstremt overrasket over hastigheten temperaturen økte med etter hvert som brønnen ble dypere. Ved 7 km-merket nådde den 120 °C, og på en dybde på 12 km var den allerede 230 °C, som var en tredjedel høyere enn den planlagte verdien: temperaturgradienten til skorpen var nesten 20 grader per 1 km, i stedet av de forventede 16. Det ble også funnet at halvparten av varmestrømmen er av radiogen opprinnelse. Den høye temperaturen påvirket driften av borkronen negativt, så borevæsken begynte å bli avkjølt før den ble pumpet inn i brønnen. Dette tiltaket viste seg å være ganske effektivt, men etter å ha passert 12 km-merket var det ikke lenger i stand til å gi tilstrekkelig varmefjerning. I tillegg fikk den komprimerte og oppvarmede bergarten noen egenskaper til en væske, som et resultat av at brønnen begynte å flyte neste gang borestrengen ble fjernet. Videre fremgang viste seg å være umulig uten nye teknologiske løsninger og betydelige økonomiske kostnader, så i 1994 ble boringen innstilt. På det tidspunktet hadde brønnen utdypet til 12.262 moh.

Kola superdeep-brønnen er det dypeste borehullet i verden (fra 1979 til 2008) Den ligger i Murmansk-regionen, 10 kilometer vest for byen Zapolyarny, på territoriet til det geologiske baltiske skjoldet. Dens dybde er 12 262 meter. I motsetning til andre ultradype brønner som ble laget for oljeproduksjon eller geologisk leting, ble SG-3 boret utelukkende for å studere litosfæren på stedet der Mohorovicic-grensen er. (forkortet Moho-grense) er den nedre grensen til jordskorpen, hvor det er en brå økning i hastighetene til langsgående seismiske bølger.

Den superdype brønnen Kola ble lagt til ære for 100-årsjubileet for Lenins fødsel, i 1970. Sedimentære bergartlag på den tiden hadde blitt godt studert under oljeproduksjon. Det var mer interessant å bore der vulkanske bergarter rundt 3 milliarder år gamle (til sammenligning: Jordens alder er beregnet til 4,5 milliarder år) kommer til overflaten. For å utvinne mineraler blir slike bergarter sjelden boret dypere enn 1-2 km. Det ble antatt at granittlaget allerede på 5 km dyp ville bli erstattet av et basaltlag. 6. juni 1979 slo brønnen rekorden på 9583 meter, tidligere holdt av Bertha-Rogers-brønnen (en oljebrønn i Oklahoma). I beste årene 16 forskningslaboratorier jobbet ved Kola superdeep-brønnen, de ble personlig overvåket av ministeren for geologi i USSR.

Selv om det var forventet at en klar grense mellom granitt og basalt ville bli oppdaget, ble det kun funnet granitter i kjernen i hele dypet. Men pga høytrykk komprimerte granitter endret deres fysiske og akustiske egenskaper i stor grad. Som regel smuldret den løftede kjernen fra aktiv gassutslipp til slurry, siden den ikke tålte en kraftig trykkendring. Det var mulig å fjerne et sterkt stykke kjerne kun med en meget sakte løfting av boret, da "overflødig" gass, fortsatt presset til høyt trykk, klarte å unnslippe fra fjellet Tettheten av sprekker på store dyp, i motsetning til forventninger, økte. Det var også vann på dypet som fylte sprekkene.

Det er interessant at da den internasjonale geologiske kongressen ble holdt i Moskva i 1984, hvor de første resultatene av forskning på brønnen ble presentert, foreslo mange forskere spøkefullt å umiddelbart begrave den, siden den ødelegger alle ideer om strukturen til jordskorpen . Faktisk begynte merkelige ting selv i de første stadiene av penetrasjon. For eksempel, selv før boringen begynte, lovet teoretikere at temperaturen på det baltiske skjoldet ville forbli relativt lav til en dybde på i det minste,på 5 kilometer omgivelsestemperatur overskredet 70 grader Celsius, ved syv - over 120 grader, og på en dybde på 12 var det varmere enn 220 grader - 100 grader høyere enn spådd. Kola-borere stilte spørsmål ved teorien om den lagdelte strukturen til jordskorpen – i hvert fall i intervallet opp til 12 262 meter.

"Vi har det dypeste hullet i verden - så vi må bruke det!" – David Guberman, den faste direktøren for Kola Superdeep Research and Production Center, utbryter bittert. I de første 30 årene av Kola Superdeep brøt sovjetiske og deretter russiske forskere gjennom til en dybde på 12 262 meter. Men siden 1995 har boringen vært stoppet: det var ingen som finansierte prosjektet. Hva skiller seg ut innenfor vitenskapelige programmer UNESCO er bare nok til å holde borestasjonen i drift og studere tidligere utvunne steinprøver.

Huberman husker med beklagelse hvor mange vitenskapelige funn fant sted på Kola Superdeep. Bokstavelig talt hver meter var en åpenbaring. Brønnen viste at nesten all vår tidligere kunnskap om strukturen til jordskorpen er feil. Det viste seg at Jorden slett ikke er som en lagkake.

