Kola superdeep acum. Fântână superadâncă din Peninsula Kola: istorie și secrete

O încercare de a studia secțiunea geologică și grosimea rocilor vulcanice care apar pe suprafața pământului a determinat centrele de cercetare și, ca și acestea, organizațiile de cercetare să identifice originea faliilor adânci. Cert este că probele de rocă structurală extrase anterior din intestinele Pământului și ale Lunii au fost atunci de același interes pentru studiu. Iar alegerea locației gurii a căzut pe jgheabul imens, asemănător unui bol existent, a cărui origine este asociată cu prezența unei falii adânci în zona peninsulei Kola.

Se credea că Pământul este un fel de sandviș, format dintr-o crustă, manta și miez. Până în acest moment, aproape de suprafață, rocile sedimentare au fost suficient explorate în dezvoltarea câmpurilor petroliere. Explorarea metalelor neferoase a fost rareori însoțită de foraje sub pragul de 2000 de metri.

Kola SG (superadâncă), sub o adâncime de 5000 de metri, trebuia să descopere o secțiune de straturi de granit și bazalt. Acest lucru nu sa întâmplat. Burghiul a străpuns roci de granit dur până la 7000 de metri. În plus, scufundarea s-a desfășurat pe soluri relativ moi, ceea ce a cauzat prăbușirea pereților butoiului și formarea de caverne. Pământul împrăștiat a blocat atât de mult capul sculei încât, atunci când țeava a fost ridicată, șirul țevii s-a rupt, ceea ce a dus la un accident. Fântâna Kola trebuia să confirme sau să infirme aceste învățături de lungă durată. În plus, oamenii de știință nu au îndrăznit să indice intervalele în care se află granițele dintre aceste trei straturi. Fântâna Kola a fost destinată explorării și studiului zăcămintelor de resurse minerale, stabilirii modelului și formării treptate a câmpurilor de apariție a rezervelor de materii prime. Baza a fost, în primul rând, validitatea științifică a teoriei parametrilor fizici, hidrogeologici și de altă natură ai adâncimii Pământului. Și numai scufundarea puțului superadânc ar putea oferi informații fiabile despre structura geologică a subsolului.

Între timp, pregătirea pe termen lung pentru începerea operațiunilor de foraj prevedea: posibilitatea creșterii temperaturii odată cu adâncirea, creșterea presiunii hidrostatice a formațiunilor, imprevizibilitatea comportării rocilor, stabilitatea acestora datorită prezenței roci și presiunile de formare.

Din punct de vedere tehnic, au fost luate în considerare toate dificultățile și obstacolele posibile care ar putea duce la o încetinire a procesului de adâncire din cauza pierderii timpului de coborâre și ridicare a burghiului, o scădere a vitezei de foraj ca urmare a unei modificări. în categoria rocilor, și o creștere a consumului de energie pentru motoarele de fund.
Cel mai dificil factor a fost considerat a fi creșterea constantă a greutății carcasei și a țevii de foraj, pe măsură ce aceasta mergea mai adânc.

Dezvoltarile tehnice din domeniu au devenit de succes:
- creșterea capacității de transport, a puterii și a altor caracteristici ale echipamentelor și echipamentelor de foraj;
- rezistența la căldură a sculelor de tăiat roci;
- automatizarea controlului tuturor etapelor procesului de foraj;
- prelucrarea informatiilor provenite din zona fundhole;
- avertismente despre situatii de urgenta cu teava de foraj sau carcasa.

Forarea unui ax super-profund ar fi trebuit să dezvăluie corectitudinea sau falsitatea unei ipoteze științifice despre structura profundă a planetei.

Scopul acestei construcții foarte costisitoare a inclus cercetarea:
1. Structura profundă a zăcământului de nichel Pechenga și baza cristalină a scutului baltic al peninsulei. Descifrarea conturului zăcământului de polimetal din Pechenga, cuplată cu manifestările corpurilor de minereu.
2. Studiul naturii și al forțelor care provoacă împărțirea limitelor stratale ale scoarței continentale. Identificarea zonelor de straturi, motive și natura formării temperaturii ridicate. Determinarea compoziției fizice și chimice a apei, a gazelor formate în fisuri, a porilor rocilor.
3. Obținerea de material cuprinzător privind compoziția materială a rocilor și informații despre intervalele de separare a „tampoanelor” de granit și bazalt ale crustei. Studiu cuprinzător al proprietăților fizice și chimice ale miezului recuperat.
4. Dezvoltarea de mijloace tehnice avansate și de noi tehnologii pentru scufundarea găurilor ultra-profunde. Posibilitatea utilizării metodelor de cercetare geofizică în zona de apariție a minereurilor.
5. Dezvoltarea si realizarea celor mai noi echipamente de observare, testare, cercetare, monitorizare a progresului procesului de foraj.

În cea mai mare parte, fântâna Kola a fost în scopuri științifice. Sarcina a inclus studiul celor mai vechi roci, din care este compusă planeta și cunoașterea secretelor proceselor care au loc în ele.

Fundamentarea geologică a forajelor pe Peninsula Kola

Explorarea și producerea zăcămintelor de minereuri utile este întotdeauna predeterminată de forarea puțurilor de adâncime. Și de ce în Peninsula Kola și tocmai în regiunea Murmansk, și cu siguranță pe Pechenga. O condiție prealabilă pentru aceasta a fost faptul că această regiune era considerată un adevărat depozit de resurse minerale, cu cele mai bogate rezerve dintr-o mare varietate de materii prime minerale (nichel, magnetită, apatită, mică, titan, cupru).

Totuși, calculul geologic, efectuat pe baza miezului din fântână, a scos la iveală absurditatea opiniei științifice mondiale. La șapte kilometri adâncime s-a dovedit a fi compusă din roci vulcanice și sedimentare (tuf, gresie, dolomiți, brecii). Sub acest interval, s-a presupus că ar fi trebuit să existe roci care separă structurile de granit și bazalt. Dar, vai, bazalții nu au apărut niciodată.

Din punct de vedere geologic, scutul baltic al peninsulei, cu acoperire parțială a teritoriilor din Norvegia, Suedia, Finlanda și Karelia, a suferit eroziune și evoluție de milioane de secole. Izbucnirile naturale, procesele distructive ale vulcanismului, fenomenele de magmatism, modificările metamorfice ale rocilor, sedimentarea se întipăresc cel mai clar în cronica geologică a Pechenga. Aceasta este partea din scutul baltic, unde istoria geologică a apariției straturilor și minereurilor a luat formă timp de miliarde de ani.

În special, părțile de nord și de est ale suprafeței scutului au fost expuse la coroziune veche de secole. Ca urmare, ghețarii, vântul, apa și alte dezastre naturale, parcă, au smuls (răzuit) straturile superioare de roci.

Alegerea locației fântânii s-a bazat pe eroziunea gravă a straturilor superioare și aflorirea formațiunilor antice arheene ale Pământului. Aceste aflorințe au adus în mod semnificativ mai aproape și au facilitat accesul la depozitele subterane ale naturii.

Design de foraj foarte adânc

Structurile superdeep au un design telescopic obligatoriu. În cazul nostru, diametrul orificiului inițial a fost de 92 cm, iar diametrul final a fost de 21,5.

Coarda de ghidare de proiectare sau așa-numitul conductor cu diametrul de 720 mm prevăzut pentru găurire la o adâncime de 39 de metri rulați. Prima corda tehnica (carcasa stationara), 324 mm in diametru si 2000 metri lungime; carcasă detașabilă 245 mm, suprafață metrică de 8770 metri. A fost planificat ca forarea suplimentară să fie efectuată cu o gaură deschisă până la marcajul de proiectare. Rocile cristaline au permis să se bazeze pe stabilitatea pe termen lung a părții necarcate a pereților. Al doilea șir detașabil, marcat cu etichete magnetice, ar permite carotarea continuă de-a lungul întregii lungimi a sondei. Marcajele radioactive de pe conducta de foraj au fost setate pentru a înregistra temperatura mediului de foraj.