En annen overraskelse: livet på planeten Jorden viser seg å ha oppstått 1,5 milliarder år tidligere enn forventet. På dyp der det ble antatt at det ikke fantes organisk materiale, ble 14 arter av fossiliserte mikroorganismer oppdaget - alderen på de dype lagene oversteg 2,8 milliarder år. På enda større dyp, hvor det ikke lenger er sedimenter, dukket metan opp i enorme konsentrasjoner. Dette ødela fullstendig og fullstendig teorien om den biologiske opprinnelsen til hydrokarboner som olje og gass.Det var nesten fantastiske sensasjoner. Da på slutten av 70-tallet den sovjetiske automaten romstasjon brakte 124 gram månejord til jorden, fant forskere fra Kola Science Center at det var som to erter i en belg til prøver fra en dybde på 3 kilometer. Og en hypotese oppsto: Månen brøt bort fra Kolahalvøya. Nå leter de etter nøyaktig hvor. Forresten, amerikanerne, som brakte et halvt tonn jord fra Månen, gjorde ikke noe meningsfullt med det. De ble plassert i lufttette beholdere og overlatt til forskning av fremtidige generasjoner.

Ganske uventet for alle ble Alexei Tolstoys spådommer fra romanen "Engineer Garin's Hyperboloid" bekreftet. På en dybde på over 9,5 kilometer ble det oppdaget en ekte skattekiste av alle slags mineraler, spesielt gull. Et ekte olivinlag, briljant spådd av forfatteren. Den inneholder 78 gram gull per tonn. For øvrig er industriell produksjon mulig i en konsentrasjon på 34 gram per tonn. Men, det mest overraskende, på enda større dyp, hvor det ikke lenger er sedimentære bergarter, var naturlig metangass finnes i store konsentrasjoner. Dette ødela fullstendig og fullstendig teorien om den biologiske opprinnelsen til hydrokarboner som olje og gass

Ikke bare vitenskapelige sensasjoner, men også mystiske legender ble også assosiert med Kola-brønnen, hvorav de fleste viste seg å være fiksjoner av journalister når de ble bekreftet. I følge en av dem var den primære informasjonskilden (1989) det amerikanske TV-selskapet Trinity Broadcasting Network, som på sin side hentet historien fra en reportasje fra en finsk avis. Angivelig, når de boret en brønn, på en dybde på 12 tusen meter, registrerte forskernes mikrofoner skrik og stønn.) Journalister, uten engang å tenke på at det rett og slett var umulig å sette inn en mikrofon til en slik dybde (hva slags lydopptaksenhet kan arbeide ved temperaturer over to hundre grader?) skrev at borerne hørte en «stemme fra underverdenen».

Etter disse publikasjonene begynte Kola superdeep-brønnen å bli kalt "veien til helvete", og hevdet at hver ny kilometer som ble boret brakte ulykke til landet. De sa at når borerne boret de trettende tusen meter, kollapset USSR. Vel, da brønnen ble boret til en dybde på 14,5 km (noe som faktisk ikke skjedde), kom de plutselig over uvanlige tomrom. Borerne ble fascinert av denne uventede oppdagelsen, og senket ned en mikrofon som var i stand til å operere ved ekstremt høye temperaturer. høye temperaturer, og andre sensorer. Temperaturen inne nådde angivelig 1100 °C - det var varmen fra flammende kammer, hvor menneskeskrik angivelig kunne høres.

Denne legenden streifer fortsatt rundt i de enorme vidder av Internett, etter å ha overlevd selve synderen bak disse sladderene - Kola-brønnen. Arbeidet med det ble stoppet tilbake i 1992 på grunn av manglende finansiering. Fram til 2008 var det i en møllkule tilstand. Et år senere ble den endelige beslutningen tatt om å forlate fortsettelsen av forskningen og å demontere hele forskningskomplekset og "begrave" brønnen. Den endelige forlatelsen av brønnen skjedde sommeren 2011.
Så, som du kan se, klarte ikke forskere denne gangen å komme til mantelen og undersøke den. Dette betyr imidlertid ikke at Kola-brønnen ikke ga noe til vitenskapen - tvert imot snudde den alle ideene deres om strukturen til jordskorpen på hodet.

RESULTATER

Målene satt i ultra-dyp boreprosjektet er fullført. Spesialutstyr og teknologi for ultradyp boring, samt for å studere brønner boret til store dyp, er utviklet og laget. Vi fikk informasjon, man kan si, "førstehånds" om fysisk tilstand, egenskaper og sammensetning av bergarter i deres naturlige forekomst og fra kjerne til en dybde på 12 262 m. Brønnen ga en utmerket gave til hjemlandet på grunne dybder - i området 1,6-1,8 km. Industrielle kobber-nikkel malmer ble åpnet der - en ny malmhorisont ble oppdaget. Og det kommer godt med, for det lokale nikkelverket mangler allerede malm.

Som nevnt ovenfor ble den geologiske prognosen for brønndelen ikke oppfylt. Bildet som var ventet i løpet av de første 5 km i brønnen forlenget seg med 7 km, og så dukket det opp helt uventede steiner. Basaltene som ble spådd på en dybde på 7 km ble ikke funnet, selv når de falt til 12 km. Det var forventet at den grensen som gir størst refleksjon under seismisk sondering er nivået hvor granittene forvandles til et mer holdbart basaltlag. I virkeligheten viste det seg at mindre sterke og mindre tette oppsprukkede bergarter ligger der - arkeiske gneiser. Dette var aldri forventet. Og dette er fundamentalt ny geologisk og geofysisk informasjon, som lar oss tolke dataene fra dyp geofysisk forskning annerledes.

Dataene om prosessen med malmdannelse i de dype lagene av jordskorpen viste seg også å være uventede og fundamentalt nye. På 9-12 km dyp ble det således påtruffet svært porøse oppsprukket bergarter, mettet med sterkt mineralisert underjordisk vann. Disse vannene er en av kildene til malmdannelse. Tidligere trodde man at dette bare var mulig på mye grunnere dyp. Det var i dette intervallet det ble funnet et økt gullinnhold i kjernen - opptil 1 g per 1 tonn stein (en konsentrasjon som anses som egnet for industriell utvikling). Men vil det noen gang være lønnsomt å utvinne gull fra slike dyp?

Ideer om termiske forhold har også endret seg jordens tarmer, om den dype fordelingen av temperaturer i områder med basaltskjold. På en dybde på mer enn 6 km ble det oppnådd en temperaturgradient på 20°C per 1 km i stedet for de forventede (som i den øvre delen) 16°C per 1 km. Det ble avdekket at halvparten av varmestrømmen er av radiogen opprinnelse.

Dypet av jorden inneholder like mange mysterier som de enorme vidder av universet. Dette er nøyaktig hva noen forskere mener, og de har delvis rett, fordi folk fortsatt ikke vet nøyaktig hva som er under føttene våre, dypt under jorden. Gjennom hele den jordiske sivilisasjonens eksistens har vi vært i stand til å gå dypere inn i planeten en litt mer enn 10 kilometer. Denne rekorden ble satt tilbake i 1990 og varte til 2008, hvoretter den ble oppdatert flere ganger. I 2008 ble Maersk Oil BD-04A, en 12 290 meter lang skrå oljebrønn, boret (Al Shaheen oljebasseng i Qatar). I januar 2011 ble det boret en skrå oljebrønn med en dybde på 12 345 meter på Odoptu-Sea-feltet (Sakhalin-1-prosjektet). Boredybderekord for dette øyeblikket tilhører Z-42-brønnen til Chayvinskoye-feltet, hvis dybde er 12 700 meter.

Kandidat tekniske vitenskaper A. OSADCHY

Hundretusenvis av brønner ble boret inn i jordskorpen i løpet av de siste tiårene av forrige århundre. Og dette er ikke overraskende, fordi søk og utvinning av mineraler i vår tid innebærer uunngåelig dypboring. Men blant alle disse brønnene er det bare én på planeten - den legendariske Kola Superdeep (SG), hvis dybde fortsatt er uovertruffen - mer enn tolv kilometer. I tillegg er SG en av de få som ble boret ikke for leting eller gruvedrift, men for rent vitenskapelige formål: å studere de eldste bergartene på planeten vår og lære hemmelighetene til prosessene som foregår i dem.

Geologene V. Lanev (til venstre) og Yu. Smirnov undersøker kjerneprøver.

Borekroner. Nøyaktig det samme, men det var den som ble brukt ved boring på 12 km dyp, som ble en utstilling på den internasjonale geologiske kongressen i 1984.

Rørstrengen ble senket og hevet på denne kroken. Til venstre - i kurven - er det 33 meter rør - "stearinlys" - klargjort for nedstigning.

Kola superdyp brønn.

Utvalgte kjerneprøver.

Et unikt kjernelager, hvor kjernene til hele den tolv kilometer lange brønnen er lagt ut på hyller i bokser i streng rekkefølge, nummerert.

Slike merker ble stolt båret av alle som jobbet for SG.

I dag er det ingen boring på Kola superdeep, den ble stoppet i 1992. SG var ikke den første og ikke den eneste i programmet for å studere jordens dype struktur. Tre av de utenlandske brønnene nådde en dybde på 9,1 til 9,6 km. Det var planlagt at en av dem (i Tyskland) skulle overgå Kola-en. Boring på alle tre, samt ved SG, ble imidlertid stoppet på grunn av ulykker og kan av tekniske årsaker foreløpig ikke fortsettes.

Tilsynelatende er det ikke for ingenting at kompleksiteten ved å bore ultradype brønner sammenlignes med en flytur ut i verdensrommet, med en lang romekspedisjon til en annen planet. Steinprøver hentet fra jordens indre er ikke mindre interessante enn prøver av månejord. Jordsmonnet levert av den sovjetiske måne-roveren ble studert ved forskjellige institutter, inkludert Kola Science Center. Det viste seg at sammensetningen av månejorden nesten helt tilsvarer bergartene som ble hentet fra Kola-brønnen fra en dybde på ca. 3 km.

NETTSTEDVALG OG PROGNOSE

En spesiell geologisk leteekspedisjon (Kola Geological Exploration Expedition) ble opprettet for å bore SG. Borestedet ble selvsagt heller ikke valgt ved en tilfeldighet – Baltic Shield på Kolahalvøya-området. Her kommer de eldste magmatiske bergartene rundt 3 milliarder år gamle (og jorden er bare 4,5 milliarder år gammel) til overflaten. Det var interessant å bore i de eldste magmatiske bergartene, fordi sedimentære bergarter ned til 8 km dyp allerede er godt studert for oljeproduksjon. Og under gruvedrift trenger de vanligvis bare 1-2 km inn i magmatiske bergarter. Valget av plassering for SG ble også forenklet av det faktum at Pecheneg-trauet ligger her - en enorm skållignende struktur, som om den ble presset inn i eldgamle steiner. Dens opprinnelse er forbundet med en dyp feil. Og det er her store kobber-nikkelforekomster ligger. Og oppgavene som ble tildelt Kola Geologiske Ekspedisjon inkluderte å identifisere en rekke trekk ved geologiske prosesser og fenomener, inkludert malmdannelse, bestemme arten av grensene som skiller lagene i kontinentalskorpen, og samle inn data om materialsammensetningen og den fysiske tilstanden til bergarter. .