Echipament tehnic al unei instalații de foraj pentru forarea unui puț ultraprofund

Forajul a fost efectuat de la zero cu instalația Uralmash-4E, adică echipamente în serie utilizate pentru forarea puțurilor de petrol și gaze de adâncime. Până la 2000 de metri, forajul a fost condus de țevi de foraj din oțel, cu un turboforator la capăt. Această turbină lungă de 46 de metri cu un bit la capăt a fost antrenată în rotație de noroi, care a fost pompat într-o conductă la o presiune de 40 de atmosfere.

Mai departe, scufundarea a fost efectuată de la un interval de 7264 de metri de către instalația casnică „Uralmash-15000”, din punct de vedere inovator, o structură mai puternică, cu o capacitate de transport de 400 de tone. Complexul a fost dotat cu multe evoluții tehnice, tehnologice, electronice și alte evoluții avansate.

Fântâna Kola a fost echipată cu o structură de înaltă tehnologie și automatizată:
1. Explorare, cu o bază puternică, pe care este montat însuși turnul secțional, înalt de 68 de metri. Destinat pentru implementare:

operațiuni de scufundare a arborelui, coborâre și ridicare a proiectilului și alte acțiuni auxiliare;
reținerea conducătorului și a întregului șir de țevi, atât în greutate, cât și în timpul procesului de foraj;
amplasarea secțiunilor (dopurilor) ale țevilor de foraj, inclusiv țevilor ponderate (gulere de foraj), sistem de fixare.

În spațiul interior al turnului au fost amplasate și mijloace de joint venture (coborâre - urcare), unelte. De asemenea, a găzduit echipamente de securitate și o eventuală evacuare de urgență a călărețului (asistent sondor).

2. Echipamente electrice și tehnologice, unități de putere și pompare.

3. Sistem de prevenire a circulatiei si exploziilor, echipamente de cimentare.

4. Automatizare, control, sistem de control al proceselor.

5. Suport electric, mijloace de mecanizare.

6. Un set de echipamente de măsurare, echipamente de laborator și multe altele.

În 2008, fântâna superadâncă Kola a fost complet abandonată, toate echipamentele valoroase au fost demontate și îndepărtate (cea mai mare parte a fost predată la fier vechi).

Până în 2012, turnul principal al platformei de foraj a fost demontat.

Acum lucrează doar Centrul Științific Kola al Academiei Ruse de Științe în care până astăzi studiază miezul extras dintr-o fântână superadâncă.

Miezul în sine a fost scos până în orașul Yaroslavl, unde se păstrează acum.

Videoclip documentar despre fântâna superadâncă Kola

Noi recorduri pentru sondele ultra-profunde

Fântâna superadâncă Kola a fost considerată cea mai adâncă fântână din lume până în 2008.

În 2008, puțul de petrol Maersk Oil BD-04A, care are o lungime de 12.290 de metri, a fost forat în bazinul petrolier Al-Shahin la un unghi ascuțit față de suprafața pământului.

În ianuarie 2011, acest record a fost, de asemenea, doborât și puțul ei de petrol a fost forat în Domul de Nord (Odoptu-more - un zăcământ de gaz și petrol din Rusia), acest puț a fost, de asemenea, forat la un unghi ascuțit față de suprafața pământului, lungimea avea 12 345 de metri.

În iunie 2013, sonda Z-42 a câmpului Chayvo a doborât din nou recordul de adâncime cu o lungime de 12.700 de metri.

În ciuda faptului că secolul 21 este în curte, structura internă a planetei noastre a fost studiată foarte puțin. Știm destul de bine ce se întâmplă în spațiul îndepărtat, în același timp, gradul de pătrundere în secretele Pământului poate fi comparat cu o înțepătură ușoară de ac în suprafața coajei unui pepene verde.
La mijlocul anilor 1950, când foratorii au învățat cum să foreze puturi de peste 7 km adâncime, omenirea a abordat o sarcină foarte ambițioasă - să treacă prin scoarța terestră și să vadă ce se ascunde sub ea. Compatrioții noștri, care au forat puțul superadânc Kola, s-au apropiat cel mai mult de acest obiectiv.
Învelișul solid al Pământului este surprinzător de subțire în raport cu dimensiunea sa - grosimea scoarței variază între 20-65 km pe uscat și 3-8 km sub ocean, ocupând mai puțin de 1% din volumul planetei. În spatele lui se află un strat vast - mantaua - care reprezintă cea mai mare parte a Pământului. Chiar și dedesubt există un miez dens, format în principal din fier, precum și din nichel, plumb, uraniu și alte metale. Între crustă și manta se distinge o zonă de graniță, numită după savantul iugoslav care a descoperit-o, suprafața (limita) lui Mohorovich, sau în formă prescurtată - Moho. În această zonă, viteza de propagare a undelor seismice crește brusc. Există o serie de ipoteze menite să explice acest fenomen, dar în general rămâne nerezolvat.

Cel mai important obiectiv al celor mai serioase proiecte de foraj la adâncime lansate în a doua jumătate a secolului XX a fost tocmai acest strat misterios. Cercetătorii nu au reușit să-l atingă, însă, datele privind structura scoarței terestre obținute în timpul forării puțurilor superadânci s-au dovedit a fi atât de neașteptate, încât limita Mokhorovich părea să se retragă în fundal. Mai întâi, a fost necesar să se explice ghicitorile găsite în straturile superioare.
Americanii au fost primii care au început forarea în adâncime a scoarței terestre în scopuri științifice. În anii 1960, au lansat proiectul științific Mohole, care prevedea crearea de submarine cu ajutorul unor nave speciale de foraj. În următorii treizeci de ani, în mări și oceane au apărut peste 800 de fântâni, multe dintre ele fiind situate la adâncimi de peste 4 km. Cea mai lungă fântână a putut pătrunde doar la 800 m adâncime în fundul mării și totuși datele obținute au fost de o importanță colosală pentru geologie. În special, au servit ca o confirmare ponderală a așa-zisului. teoria tectonică, conform căreia continentele se bazează pe plăci litosferice solide, plutind încet, scufundate în mantaua lichidă.

Desigur, URSS nu a putut rămâne în urma concurentului său de peste mări, prin urmare, la mijlocul anilor 1960, am lansat și numeroase proiecte de studiere a scoarței terestre. Oamenii de știință sovietici au luat o cale puțin diferită, hotărând să foreze puturi nu în mare, ci pe sol. Cel mai faimos și de succes proiect de acest gen este Kola Superdeep Borehole - cea mai adâncă „găură din pământ” făcută vreodată de om. Fântâna este situată la capătul de nord al peninsulei Kola. Acest loc nu a fost ales întâmplător - de-a lungul a sute de milioane de ani, eroziunea naturală a distrus suprafața scutului cristalin Kola, rupând straturile superioare ale stâncii de pe acesta. Ca urmare, la suprafață au apărut straturi antice arheene, corespunzătoare adâncimii de 5-10 km pentru secțiunea medie de crustă de tip continental. Adâncimea de proiectare de 15 kilometri a puțului a permis oamenilor de știință să spere să ajungă la suprafața misterioasă a lui Mohorovich.
Forarea puțului Kola a început în 1970 și s-a încheiat cu peste 20 de ani mai târziu - în 1994. La început, forătorii au lucrat cu metode destul de tradiționale: un șir de țevi din aliaj ușor a fost coborât în puț, la capătul căruia un cilindric. a fost atașat burghiu pentru metal cu dinți de diamant și senzori. Coloana era rotită de un motor situat la suprafață. Pe măsură ce adâncimea puțului a crescut, țevile au fost adăugate noi secțiuni. Periodic, întreaga coloană trebuia ridicată la suprafață pentru a extrage miezul de rocă tăiat și a înlocui bitul contondent. Din păcate, această tehnologie dovedită devine ineficientă atunci când adâncimea puțului depășește un anumit punct: frecarea țevilor de pereții puțului devine prea mare pentru ca întreg acest puț imens să fie rotit. Pentru a depăși această dificultate, inginerii au dezvoltat o schemă în care doar capul instalației de foraj se rotește. La capatul sirului au fost intarite turbine prin care se trecea noroiul de foraj - un fluid special care actioneaza ca lubrifiant si circula prin conducte. Aceste turbine au făcut burghiul să se rotească.

Eșantioanele aduse la suprafață în timpul forajului au revoluționat geologia. Ideile existente despre structura scoarței terestre s-au dovedit a fi departe de realitate. Prima surpriză a fost lipsa unei tranziții de la granit la bazalt, pe care oamenii de știință se așteptau să o vadă la o adâncime de aproximativ 6 km. Studiile seismologice indică faptul că în această zonă viteza de propagare a undelor acustice se modifică brusc, ceea ce a fost interpretat ca începutul subsolului de bazalt al scoarței terestre. Cu toate acestea, chiar și după zona de tranziție, granitele și gneisurile au continuat să se ridice la suprafață. Din acel moment, a devenit clar că modelul dominant al unei cruste cu două straturi era greșit. Acum, prezența unei tranziții seismice se explică prin modificări ale proprietăților rocii în condiții de presiune și temperatură crescute.
O descoperire și mai surprinzătoare a fost faptul că rocile situate la adâncimi de peste 9 km s-au dovedit a fi extrem de poroase. Înainte de aceasta, se credea că, pe măsură ce adâncimea și presiunea creșteau, dimpotrivă, ar trebui să devină din ce în ce mai dense. Fisurile în miniatură au fost umplute cu o soluție apoasă, a cărei origine a rămas complet neclară mult timp. Ulterior, a fost înaintată o teorie, conform căreia apa descoperită este formată din atomi de hidrogen și oxigen, care sunt „stors” din roca din jur sub influența unor presiuni colosale.
O altă surpriză: viața pe planeta Pământ a apărut, se pare, cu 1,5 miliarde de ani mai devreme decât se aștepta. La o adâncime de 6,7 km, unde se credea că nu există materie organică, au fost găsite 14 specii de microorganisme fosilizate. Au fost găsite în depozite de carbon-azot extrem de necaracteristice (în loc de calcar sau silice convenționale) care aveau o vechime de peste 2,8 miliarde de ani. La adâncimi și mai mari, unde nu mai există roci sedimentare, metanul a apărut în concentrații uriașe. Acest lucru a distrus complet și complet teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele.
Oamenii de știință au fost, de asemenea, extrem de surprinși de ritmul cu care temperatura creștea pe măsură ce fântâna se adâncea. La marcajul de 7 km, a atins 120 ° C, iar la o adâncime de 12 km - deja 230 ° C, ceea ce era cu o treime mai mare decât valoarea planificată: gradientul de temperatură al crustei a fost de aproape 20 de grade pe 1 km, în schimb din cele 16 așteptate. De asemenea, s-a constatat că jumătate din fluxul de căldură este de origine radiogenă. Temperatura ridicată a afectat negativ performanța bitului, astfel încât fluidul de foraj a fost răcit înainte de a fi pompat în puț. Această măsură s-a dovedit a fi destul de eficientă, dar după ce a depășit marcajul de 12 km, nu a mai fost în măsură să ofere o îndepărtare suficientă a căldurii. În plus, roca comprimată și încălzită a dobândit unele proprietăți de lichid, în urma cărora puțul a început să plutească odată cu următoarea extracție a garniturii de foraj. Progrese suplimentare erau imposibile fără noi soluții tehnologice și costuri de numerar semnificative, așa că în 1994 forajul a fost suspendat. Până atunci, fântâna reușise să se adâncească la 12262 m.

Fântâna superadâncă Kola este cea mai adâncă foră din lume (din 1979 până în 2008) Este situată în regiunea Murmansk, la 10 kilometri vest de orașul Zapolyarny, pe teritoriul scutului geologic baltic. Adâncimea sa este de 12.262 de metri. Spre deosebire de alte sonde superadânci, care au fost realizate pentru producția de petrol sau explorarea geologică, SG-3 a fost forat exclusiv pentru studiul litosferei în locul unde se află granița lui Mohorovichich. (abreviat ca limita Moho) - limita inferioară a scoarței terestre, pe care are loc o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice longitudinale.

Fântâna superadâncă Kola a fost înființată în onoarea a 100 de ani de la nașterea lui Lenin, în 1970. Straturile de roci sedimentare până în acel moment erau bine studiate în producția de petrol. A fost mai interesant să forezi acolo unde ies la suprafață roci vulcanice vechi de aproximativ 3 miliarde de ani (pentru comparație: vârsta Pământului este estimată la 4,5 miliarde de ani). Pentru minerit, astfel de roci sunt rareori forate la o adâncime mai mare de 1–2 km. Se presupunea că deja la o adâncime de 5 km, stratul de granit va fi înlocuit cu bazalt.La 6 iunie 1979, puțul a doborât recordul de 9583 metri, deținut anterior de puțul Bertha-Rogers (un puț de petrol din Oklahoma). ). În cei mai buni ani, 16 laboratoare de cercetare au lucrat la fântâna superadâncă Kola, ele fiind supravegheate personal de ministrul geologiei al URSS.

Deși era de așteptat să existe o graniță pronunțată între granite și bazalt, în miez s-au găsit doar granite pe toată adâncimea. Cu toate acestea, datorită presiunii ridicate, granitele compactate au schimbat foarte mult proprietățile fizice și acustice.De regulă, miezul ridicat s-a prăbușit de la eliberarea gazului activ în butași, deoarece nu a putut rezista la o schimbare bruscă a presiunii. A fost posibilă extragerea unei piese solide de miez doar cu o ridicare foarte lentă a burghiului, atunci când gazul „exces”, aflat încă sub presiune la o presiune mare, a avut timp să iasă din rocă. Densitatea fisurilor la adâncimi mari, contrar așteptărilor, a crescut. Era și apă la adâncime, umplând crăpăturile.

Este interesant că, atunci când a avut loc la Moscova Congresul Geologic Internațional în 1984, la care au fost prezentate primele rezultate ale sondajului puțului, mulți oameni de știință au sugerat în glumă ca acesta să fie îngropat imediat, deoarece distruge toate ideile despre structura scoarței terestre. . Într-adevăr, ciudateniile au început în stadiile incipiente ale pătrunderii. De exemplu, chiar înainte de începerea forajului, teoreticienii au promis că temperatura Scutului Baltic va rămâne relativ scăzută până la o adâncime de cel puțin 5 kilometri, temperatura ambientală a depășit 70 de grade Celsius, cu șapte - peste 120 de grade și la o adâncime de 12 se prăjea mai tare de 220 de grade - cu 100 de grade mai mult decât se prevedea. Foratorii Kola au pus sub semnul întrebării teoria structurii strat cu strat a scoarței terestre - cel puțin în intervalul de până la 12.262 de metri.

„Avem cea mai adâncă gaură din lume – așa ar trebui să o folosim!” - exclamă cu amărăciune David Guberman, directorul permanent al Centrului de cercetare și producție Kola Superdeep. În primii 30 de ani de existență a supraadâncului Kola, oamenii de știință sovietici și apoi ruși au pătruns până la o adâncime de 12.262 de metri. Dar din 1995, forajul s-a oprit: nu a fost nimeni care să finanțeze proiectul. Ceea ce este alocat în cadrul programelor științifice ale UNESCO este suficient doar pentru menținerea stației de foraj în stare de funcționare și studierea probelor de rocă extrase anterior.