Før boringen startet ble en del av jordskorpen konstruert basert på seismologiske data. Det fungerte som en prognose for utseendet til de jordlagene som brønnen krysset. Det ble antatt at et granittlag strekker seg til en dybde på 5 km, hvoretter man forventet sterkere og eldgamle basaltbergarter.

Så borestedet ble valgt nord-vest på Kolahalvøya, 10 km fra byen Zapolyarny, ikke langt fra vår grense til Norge. Zapolyarny er en liten by som vokste opp på femtitallet ved siden av en nikkelfabrikk. Blant den kuperte tundraen på en ås, blåst av alle vindene og snøstormene, er det et "torg", som hver side er dannet av syv fem-etasjers bygninger. Innenfor er det to gater, i skjæringspunktet deres er det et torg hvor Kulturhuset og hotellet står. En kilometer fra byen, bak en kløft, er bygningene og de høye skorsteinene til et nikkelverk synlige, bak det, langs fjellsiden, er mørke deponier av gråberg fra et nærliggende steinbrudd. I nærheten av byen går det en motorvei til byen Nikel og til en liten innsjø, på den andre siden av denne er Norge.

Jordsmonnet på disse stedene inneholder rikelig med spor fra tidligere krig. Når du tar en buss fra Murmansk til Zapolyarny, omtrent halvveis langs veien krysser du den lille elven Zapadnaya Litsa, på bredden av den er det en minneobelisk. Dette er det eneste stedet i hele Russland hvor fronten sto urørlig under krigen fra 1941 til 1944, ut mot Barentshavet. Selv om det var harde kamper hele tiden og tapene på begge sider var enorme. Tyskerne forsøkte uten hell å bryte gjennom til Murmansk - den eneste isfrie havnen i vårt nord. Vinteren 1944 sovjetiske tropper klarte å bryte gjennom fronten.

Fra Zapolyarny til Superglubokaya - 10 km. Veien går forbi anlegget, så langs kanten av steinbruddet og klatrer så opp på fjellet. Fra passet åpner det seg et lite basseng, der boreriggen er installert. Høyden er like høy som en tjue-etasjers bygning. "Skiftarbeidere" kom hit fra Zapolyarny for hvert skift. Totalt jobbet rundt 3000 mennesker på ekspedisjonen, de bodde i byen i to hus. Krumlingen fra enkelte mekanismer kunne høres fra boreriggen hele døgnet. Stillheten gjorde at det av en eller annen grunn ble brudd i boringen. Om vinteren, under den lange polarnatten – og den varer der fra 23. november til 23. januar – glødet hele boreriggen av lys. Ofte ble lyset fra nordlyset lagt til dem.

Litt om personalet. Den geologiske leteekspedisjonen Kola, laget for boring, samlet et godt, høyt kvalifisert team av arbeidere. Lederen for GRE, en talentfull leder som valgte laget, var nesten alltid D. Guberman. Sjefingeniør I. Vasilchenko var ansvarlig for boringen. Boreriggen ble kommandert av A. Batishchev, som alle bare kalte Lekha. Geologi var ansvarlig for V. Laney, og geofysikk hadde ansvaret for Yu. Kuznetsov. En stor mengde arbeid med å behandle kjernen og lage et kjernelagringsanlegg ble utført av geolog Yu. Smirnov - den samme som hadde "skatteskapet", som vi vil fortelle deg om senere. Mer enn 10 forskningsinstitutter deltok i forskning på SG. Teamet hadde også sine egne "Kulibins" og "venstrehendte" (S. Tserikovsky var spesielt utmerket), som oppfant og produserte forskjellige enheter som noen ganger gjorde det mulig å komme seg ut av de vanskeligste, tilsynelatende håpløse situasjonene. De laget selv mange av de nødvendige mekanismene her i velutstyrte verksteder.

BORINGSHISTORIE

Brønnboring begynte i 1970. Boring til en dybde på 7263 m tok 4 år. Det ble utført ved hjelp av en seriell installasjon, som vanligvis brukes i olje- og gassproduksjon. På grunn av konstant vind og kulde måtte hele tårnet dekkes til toppen med trepaneler. Ellers er det rett og slett umulig for en som må stå på toppen mens han løfter en rørstreng til å fungere.

Deretter ble det en årelang pause knyttet til byggingen av et nytt tårn og installasjonen av en spesialdesignet borerigg - Uralmash-15000. Det var med dens hjelp at all ytterligere ultra-dyp boring ble utført. I ny installasjon- kraftigere automatisert utstyr. Det ble brukt turbinboring - dette er når ikke hele kolonnen roterer, men bare borehodet. Borevæske ble matet gjennom kolonnen under trykk, og roterte en flertrinnsturbin plassert under. Dens totale lengde er 46 m. Turbinen ender med et borehode med en diameter på 214 mm (det kalles ofte en krone), som har en ringform, så en uboret steinsøyle forblir i midten - en kjerne med en diameter på 60 mm. Et rør passerer gjennom alle seksjoner av turbinen - en kjernemottaker, hvor kolonner av utvunnet stein samles. Den knuste steinen sammen med borevæsken føres ned i brønnen til overflaten.