Guberman își amintește cu regret câte descoperiri științifice au avut loc pe supraadâncul Kola. Literal, fiecare metru a fost o revelație. Fântâna a arătat că aproape toate cunoștințele noastre anterioare despre structura scoarței terestre sunt greșite. S-a dovedit că Pământul nu arată deloc ca un tort stratificat.

O altă surpriză: viața pe planeta Pământ a apărut, se pare, cu 1,5 miliarde de ani mai devreme decât se aștepta. La adâncimi în care se credea că nu există materie organică, au fost găsite 14 specii de microorganisme fosilizate - vârsta straturilor profunde a depășit 2,8 miliarde de ani. La adâncimi și mai mari, unde nu mai există roci sedimentare, metanul a apărut în concentrații uriașe. Acest lucru a distrus complet și complet teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele, au existat și senzații aproape fantastice. Când, la sfârșitul anilor '70, stația spațială automată sovietică a adus pe Pământ 124 de grame de sol lunar, cercetătorii Centrului de Știință Kola au descoperit că este ca două picături de apă asemănătoare cu mostrele de la o adâncime de 3 kilometri. Și a apărut o ipoteză: luna s-a desprins din Peninsula Kola. Acum ei caută exact unde. Apropo, americanii, care au adus o jumătate de tonă de pământ de pe Lună, nu au făcut nimic sensibil cu el. Așezat în recipiente sigilate și lăsat să cerceteze generațiile viitoare.

Destul de neașteptat pentru toată lumea, au fost confirmate predicțiile lui Alexei Tolstoi din romanul „Hiperboloidul inginerului Garin”. La o adâncime de peste 9,5 kilometri, au descoperit o adevărată mină de tot felul de minerale, în special aur. Un adevărat strat de olivină, prezis cu brio de scriitor. Aurul în el este de 78 de grame pe tonă. Apropo, producția industrială este posibilă la o concentrație de 34 de grame pe tonă. Dar, ceea ce este cel mai surprinzător, la adâncimi și mai mari, unde nu mai există roci sedimentare, metan de gaz natural a fost găsit în concentrații uriașe. Acest lucru a distrus complet și complet teoria originii biologice a hidrocarburilor precum petrolul și gazele.

Nu numai senzațiile științifice au fost asociate cu fântâna Kola, ci și legende misterioase, dintre care majoritatea s-au dovedit a fi ficționalizate de jurnaliști atunci când au fost verificate. Potrivit unuia dintre ei, sursa principală de informare (1989) a fost compania americană de televiziune Trinity Broadcasting Network, care, la rândul său, a preluat povestea dintr-un reportaj din ziar finlandez. Se presupune că, în timpul forării unui puț la o adâncime de 12 mii de metri, microfoanele oamenilor de știință au înregistrat țipete și gemete.) Jurnaliştii, fără să se gândească măcar că pur și simplu nu este posibil să împingeți un microfon la o asemenea adâncime (ce dispozitiv de înregistrare a sunetului poate funcționa la temperaturi de peste două sute de grade?) a scris despre faptul că foratorii au auzit „o voce din lumea interlopă”.

După aceste publicații, fântâna superadâncă Kola a început să fie numită „drumul spre iad”, susținând că fiecare nou kilometru forat aducea nenorociri țării.Se spunea că atunci când foratorii conduceau a treisprezecea mie de metri, URSS s-a prăbușit. Ei bine, când puțul a fost forat la o adâncime de 14,5 km (ceea ce de fapt nu s-a întâmplat), s-au împiedicat brusc de goluri neobișnuite. Intrigați de această descoperire neașteptată, foratorii au instalat acolo un microfon capabil să funcționeze la temperaturi extrem de ridicate și alți senzori. Temperatura din interior ar fi ajuns la 1.100 ° C - era căldura camerelor de foc, în care, se presupune că, se auzeau țipete umane.

Această legendă încă rătăcește prin vastele întinderi ale Internetului, supraviețuind chiar vinovatului acestor bârfe - fântâna Kola. Lucrările la acesta au fost oprite în 1992 din cauza lipsei de finanțare. Până în 2008, a fost într-o stare de naftalină. Un an mai târziu, s-a luat decizia finală de a abandona continuarea cercetărilor și de a demonta întregul complex de cercetare, iar fântâna - „îngroparea”. Abandonarea finală a fântânii a avut loc în vara anului 2011.
Deci, după cum puteți vedea, de data aceasta oamenii de știință nu au reușit să ajungă la manta și să o examineze. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că fântâna Kola nu a dat nimic științei - dimpotrivă, le-a dat peste cap toate ideile despre structura scoarței terestre.

REZULTATE

Sarcinile stabilite în proiectul de foraj superdeep au fost finalizate. Au fost dezvoltate și create echipamente și tehnologie speciale pentru foraj ultraprofund, precum și pentru studiul puțurilor forate la adâncimi mari. Am primit informații, s-ar putea spune, „de primă mână” despre starea fizică, proprietățile și compoziția rocilor în apariția lor naturală și de la probe de miez la o adâncime de 12.262 m. 8 kilometri. Acolo au fost descoperite minereuri comerciale de cupru-nichel - a fost descoperit un nou orizont de minereu. Și foarte la îndemână, pentru că uzina locală de nichel este deja lipsită de minereu.

După cum sa menționat mai sus, prognoza geologică a secțiunii puțului nu s-a adeverit. Poza, care era așteptată în primii 5 km, s-a întins în fântână pe 7 km, iar apoi au apărut stânci complet neașteptate. Bazalturile prezise la o adâncime de 7 km nu au fost găsite, chiar și atunci când au scăzut la 12 km. Era de așteptat ca limita care dă cea mai mare reflexie în timpul sondajului seismic să fie nivelul la care granitele trec în stratul de bazalt mai puternic. De fapt, s-a dovedit că există roci fracturate mai puțin puternice și mai puțin dense - gneisurile arheene. Acest lucru nu a fost presupus în niciun fel. Și aceasta este o informație geologică și geofizică fundamental nouă, care vă permite să interpretați datele cercetării geofizice profunde într-un mod diferit.

Datele despre procesul de formare a minereului în straturile adânci ale scoarței terestre s-au dovedit, de asemenea, a fi neașteptate, fundamental noi. Astfel, la adâncimi de 9-12 km au fost întâlnite roci fracturate foarte poroase saturate cu ape subterane foarte mineralizate. Aceste ape sunt una dintre sursele de formare a minereului. Anterior, se credea că acest lucru este posibil doar la adâncimi mult mai mici. În acest interval s-a găsit un conținut crescut de aur în miez - până la 1 g la 1 tonă de rocă (o concentrație care este considerată potrivită pentru dezvoltarea industrială). Dar va fi vreodată profitabil să extragi aur din această adâncime?

S-au schimbat și ideile despre regimul termic al interiorului pământului, despre distribuția profundă a temperaturilor în regiunile scuturilor de bazalt. La o adâncime de peste 6 km, s-a obținut un gradient de temperatură de 20оС la 1 km în loc de așteptat (ca în partea superioară) 16оС la 1 km. S-a descoperit că jumătate din fluxul de căldură este de origine radiogenă.

Măruntaiele pământului conţin tot atâtea mistere cât întinderile vaste ale Universului. Este exact ceea ce cred unii oameni de știință și au parțial dreptate, pentru că o persoană încă nu știe exact ce este exact sub picioarele noastre, adânc sub pământ. Pe parcursul întregii existențe a civilizației pământești, am putut să pătrundem puțin în adâncimea planetei. mai mult de 10 kilometri. Acest record a fost stabilit în 1990 și a durat până în 2008, după care a fost actualizat de mai multe ori. În 2008, a fost forată sonda de petrol deviată Maersk Oil BD-04A, în lungime de 12.290 de metri (bazinul petrolier Al-Shahin din Qatar). În ianuarie 2011, la câmpul Odoptu-more (proiectul Sakhalin-1) a fost forată o sondă de petrol înclinată cu o adâncime de 12.345 de metri. Recordul pentru adâncimea de foraj este deținut în prezent de puțul Z-42 al câmpului Chayvinskoye, a cărui adâncime este de 12.700 de metri.