Massen av kolonnen nedsenket i en brønn med borevæske er ca. 200 tonn. Dette til tross for at det ble brukt spesialdesignede lettmetallrør. Hvis en søyle er laget av vanlige stålrør, vil den sprekke av sin egen vekt.

Mange vanskeligheter, noen ganger helt uventede, oppstår i prosessen med å bore på store dyp og med kjerneprøvetaking.

Inntrengningen i en tur, bestemt av slitasjen på borehodet, er vanligvis 7-10 m. (En tur, eller syklus, er senking av strengen med turbin og boreverktøy, selve boringen og fullstendig løfting av strengen.) Selve boringen tar 4 timer. Og ned- og oppstigningen av den 12 kilometer lange kolonnen tar 18 timer. Ved løft demonteres søylen automatisk i seksjoner (stearinlys) på 33 m. I gjennomsnitt ble det boret 60 m per måned. 50 km med rør ble brukt til å bore de siste 5 km av brønnen. Dette er omfanget av deres slitasje.

Til en dybde på ca. 7 km krysset brønnen sterke, relativt homogene bergarter, og derfor var borehullet jevnt, nesten tilsvarende diameteren på borkronen. Arbeidet skred frem, kan man si, rolig. Men på en dybde på 7 km dukket det opp mindre holdbare oppsprukkede bergarter, innblandet med små veldig harde lag - gneiser, amfibolitter. Boringen ble vanskeligere. Stammen fikk en oval form, og mange hulrom dukket opp. Ulykker har blitt hyppigere.

Figuren viser den første prognosen for den geologiske strekningen og den som er satt sammen på grunnlag av boredata. Det er interessant å merke seg (kolonne B) at helningsvinkelen til formasjonene langs brønnen er omtrent 50 grader. Dermed er det klart at bergartene som skjæres av brønnen kommer til overflaten. Det er her vi kan huske det allerede nevnte "kjære kabinettet" til geolog Yu. Smirnov. Der hadde han på den ene siden tatt prøver fra brønnen, og på den andre prøver tatt på overflaten i avstand fra borestedet der den tilsvarende formasjonen kommer opp. Matchingen mellom rasene er nesten fullført.

Året 1983 var preget av en hittil uovertruffen rekord: boredybden oversteg 12 km. Arbeidet ble innstilt.

Den internasjonale geologiske kongressen nærmet seg, som etter planen ble holdt i Moskva. Geoexpo-utstillingen ble forberedt for det. Det ble besluttet ikke bare å lese rapporter om resultatene oppnådd ved SG, men også å vise deltakerne på kongressen arbeidet in situ og de utvunne steinprøvene. Monografien "Kola Superdeep" ble publisert for kongressen.

På Geoexpo-utstillingen var det en stor stand dedikert til arbeidet til SG og det viktigste - å oppnå rekorddybde. Det var imponerende grafer som fortalte om boreteknikker og -teknologi, uttak av steinprøver, fotografier av utstyr og ansatte på jobb. Men den største oppmerksomheten til deltakerne og kongressgjestene ble tiltrukket av en detalj som var ukonvensjonell for en utstillingsvisning: det mest ordinære og allerede litt rustne borehodet med utslitte karbidtenner. På etiketten sto det at det var akkurat det som ble brukt ved boring på mer enn 12 km dyp. Dette borehodet overrasket selv spesialister. Sannsynligvis forventet alle ufrivillig å se et slags mirakel av teknologi, kanskje med diamantutstyr... Og de visste fortsatt ikke at det ved SG ved siden av boreriggen lå en stor haug med nøyaktig de samme allerede rustne borehodene: de måtte tross alt byttes ut med nye omtrent hver boret 7-8 m.

Mange kongressdelegater ønsket med egne øyne å se den unike boreriggen på Kolahalvøya og forsikre seg om at det faktisk var oppnådd en rekordhøy boredybde i Unionen. En slik avgang fant sted. En del av kongressen holdt et møte der på stedet. Delegatene ble vist boreriggen, der de løftet kolonnen fra brønnen, og koblet 33 meter lange seksjoner fra den. Bilder og artikler om SG sirkulerte i aviser og magasiner i nesten alle land i verden. Det ble utstedt et frimerke og det ble organisert særskilt kansellering av konvolutter. Jeg vil ikke liste opp navnene på vinnerne av forskjellige priser og de som er tildelt for sitt arbeid...

Men ferien var over, det var nødvendig å fortsette boringen. Og det begynte med største ulykken på den første flyturen 27. september 1984 - en "svart dato" i SGs historie. Brønnen tilgir ikke når den blir stående uten oppmerksomhet i lang tid. I løpet av den tiden boringen ikke ble utført, skjedde det uunngåelig endringer i veggene, de som ikke var sikret med et sementert stålrør.

Først gikk alt tilfeldig. Borerne utførte sine vanlige operasjoner: en etter en senket de deler av borestrengen, koblet borevæsketilførselsrøret til det siste, øvre og skrudde på pumpene. Vi begynte å bore. Instrumentene på konsollen foran operatøren viste normal driftsmodus (antall omdreininger av borehodet, trykket på fjellet, væskestrøm for å rotere turbinen, etc.).