Candidat la Stiinte Tehnice A. OSADCHIY

Sute de mii de puțuri au fost forate în scoarța terestră în ultimele decenii ale secolului trecut. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece căutarea și extracția de minerale în timpul nostru este inevitabil asociată cu forarea adâncă. Dar printre toate aceste fântâni există una și doar una pe planetă - legendarul Kola Superdeep (SG), a cărei adâncime rămâne încă nedepășită - mai mult de doisprezece kilometri. În plus, SG este unul dintre puținele care au fost forate nu de dragul explorării sau mineritului, ci în scopuri pur științifice: pentru a studia cele mai vechi roci ale planetei noastre și pentru a afla secretele proceselor care au loc în ele.

Geologii V. Lanev (stânga) și Yu. Smirnov examinează probe de miez.

Capete de burghiu. Exact același, dar exact cel care a fost folosit la foraj la o adâncime de 12 km, a devenit exponat la Congresul Geologic Internațional din 1984.

Pe acest cârlig, un șir de țevi a fost coborât și ridicat. În stânga - într-un coș - sunt țevi de 33 de metri - „lumânări” pregătite pentru coborâre.

Kola fântână superprofundă.

Probe de bază selectate.

Un depozit de miez unic, unde miezurile întregii puțuri de doisprezece kilometri sunt așezate în ordine strictă, numerotate, pe rafturi în cutii.

Astfel de insigne au fost purtate cu mândrie de toți cei care au lucrat pentru SG.

Forajul nu se efectuează astăzi pe superadâncitatea Kola; a fost oprit în 1992. SG nu a fost primul și nici singurul din programul de studiere a structurii profunde a Pământului. Din fântâni străine, trei au atins o adâncime de 9,1 până la 9,6 km. Era planificat ca unul dintre ei (în Germania) să-l depășească pe Kola. Cu toate acestea, forajele la toate trei, precum și la SG, au fost oprite din cauza unor accidente și nu pot fi continuate din motive tehnice.

Se poate observa că nu degeaba sarcina forării puțurilor superadânci este comparată în complexitate cu un zbor în spațiu, cu o lungă expediție spațială pe o altă planetă. Eșantioanele de roci extrase din interiorul pământului prezintă nu mai puțin interes decât mostrele de sol lunar. Solul livrat de roverul lunar sovietic a fost examinat la diferite institute, inclusiv la Centrul de Știință Kola. S-a dovedit că compoziția solului lunar corespunde aproape în totalitate rocilor extrase din forajul Kola de la o adâncime de aproximativ 3 km.

SELECTAREA O LOCAȚIE ȘI PROGNOZARE

O expediție specială de explorare (Kola GRE) a fost înființată pentru forarea SG. Situl de foraj, desigur, nu a fost ales întâmplător - Scutul Baltic din regiunea Peninsula Kola. Aici, cele mai vechi roci magmatice, vechi de aproximativ 3 miliarde de ani, ies la suprafață (în timp ce Pământul are doar 4,5 miliarde de ani). A fost interesant să forați în cele mai vechi roci magmatice, deoarece rocile sedimentare până la o adâncime de 8 km au fost deja studiate destul de bine în producția de petrol. Și în extracția mineralelor, acestea iau de obicei doar 1-2 km în roci magmatice. Alegerea amplasamentului pentru SG a fost facilitată și de faptul că aici se află jgheabul Peceneg - o structură uriașă, asemănătoare unui bol, presată în stâncile antice. Originea sa este asociată cu o falie profundă. Și aici există zăcăminte mari de cupru-nichel. Iar sarcinile stabilite pentru Expediția Geologică Kola au fost să identifice o serie de trăsături ale proceselor și fenomenelor geologice, inclusiv formarea minereului, pentru a determina natura limitelor care separă straturile din scoarța continentală, pentru a colecta date privind compoziția materialului și fizic. starea rocilor.

Înainte de foraj, pe baza datelor seismologice a fost construită o secțiune a scoarței terestre. A servit drept prognoză pentru apariția acelor straturi de pământ pe care fântâna le traversa. S-a presupus că există un strat de granit la o adâncime de 5 km, după care se așteptau roci de bazalt mai puternice și mai vechi.

Așadar, am ales ca loc de foraj nord-vestul Peninsulei Kola, la 10 km de orașul Zapolyarny, nu departe de granița noastră cu Norvegia. Zapolyarny este un oraș mic care a crescut în anii cincizeci lângă o fabrică de nichel. Printre tundra deluroasă, pe un deal suflat de toate vânturile și viscolele, se află un „pătrat”, fiecare parte a căruia este formată din șapte clădiri cu cinci etaje. In interior sunt doua strazi, la intersectia lor se afla piata in care se afla Casa de Cultura si hotelul. La un kilometru de oraș, în spatele unei râpe, se văd clădirile și țevile înalte ale unei fabrici de nichel; în spatele acesteia, de-a lungul versantului muntelui, grămezi de roci sterile din cariera cea mai apropiată se întunecă. În apropierea orașului există o autostradă către orașul Nikel și către un mic lac, pe cealaltă parte a căruia se află deja Norvegia.

Pământul acelor locuri păstrează din belșug urmele războiului trecut. Când mergi cu autobuzul de la Murmansk la Zapolyarny, pe la jumătatea drumului traversezi micul râu Zapadnaya Litsa, pe malul acestuia se află un obelisc memorial. Acesta este singurul loc din toată Rusia unde frontul în timpul războiului din 1941 până în 1944 a stat nemișcat, înconjurând Marea Barents. Deși au existat lupte aprige tot timpul, iar pierderile de ambele părți au fost uriașe. Germanii au încercat fără succes să treacă prin Murmansk - singurul port fără gheață din nordul nostru. În iarna lui 1944, trupele sovietice au reușit să treacă prin front.

De la Zapolyarny la Superglubokaya - 10 km. Drumul trece pe lângă uzină, apoi de-a lungul marginii carierei și urcă în continuare pe deal. Din trecere se deschide o mică scobitură, în care este instalată forajul. Înălțimea sa este de aproximativ o clădire de douăzeci de etaje. Pentru fiecare schimb veneau aici din Zapolyarny „muncitori în schimburi”. În total, aproximativ 3.000 de oameni au lucrat la expediție; locuiau în oraș în două case. De la instalația de foraj se auzea non-stop mormăitul unor mecanisme. Tăcerea însemna că dintr-un motiv oarecare a existat o pauză în foraj. Iarna, în noaptea polară lungă - și durează acolo de la 23 noiembrie până la 23 ianuarie - întreaga platformă a fost iluminată cu lumini. Adesea li s-a adăugat lumina aurorei.

Un pic despre personal. Expediția de explorare Kola, creată pentru foraj, a adunat o echipă de muncitori bună, înalt calificată. D. Guberman a fost aproape întotdeauna șeful GRE, un lider talentat care selectase echipa. De foraj era inginer-șef I. Vasilchenko. Instalația de foraj era comandată de A. Batishchev, pe care toată lumea îl numea pur și simplu Lehoy. V. Lanei era responsabil de geologie, iar Yu. Kuznetsov era responsabil de geofizică. Geologul Yu. Smirnov, cel care avea „vestiarul prețuit”, despre care vom vorbi mai târziu, a desfășurat o cantitate imensă de muncă la prelucrarea miezului și crearea depozitului de miez. Peste 10 institute de cercetare au participat la cercetarea de la SG. Echipa avea și proprii „kulibini” și „stângaci” (S. Tserikovsky a fost deosebit de distins), care au inventat și fabricat diverse dispozitive, permițând uneori să iasă din cele mai dificile situații, aparent fără speranță. Ei înșiși au creat multe dintre mecanismele necesare aici în ateliere bine echipate.