Etter å ha boret en annen 9-meters seksjon på en dybde på mer enn 12 km, som tok 4 timer, nådde vi en dybde på 12.066 km. Vi gjorde oss klare til å løfte søylen. Vi prøvde det. Fungerer ikke. "Sticking" har blitt observert mer enn en gang på slike dyp. Dette er når en del av søylen ser ut til å feste seg til veggene (kanskje noe falt av ovenfra og det har satt seg litt fast). For å flytte en søyle kreves en kraft som overstiger vekten (ca. 200 tonn). Det gjorde de også denne gangen, men kolonnen rørte seg ikke. Vi økte kraften litt, og instrumentnålen reduserte avlesningene kraftig. Kolonnen ble mye lettere, slik vekttap kunne ikke ha skjedd under det normale løpet av operasjonen. Vi begynte å løfte: vi skrudde av seksjonene en etter en. Under siste løft hang et forkortet rørstykke med ujevn underkant på en krok. Dette betydde at ikke bare turboboret ble igjen i brønnen, men også 5 km med borerør...

De prøvde å få dem i syv måneder. Tross alt mistet de ikke bare 5 km med rør, men resultatene av fem års arbeid.

Da ble alle forsøk på å gjenvinne det tapte stoppet og boringen startet igjen fra 7 km dyp. Det skal sies at det er etter den sjuende kilometeren at de geologiske forholdene her er spesielt vanskelige for arbeid. Boreteknologien for hvert trinn utarbeides ved prøving og feiling. Og fra en dybde på ca. 10 km er det enda vanskeligere. Boring, drift av utstyr og utstyr utføres med maksimal hastighet.

Derfor kan det forventes ulykker her når som helst. De forbereder seg på dem. Metoder og midler for å eliminere dem er gjennomtenkt på forhånd. En typisk kompleks ulykke er brudd på boresammenstillingen sammen med en del av borerørstrengen. Hovedmetoden for å eliminere det er å lage en benk like over den tapte delen og fra dette stedet bore en ny bypass-aksel. Totalt ble det boret 12 slike bypass-trunker i brønnen. Fire av dem varierer fra 2200 til 5000 m. Hovedkostnaden ved slike ulykker er år med tapt arbeidskraft.

Bare i hverdagen er en brønn et vertikalt "hull" fra jordens overflate til bunnen. I virkeligheten er dette langt fra tilfelle. Spesielt hvis brønnen er superdyp og krysser skråformasjoner med varierende tetthet. Da ser det ut til å vri seg, for boret avviker hele tiden mot mindre slitesterke bergarter. Etter hver måling som viser at brønnens helning overstiger den tillatte, må man forsøke å «sette den på plass igjen». For å gjøre dette senkes spesielle "deflektorer" sammen med boreverktøyet, som bidrar til å redusere helningsvinkelen til brønnen under boring. Ulykker skjer ofte med tap av boreverktøy og deler av rør. Etter dette må den nye stammen lages, som vi allerede har sagt, ved å gå til side. Så forestill deg hvordan en brønn ser ut i bakken: noe sånt som røttene til en gigantisk plante som forgrener seg i dypet.

Dette er årsaken til den spesielle varigheten av den siste borefasen.

Etter den største ulykken - den "svarte datoen" i 1984 - nærmet de seg igjen en dybde på 12 km først etter 6 år. I 1990 ble maksimum nådd - 12 262 km. Etter flere ulykker ble vi overbevist om at vi ikke kunne komme dypere. Alle muligheter moderne teknologi utslitt. Det virket som om Jorden ikke lenger ønsket å avsløre sine hemmeligheter. Boringen stoppet i 1992.

FORSKNINGSARBEID. MÅL OG METODER

Et av de svært viktige målene med boringen var å få en kjernesøyle av steinprøver langs hele brønnens lengde. Og denne oppgaven er fullført. Den lengste kjernen i verden ble merket som en linjal i meter og plassert i passende rekkefølge i bokser. Boksnummer og prøvenummer er angitt øverst. Det er nesten 900 slike bokser på lager.

Nå gjenstår det bare å studere kjernen, som virkelig er uunnværlig for å bestemme strukturen til bergarten, dens sammensetning, egenskaper og alder.

Men en steinprøve hevet til overflaten har andre egenskaper enn i massivet. Her på toppen er han frigjort fra de enorme mekaniske påkjenningene som finnes i dypet. Under boringen sprakk det og ble mettet med borevæske. Selv om du gjenskaper dype forhold i et spesielt kammer, er parametrene målt på prøven fortsatt forskjellige fra de i matrisen. Og en liten "hikke" til: for hver 100 m av en boret brønn oppnås ikke 100 m kjerne. I SG, fra dybder på mer enn 5 km, var gjennomsnittlig kjerneutbytte bare ca. 30 %, og fra dybder på mer enn 9 km var disse noen ganger bare individuelle plaketter 2-3 cm tykke, tilsvarende de mest holdbare lagene.

Så en kjerne gjenvunnet fra et borehull ved bruk av SG gir ikke fullstendig informasjon om dyptliggende bergarter.