ISTORIC FORĂRII

Forarea puțurilor a început în 1970. A fost nevoie de 4 ani pentru a foraj la o adâncime de 7263 m. Era condus de o instalație în serie, care este de obicei folosită în producția de petrol și gaze. Din cauza vântului constant și a frigului, întregul turn a trebuit să fie acoperit până la vârf cu scuturi de lemn. Altfel, este pur și simplu imposibil pentru cineva care trebuie să stea în vârf în timp ce ridică șirul țevii.

Apoi a avut loc o pauză de un an asociată cu construcția unui nou foraj și instalarea unei instalații de foraj special concepute - „Uralmash-15000”. Cu ajutorul ei au fost efectuate toate forajele superprofunde ulterioare. Noua fabrică are echipamente automate mai puternice. A fost folosită forarea cu turbină - acesta este momentul în care nu întregul șir se rotește, ci doar capul de foraj. Fluidul de foraj a fost alimentat prin șir sub presiune pentru a roti o turbină cu mai multe trepte în partea de jos. Lungimea sa totală este de 46 m. Turbina se termină cu un cap de găurit cu un diametru de 214 mm (deseori este numit bit), care are o formă inelară, astfel încât o coloană de rocă neforată rămâne în mijloc - un miez cu diametrul de 60 mm. O țeavă trece prin toate secțiunile turbinei - un receptor de miez, unde sunt colectate coloane de rocă extrasă. Roca zdrobită împreună cu fluidul de foraj este transportată prin puț până la suprafață.

Masa sforii, scufundată în foraj cu fluid de foraj, este de aproximativ 200 de tone. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că s-au folosit țevi special concepute din aliaje ușoare. Dacă coloana este făcută din țevi de oțel obișnuite, va izbucni din propria greutate.

Dificultăți, uneori complet neașteptate, apar în procesul de foraj la adâncimi mari și cu carotare.

Conducerea într-o singură călătorie, determinată de uzura capului de foraj, este de obicei de 7-10 m. (O deplasare, sau ciclu, este coborârea unui șir cu o turbină și o unealtă de foraj, de fapt forarea și ridicarea completă a șirului .) Forajul în sine durează 4 ore. Iar coborârea și urcarea unei coloane de 12 kilometri durează 18 ore. La ridicare, sfoara este dezasamblata automat in sectiuni (dopi) lungi de 33 m. In medie s-au forat 60 m pe luna, s-au folosit 50 km de tevi pentru forarea ultimilor 5 km ai sondei. Acesta este gradul de uzură a acestora.

La o adâncime de aproximativ 7 km, forajul a intersectat formațiuni solide, relativ omogene și, prin urmare, forajul era plat, aproape corespunzător diametrului capului de foraj. Lucrarea a progresat, s-ar putea spune, calm. Totuși, la o adâncime de 7 km, au apărut roci fracturate mai puțin puternice, încrucișate cu straturi intercalare mici foarte dure de roci - gneisuri, amfibolite. Forarea a devenit dificilă. Butoiul a căpătat o formă ovală și au apărut multe cavități. Accidentele au devenit mai frecvente.

În figura este prezentată prognoza inițială a secțiunii geologice și cea bazată pe datele de foraj. Este interesant de observat (coloana B) că înclinarea formațiunilor de-a lungul puțului este de aproximativ 50 de grade. Astfel, este clar că rocile străbătute de foraj ies la suprafață. Aici se poate aminti deja menționatul „vestiar prețuit” al geologului Yu. Smirnov. Acolo, pe de o parte, avea probe obținute din foraj, iar pe de altă parte, probe prelevate de la suprafață la distanța de locul de foraj, de unde ieșea stratul corespunzător. Coincidența raselor este aproape completă.

1983 a fost marcat de un record de neegalat până acum: adâncimea de foraj a depășit 12 km. Lucrarea a fost suspendată.

Se apropia Congresul Geologic Internațional, care, conform planului, a avut loc la Moscova. Expoziția Geoexpo era pregătită pentru asta. S-a decis nu doar citirea rapoartelor cu privire la rezultatele obținute la SG, ci și prezentarea participanților la congres lucrările din natură și mostrele de rocă obținute. Pentru congres a fost publicată monografia „Kola Superdeep”.

La expoziția Geoexpo a existat un stand mare dedicat muncii SG și cel mai important lucru - atingerea unei adâncimi record. Au existat grafice impresionante care descriu tehnicile și tehnologiile de foraj, probe de rocă extrase, fotografii ale echipamentelor și ale echipei la lucru. Însă cea mai mare atenție a participanților și invitaților la congres a fost atrasă de un detaliu neconvențional pentru expoziție: cel mai comun cap de foraj și deja ușor ruginit, cu dinți uzați de carbură. Eticheta spunea că ea a fost cea care a fost folosită la foraj la o adâncime de peste 12 km. Acest cap de foraj i-a uimit chiar și pe experți. Probabil, toată lumea se aștepta fără să vrea să vadă un fel de miracol al tehnologiei, poate cu echipamente diamantate... Și încă nu știau că o grămadă mare de capete de foraj exact aceleași deja ruginite a fost asamblată pe SG lângă instalația de foraj: la urma urmei, acestea trebuiau înlocuite cu altele noi aproximativ la fiecare forat 7-8 m.

Mulți delegați la congres au dorit să vadă cu ochii lor instalația unică de foraj din Peninsula Kola și să se asigure că a fost atinsă cu adevărat o adâncime record de foraj în Uniune. Această plecare a avut loc. Acolo a avut loc la fața locului o ședință a secției congresului. Delegaților li s-a arătat instalația, ei ridicând sfoara din puț, deconectând secțiunile de 33 de metri de la aceasta. Fotografiile și articolele despre SG au ajuns în ziare și reviste din aproape toate țările lumii. S-a emis timbru poștal și s-a organizat anularea specială a plicurilor. Nu voi enumera numele laureaților diferitelor premii și ale celor decernați pentru munca lor...

Dar sărbătorile s-au terminat, a fost necesar să continuăm forajul. Și a început cu cel mai mare accident de la primul zbor din 27 septembrie 1984 - „data neagră” din istoria SG. O fântână nu iartă când este lăsată nesupravegheată mult timp. În perioada în care nu s-a efectuat forajul, au avut loc inevitabil modificări ale pereților acestuia, cei care nu erau fixați printr-o țeavă de oțel cimentată.

La început totul a mers întâmplător. Forătorii și-au desfășurat operațiunile obișnuite: unul câte unul au coborât secțiunile garniturii de foraj, până la ultima, superioară, au conectat o conductă pentru alimentarea cu fluid de foraj și au pornit pompele. A început forajul. Instrumentele de pe panoul de control din fața operatorului au indicat modul normal de funcționare (numărul de rotații ale capului de foraj, presiunea acestuia pe rocă, debitul fluidului pentru rotația turbinei etc.).

După ce am forat încă o secțiune de 9 metri la o adâncime de peste 12 km, ceea ce a durat 4 ore, am ajuns la o adâncime de 12.066 km. Pregătit pentru ridicarea coloanei. Noi am încercat. Nu merge. La asemenea adâncimi, „lipirea” a fost observată de mai multe ori. Acesta este momentul în care o secțiune a coloanei pare să se lipească de pereți (poate că ceva s-a prăbușit de sus și s-a blocat puțin). Pentru a muta coloana de la locul ei, este necesar un efort peste greutatea acesteia (aproximativ 200 de tone). Așa au făcut de data asta, dar coloana nu s-a mișcat. S-a adăugat puțin efortul, iar acul dispozitivului a încetinit brusc citirile. Coloana s-a îmbunătățit foarte mult, o astfel de pierdere în greutate în cursul normal al operației nu ar putea fi. Am început să ridicăm: una câte una, secțiunile au fost deșurubate una după alta. La ultima urcare, de cârlig atârna o bucată scurtă de țeavă cu o margine inferioară neuniformă. Acest lucru a însemnat că nu doar turboforama a fost lăsată în puț, ci și 5 km de țevi de foraj ...

Am încercat să le luăm timp de șapte luni. La urma urmei, au pierdut nu doar 5 km de conducte, ci și rezultatele a cinci ani de muncă.

Apoi toate încercările de a returna ceea ce s-a pierdut au fost oprite și au început să foreze din nou de la o adâncime de 7 km. Trebuie spus că după al șaptelea kilometru condițiile geologice de aici sunt deosebit de grele de lucru. Tehnologia de găurire a fiecărei etape este testată prin încercare și eroare. Și pornind de la o adâncime de aproximativ 10 km este și mai dificil. Forajul, echipamentele și instrumentele funcționează la condițiile maxime.

Prin urmare, accidentele de aici trebuie să aștepte în orice moment. Se pregătesc pentru ei. Ei se gândesc în avans la metodele și mijloacele eliminării lor. Un accident complex tipic este o rupere a unui ansamblu de foraj împreună cu o parte a garniturii de foraj. Metoda principală de eliminare a acesteia este crearea unei corvașe chiar deasupra părții pierdute și din acest loc să găuriți o nouă gaură de ocolire. Un total de 12 astfel de foraje de by-pass au fost forate în puț. Patru dintre ele au o lungime de la 2.200 la 5.000 de metri. Costul principal al unor astfel de accidente este anii de muncă pierdută.

Numai în viața de zi cu zi, o fântână este o „găură” verticală de la suprafața pământului până la fund. În realitate, acest lucru este departe de a fi cazul. Mai ales dacă fântâna este super adâncă și traversează formațiuni înclinate de diferite densități. Apoi pare să se zvâcnească, deoarece burghiul deviază constant în direcția unor roci mai puțin rezistente. După fiecare măsurătoare, arătând că înclinarea puțului o depășește pe cea admisibilă, este necesar să se încerce „repunerea la loc”. Pentru a face acest lucru, împreună cu instrumentul de foraj, sunt coborâte „deviere” speciale, care ajută la reducerea unghiului de înclinare al puțului în timpul forării. Accidentele cu pierderea sculelor de foraj și a pieselor de țeavă nu sunt neobișnuite. După aceea, noul portbagaj trebuie făcut, așa cum am spus deja, făcându-se deoparte. Așa că imaginați-vă cum arată o fântână în pământ: ceva ca rădăcinile unei plante uriașe ramificate la adâncime.

Acesta este motivul duratei speciale a ultimei faze de foraj.

După cel mai mare accident - „data neagră” din 1984 - au ajuns din nou la o adâncime de 12 km doar 6 ani mai târziu. În 1990, maximul a fost atins - 12.262 km. După alte câteva accidente, ne-am asigurat că nu putem pătrunde mai adânc. Toate posibilitățile tehnologiei moderne au fost epuizate. Părea că Pământul nu mai vrea să-și dezvăluie secretele. Forajul a fost oprit în 1992.

CERCETARE. OBIECTIVE ȘI METODE

Unul dintre obiectivele foarte importante ale forajului a fost obținerea unui miez al probelor de rocă pe toată lungimea găurii de foraj. Și această sarcină a fost îndeplinită. Cel mai lung miez din lume a fost marcat ca o riglă de metri și așezat în ordinea potrivită în cutii. Mai sus sunt numărul casetei și numerele eșantionului. Sunt aproape 900 de astfel de cutii pe stoc.

Acum rămâne doar să studiem miezul, care este cu adevărat de neînlocuit în determinarea structurii rocii, compoziția, proprietățile, vârsta acesteia.

Dar o probă de rocă ridicată la suprafață are proprietăți diferite decât în masiv. Aici, mai sus, el este eliberat de eforturile mecanice enorme care există în adâncime. În timpul forării, s-a fisurat și a fost saturat cu fluid de foraj. Chiar dacă condițiile de adâncime sunt recreate într-o cameră specială, parametrii măsurați pe eșantion sunt totuși diferiți de cei din matrice. Și încă o mică „captură”: pentru fiecare 100 m din puțul forat nu se primesc 100 m miez. Pe SG, de la adâncimi de peste 5 km, recuperarea medie a miezului a fost de doar aproximativ 30%, iar de la adâncimi de peste 9 km, acestea erau uneori doar plăci separate de 2-3 cm grosime, corespunzătoare celor mai durabile straturi intermediare.

Deci, miezul ridicat pe SG din puț nu oferă informații complete despre rocile adânci.

Puțurile au fost forate în scopuri științifice, prin urmare, s-a folosit întreaga gamă de metode moderne de cercetare. Pe lângă extragerea miezului, au fost în mod necesar efectuate studii ale proprietăților rocilor în apariția lor naturală. Am monitorizat constant starea tehnică a puțului. Am măsurat temperatura de-a lungul întregului sondă, radioactivitatea naturală - radiații gamma, radioactivitatea indusă după iradierea cu neutroni pulsați, proprietățile electrice și magnetice ale rocilor, viteza de propagare a undelor elastice și am studiat compoziția gazelor din fluidul sondei.

Instrumentele de serie au fost folosite la o adâncime de 7 km. Lucrările la adâncimi mari și la temperaturi mai ridicate au necesitat realizarea unor dispozitive speciale rezistente la căldură. Dificultăți deosebite au apărut în ultima etapă de foraj; când temperatura din puț se apropia de 200 ° C, iar presiunea depășea 1000 de atmosfere, dispozitivele seriale nu mai puteau funcționa. În ajutor au venit birouri de proiectare geofizică și laboratoare specializate ale mai multor institute de cercetare, care au produs copii unice ale instrumentelor rezistente la căldură și presiune. Astfel, tot timpul au lucrat doar la echipamente casnice.

Pe scurt, fântâna a fost investigată suficient de detaliat până la toată adâncimea sa. Studiile au fost efectuate pe etape, aproximativ o dată pe an, după adâncirea puțului cu 1 km. Ulterior de fiecare dată s-a făcut o evaluare a fiabilității materialelor obținute. Calculele corespunzătoare au făcut posibilă determinarea parametrilor unei anumite rase. Am descoperit o anumită alternanță de straturi și știam deja la ce roci se limitează cavernele și pierderea parțială a informațiilor asociată. Am învățat cum să identificăm rocile literalmente prin „fărâmituri” și, pe această bază, să recreăm o imagine completă a ceea ce „ascundea fântâna”. Pe scurt, a fost posibilă construirea unei coloane litologice detaliate - pentru a arăta alternanța rocilor și proprietățile lor.

DIN PROPRIA EXPERIENTA

Aproximativ o dată pe an, când s-a încheiat următoarea etapă de foraj - adâncirea sondei cu 1 km, m-am dus și la SG pentru a face măsurători care mi-au fost încredințate. Fântâna a fost de obicei spălată în acest moment și a fost permisă cercetării timp de o lună. Ora de oprire programată a fost întotdeauna cunoscută dinainte. Apelul de telegramă pentru muncă a venit și el în avans. Echipamentul este verificat și ambalat. Formalitatile aferente lucrarilor inchise in zona de frontiera au fost indeplinite. In sfarsit totul este rezolvat. Să mergem.