Brønnene ble boret for vitenskapelige formål, så hele komplekset ble brukt moderne metoder forskning. I tillegg til kjerneutvinning ble det nødvendigvis utført studier av egenskapene til bergarter i deres naturlige forekomst. Den tekniske tilstanden til brønnen ble kontinuerlig overvåket. Vi målte temperaturen langs hele brønnhullet, naturlig radioaktivitet - gammastråling, indusert radioaktivitet etter pulsert nøytronbestråling, elektriske og magnetiske egenskaper til bergarter, forplantningshastigheten til elastiske bølger, og studerte sammensetningen av gasser i brønnvæsken.

Opp til en dybde på 7 km ble det brukt serielle enheter. Arbeid på større dyp og ved høyere temperaturer krevde å lage spesielle varme- og trykkbestandige enheter. Spesielle vanskeligheter oppsto i siste etappe boring; når temperaturen i brønnen nærmet seg 200 o C, og trykket oversteg 1000 atmosfærer, kunne ikke serielle enheter fungere lenger. Geofysiske designbyråer og spesialiserte laboratorier fra flere forskningsinstitutter kom til unnsetning og produserte enkeltkopier av varme- og trykkbestandige instrumenter. Dermed jobbet vi hele tiden kun med husholdningsutstyr.

Kort sagt, brønnen ble utforsket i tilstrekkelig detalj til hele dybden. Forskning ble utført i etapper, omtrent en gang i året, etter å ha fordypet brønnen med 1 km. Hver gang etter dette ble det foretatt en vurdering av påliteligheten til de mottatte materialene. De tilsvarende beregningene gjorde det mulig å bestemme parametrene til en bestemt rase. De oppdaget en viss veksling av lag og visste allerede hvilke bergarter hulene var assosiert med og det delvise tapet av informasjon knyttet til dem. Vi lærte å bokstavelig talt identifisere steiner fra "smuler" og på dette grunnlaget å gjenskape et fullstendig bilde av hva brønnen "gjemmer". Kort sagt var det mulig å konstruere en detaljert litologisk søyle - for å vise vekslingen av bergarter og deres egenskaper.

FRA EGEN ERFARING

Omtrent en gang i året, da neste boretrinn var fullført - å utdype brønnen med 1 km, dro jeg også til SG for å ta målinger som ble betrodd meg. På dette tidspunktet ble brønnen vanligvis vasket ut og gjort tilgjengelig for forskning i en måned. Tidspunktet for det planlagte stoppet var alltid kjent på forhånd. Telegrammet som etterlyste arbeidet kom også på forhånd. Utstyret er sjekket og pakket. Formaliteter knyttet til lukkede arbeider i kantsonen er gjennomført. Endelig er alt avgjort. La oss gå.

Vår gruppe er et lite, vennlig team: en utvikler av borehullverktøy, en utvikler av nytt bakkebasert utstyr, og jeg, en metodolog. Vi kommer 10 dager før målinger. Vi gjør oss kjent med dataene om brønnens tekniske tilstand. Vi utarbeider og godkjenner et detaljert måleprogram. Vi monterer og kalibrerer utstyret. Vi venter på et anrop - et anrop fra brønnen. Det er vår tur til å "dykke" tredje, men hvis våre forgjengere nekter, vil brønnen bli gitt til oss. Denne gangen er alt bra med dem, de sier at de er ferdige i morgen tidlig. Med oss i samme team er geofysikere - operatører som registrerer signaler mottatt fra utstyr i brønnen og kommanderer alle operasjoner for senking og heving nedihullsutstyr, samt mekanikere på taljen, de styrer avviklingen av de samme 12 km med kabel fra trommelen og på den. , hvorpå enheten senkes ned i brønnen. Borere er også på vakt.

Arbeidet har begynt. Enheten senkes ned i brønnen flere meter. Siste sjekk. Gå. Nedstigningen er sakte - ca 1 km/t, med kontinuerlig overvåking av signalet som kommer nedenfra. Så langt så bra. Men på den åttende kilometeren rykket signalet og forsvant. Dette betyr at noe er galt. Fullt løft. (Bare i tilfelle har vi forberedt et annet sett med utstyr.) Vi begynner å sjekke alle detaljene. Denne gangen viste det seg at kabelen var defekt. Han blir erstattet. Dette tar mer enn en dag. Ny nedstigning tok 10 timer. Til slutt sa personen som observerte signalet: "Vi har kommet til den ellevte kilometeren." Kommando til operatører: "Start opptak." Hva og hvordan er planlagt på forhånd i henhold til programmet. Nå må du senke og heve nedihullsverktøyet flere ganger med et gitt intervall for å ta målinger. Denne gangen fungerte utstyret bra. Nå er det full oppgang. De hevet den til 3 km, og plutselig ropte vinsjmannen (han er en mann med humor): "Tauet er over." Hvordan?! Hva?! Akk, kabelen brakk... Nedihullsverktøyet og 8 km kabel ble liggende i bunnen... Heldigvis kunne borerne en dag senere plukke opp det hele, ved å bruke metoder og apparater utviklet av lokale håndverkere for å eliminere slike nødsituasjoner.

RESULTATER

Målene satt i ultra-dyp boreprosjektet er fullført. Spesialutstyr og teknologi for ultradyp boring, samt for å studere brønner boret til store dyp, er utviklet og laget. Vi mottok informasjon, kan man si, "førstehånds" om fysisk tilstand, egenskaper og sammensetning av bergarter i deres naturlige forekomst og fra kjerneprøver til en dybde på 12 262 m.