Grupul nostru este o echipă mică și prietenoasă: un dezvoltator al unui instrument de foraj, un dezvoltator de noi echipamente de sol și eu sunt un metodolog. Ajungem cu 10 zile înainte de măsurători. Facem cunoștință cu datele privind starea tehnică a puțului. Întocmim și aprobăm un program detaliat de măsurare. Colectăm și calibrăm echipamentul. Așteptăm un apel - un apel de la fântână. Rândul nostru de a „scufunda” este al treilea, dar dacă predecesorii refuză, fântâna ne va fi furnizată. De data asta sunt bine, spun că vor termina până mâine dimineață. Alături de noi, în aceeași echipă de geofizicieni, operatori care înregistrează semnalele primite de la echipamentele din puț, și comandă toate operațiunile de coborâre și ridicare a sculei de fund, precum și mecanicii de pe palan, controlează derularea și bobinarea aceiași 12 km de cablu de la tambur, pe care instrumentul este coborât în puț. De asemenea, sunt de serviciu.

Lucrarea a început. Instrumentul este coborât în puț timp de câțiva metri. Ultima verificare. Merge. Coborârea este lentă – aproximativ 1 km/h, cu monitorizare continuă a semnalului care vine de jos. Până acum, bine. Dar la al optulea kilometru semnalul s-a zvâcnit și a dispărut. Deci ceva nu este în regulă. Creștere completă. (Pentru orice eventualitate, am pregătit al doilea set de echipamente.) Începem să verificăm toate detaliile. De data aceasta cablul era defect. Se inlocuieste. Acest lucru durează mai mult de o zi. Noua coborâre a durat 10 ore. În cele din urmă, observatorul semnalului a raportat: „Am ajuns la al unsprezecelea kilometru”. Comanda către operatori: „Începe înregistrarea”. Ce și cum este planificat în prealabil conform programului. Acum trebuie să coborâți și să ridicați unealta de fond de puț de mai multe ori într-un interval dat pentru a efectua măsurători. De data aceasta echipamentul a funcționat bine. Acum recuperare completă. Am urcat 3 km, și deodată un strigăt de la lebădă (este un om cu umor): „S-a terminat frânghia”. Cum?! Ce?! Vai, ruperea cablului... Instrumentul de foraj si 8 km de cablu au ramas pe jos... Din fericire, o zi mai tarziu, foratorii au reusit sa ridice toate acestea, folosind tehnicile si dispozitivele dezvoltate de mesterii locali pentru a elimina astfel de urgente. .

REZULTATE

Fântâna a oferit un cadou excelent patriei la o adâncime mică - în intervalul de 1,6-1,8 km. Acolo au fost descoperite minereuri comerciale de cupru-nichel - a fost descoperit un nou orizont de minereu. Și foarte la îndemână, pentru că uzina locală de nichel este deja lipsită de minereu.

După cum sa menționat mai sus, prognoza geologică a secțiunii puțului nu s-a adeverit (vezi figura de la pagina 39.). Poza, care era așteptată în primii 5 km, s-a întins în fântână pe 7 km, iar apoi au apărut stânci complet neașteptate. Bazalturile prezise la o adâncime de 7 km nu au fost găsite, chiar și atunci când au scăzut la 12 km.

Era de așteptat ca limita care dă cea mai mare reflexie în timpul sondajului seismic să fie nivelul la care granitele trec în stratul de bazalt mai puternic. De fapt, s-a dovedit că există roci fracturate mai puțin puternice și mai puțin dense - gneisurile arheene. Acest lucru nu a fost presupus în niciun fel. Și aceasta este o informație geologică și geofizică fundamental nouă, care vă permite să interpretați datele cercetării geofizice profunde într-un mod diferit.

S-au schimbat și ideile despre regimul termic al interiorului pământului, despre distribuția profundă a temperaturilor în regiunile scuturilor de bazalt. La o adâncime de peste 6 km, s-a obținut un gradient de temperatură de 20 о С la 1 km în loc de așteptatul (ca în partea superioară) 16 о С la 1 km. S-a descoperit că jumătate din fluxul de căldură este de origine radiogenă.

După ce am forat puțul unic Kola superprofund, am învățat multe și, în același timp, am realizat cât de puține știm încă despre structura planetei noastre.

A. OSADCHIY, Candidat la Științe Tehnice.

LITERATURĂ

Kola superadânc. Moscova: Nedra, 1984.

Kola superadânc. Rezultate științifice și experiențe de cercetare. M., 1998.

Kozlovsky E.A. Forumul Mondial al Geologilor.„Știință și viață” nr. 10, 1984.

Kozlovsky E.A. Kola superadânc.„Știință și viață” nr. 11, 1985.

În URSS, le-a plăcut scara, dar mai mult, iar aceasta s-a extins literalmente la orice. Așa că s-a săpat o fântână în Unire, care și astăzi poartă titlul de cea mai adâncă de pe pământ. Este de remarcat faptul că puțul a fost forat nu pentru producția de petrol sau explorare geologică, ci doar pentru cercetare științifică.

Vârfurile cu care a fost forat puțul.

Forajul Kola Superdeep, sau SG-3, este cea mai adâncă foră artificială din pământ. Situat în regiunea Murmansk, la 10 kilometri de orașul Zapolyarny, în direcția de vest. Adâncimea găurii este de 12.262 de metri. Diametrul său în partea de sus este de 92 de centimetri. În partea de jos - 21,5 centimetri. O caracteristică importantă a SG-3 este că, spre deosebire de orice alte sonde pentru producția de petrol sau lucrări geologice, aceasta a fost forată exclusiv în scopuri științifice.

Fântâna a fost pusă în 1970, cu ocazia împlinirii a 100 de ani de la nașterea lui Vladimir Lenin. Situl ales se remarcă prin faptul că puțul a fost forat în roci vulcanice vechi de peste 3 miliarde de ani de la suprafață. Apropo, vârsta Pământului este de aproximativ 4,5 miliarde de ani. În extragerea mineralelor, sondele sunt rareori forate mai adânc de două mii de metri.

Lucrările au continuat zi și noapte.

Forajul a început pe 24 mai 1970. Până la 7 mii de metri, forarea a fost ușoară și calmă, dar după ce a lovit capul în roci mai puțin dense, au început probleme. Procesul a încetinit semnificativ. Abia pe 6 iunie 1979 a fost stabilit un nou record - 9583 de metri. A fost instalat anterior în Statele Unite de către producătorii de petrol. Marca de 12.066 de metri a fost depășită în 1983. Rezultatul a fost atins de Congresul Geologic Internațional, care a avut loc la Moscova. Ulterior, la complex au avut loc două accidente.

Acum complexul arată așa.

În 1997, mai multe legende au fost vehiculate în mass-media simultan că fântâna superadâncă Kola este adevăratul drum către iad. Într-una dintre aceste legende, se spunea că atunci când echipa a coborât microfonul la o adâncime de câteva mii de metri, acolo s-au auzit țipete umane, gemete și țipete.

Desigur, nu a existat nimic de acest fel. Numai pentru că se folosește un echipament special pentru a înregistra sunetul în foraj la o asemenea adâncime, dar nici nu a înregistrat nimic. Într-adevăr, au fost mai multe accidente la complex, inclusiv o explozie subterană în timpul forajului, dar geologii nu au deranjat cu siguranță niciun „demoni” subteran.

Fântâna în sine a fost blocată.

Ceea ce este cu adevărat important este că 16 laboratoare de cercetare au funcționat pe SG-3. În timpul erei sovietice, geologii ruși au reușit să facă multe descoperiri valoroase și să înțeleagă mai bine cum funcționează planeta noastră. Lucrările pe șantier au îmbunătățit semnificativ tehnologia de foraj. Oamenii de știință au putut înțelege, de asemenea, procesele geologice locale, au primit date cuprinzătoare despre regimul termic al subsolului, gazele subterane și apele adânci.

Din păcate, astăzi fântâna superadâncă Kola este închisă. Clădirea complexului este dărăpănată de când ultimul laborator a fost închis aici, în 2008, iar toate echipamentele au fost demontate. Motivul este simplu - lipsa de finanțare. În 2010, fântâna era deja suspendată. Acum se prăbușește încet, dar sigur sub influența proceselor naturale.