Brønnen ga en utmerket gave til hjemlandet på grunne dybder - i området 1,6-1,8 km. Industrielle kobber-nikkel malmer ble åpnet der - en ny malmhorisont ble oppdaget. Og det kommer godt med, for det lokale nikkelverket mangler allerede malm.

Som nevnt ovenfor ble den geologiske prognosen for brønndelen ikke oppfylt (se figur på side 39.). Bildet som var ventet i løpet av de første 5 km i brønnen forlenget seg med 7 km, og så dukket det opp helt uventede steiner. Basaltene som ble spådd på en dybde på 7 km ble ikke funnet, selv når de falt til 12 km.

Det var forventet at den grensen som gir størst refleksjon under seismisk sondering er nivået hvor granittene forvandles til et mer holdbart basaltlag. I virkeligheten viste det seg at mindre sterke og mindre tette oppsprukkede bergarter ligger der - arkeiske gneiser. Dette var aldri forventet. Og dette er fundamentalt ny geologisk og geofysisk informasjon, som lar oss tolke dataene fra dyp geofysisk forskning annerledes.

Ideer om det termiske regimet til jordens indre og den dype fordelingen av temperaturer i områder med basaltskjold har også endret seg. På mer enn 6 km dyp ble det oppnådd en temperaturgradient på 20 o C per 1 km i stedet for forventet (som i øvre del) 16 o C per 1 km. Det ble avdekket at halvparten av varmestrømmen er av radiogen opprinnelse.

Etter å ha boret den unike Kola superdype brønnen, lærte vi mye og innså samtidig hvor lite vi fortsatt vet om strukturen til planeten vår.

Kandidat for tekniske vitenskaper A. OSADCHY.

LITTERATUR

Kola superdyp. M.: Nedra, 1984.

Kola superdyp. Vitenskapelige resultater og forskningserfaringer. M., 1998.

Kozlovsky E.A. World Forum of Geologists."Vitenskap og liv" nr. 10, 1984.

Kozlovsky E.A. Kola superdyp."Vitenskap og liv" nr. 11, 1985.

I USSR elsket de skala, og mer, og dette utvidet seg til bokstavelig talt alt. Så en brønn ble gravd i Unionen, som selv i dag bærer tittelen den dypeste på jorden. Det er bemerkelsesverdig at brønnen ikke ble boret for oljeproduksjon eller geologisk leting, men rent for vitenskapelig forskning.

Spisser som brukes til å bore en brønn.

Kola Superdeep Well, eller SG-3, er den dypeste brønnen i jorden laget av mennesker. Ligger i Murmansk-regionen, 10 kilometer fra byen Zapolyarny, i vestover. Dybden på hullet er 12.262 meter. Diameteren på toppen er 92 centimeter. Nederst - 21,5 centimeter. Viktig funksjon SG-3 er at, i motsetning til alle andre brønner for oljeproduksjon eller geologisk arbeid, ble denne boret utelukkende for vitenskapelige formål.

Brønnen ble lagt i 1970, på 100-årsdagen for Vladimir Lenins fødsel. Plasseringen som er valgt er bemerkelsesverdig fordi brønnen ble boret inn i vulkanske bergarter som er mer enn 3 milliarder år gamle. Jordens alder er forresten omtrent 4,5 milliarder år. Ved utvinning av mineraler bores sjelden brønner dypere enn to tusen meter.

Arbeidet pågikk i flere dager.

Boringen begynte 24. mai 1970. Opp til nivået på 7 tusen meter foregikk boringen lett og rolig, men etter at hodet traff mindre tette steiner, begynte problemene. Prosessen har bremset opp betydelig. Først 6. juni 1979 ble det satt ny rekord - 9583 meter. Den ble tidligere installert i USA av oljeprodusenter. Merket på 12.066 meter ble passert i 1983. Resultatet ble oppnådd av den internasjonale geologiske kongressen, som ble holdt i Moskva. Deretter skjedde to ulykker på komplekset.

Nå ser komplekset slik ut.

I 1997 ble det sirkulert flere legender i media om at den superdype brønnen Kola var den virkelige veien til helvete. En av disse legendene sa at når teamet senket en mikrofon til en dybde på flere tusen meter, ble det hørt menneskelige skrik, stønn og skrik der.

Selvfølgelig var det ikke noe slikt. Om ikke annet fordi det brukes spesialutstyr for å ta opp lyd i en brønn på en slik dybde - men det tok ikke opp noe. Flere ulykker skjedde faktisk ved komplekset, inkludert en underjordisk eksplosjon under boring, men geologer forstyrret absolutt ingen underjordiske "demoner."

Selve brønnen er møllkule.

Det som virkelig er viktig er at SG-3 hadde 16 forskningslaboratorier. Under Sovjetunionen var innenlandske geologer i stand til å gjøre mange verdifulle funn og bedre forstå hvordan planeten vår fungerer. Arbeidet på stedet tillot oss å forbedre boreteknologien betydelig. Forskere var også i stand til å forstå lokale geologiske prosesser og mottok omfattende data om det termiske regimet til undergrunnen, underjordiske gasser og dypt vann.

Dessverre er i dag Kola superdeep-brønnen stengt. Den komplekse bygningen har vært forringet siden det siste laboratoriet her ble stengt i 2008 og alt utstyr ble demontert. Årsaken er enkel - mangel på finansiering. I 2010 var brønnen allerede lagt i møll. Nå blir den sakte men sikkert ødelagt under påvirkning av naturlige prosesser.