Кольская сверхглубокая скважина

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Кольская сверхглубокая скважина — глубочайшая в мире буровая скважина, находится в Мурманской области, на территории Балтийского щита. Её глубина составляет более 12000 м.

Бурение началось в мае 1970 года. Начиная с глубины около 7 км ствол никак не удавалось удерживать вертикально. Из-за этого часто приходилось возвращаться назад и начинать бурение заново. Неоднократно случался обрыв и потеря буровых труб. В июне 1990 года глубина скважины достигла 12262 м. Однако вновь произошла авария: обрыв труб на глубине 8,5 километров. Продолжение работ требовало серьёзных затрат, и в 1994 году бурение было прекращено.

Из-за неудач при бурении скважина получалась достаточно разветвлённой, однако это и помогло геологам получить объёмную картину пород, сформировавшихся более 2,5 млрд лет назад. Ранее считалось, что гранитный слой должен закончиться на глубине около 7 км, но извлечённые на поверхность образцы показали, что базальтовый слой отсутствует и на 12 км. Сейчас скважина является лабораторией для изучения земных недр.

[править] История скважины

Кольская Сверхглубокая скважина, СГ-3, — одна из главных достопримечательностей области. Глубина ее — 12 262 м — до сих пор остается непревзойденной.

Это одна из немногих скважин, которую бурили не ради разведки или добычи полезных ископаемых, а с чисто научными целями: изучить древнейшие породы нашей планеты и идущие в них процессы. Кольская Сверхглубокая (государственный индекс — СГ-3) была не первой и не единственной в программе изучения глубинного строения Земли. Первая из сверхглубоких скважин в СССР — Аралсорская в Северном Казахстане — достигла 5600 м, Саатлинская на Кура-Араксинской низменности Азербайджана — 8200 м, Уренгойская в Западной Сибири — 7800 м. Были заложены еще несколько скважин: Криворожская, Уральская, Мурунтауская, Кубанская. Из зарубежных скважин три дошли до глубины от 9,1 до 9,6 км. Планировалось, что одна из них (в Германии) превзойдет Кольскую. Однако бурение на всех трех, так же как и на СГ, было прекращено из-за аварий. Сегодня на Кольской Сверхглубокой не ведут бурение, оно прекращено в 1992 г. В феврале 1995 г. СГ была переведена в режим глубинной геолаборатории.

Для бурения СГ в 1970 г. была создана специальная геологоразведочная экспедиция (Кольская ГРЭ). Скважину и буровую вышку построили в 10 км от Заполярного, по соседству с озером с невыговариваемым названием Вильгискоддеоайвинъярви, в переводе с саамского «озеро у Волчьей горы». Место бурения выбрано неслучайно: Балтийский щит, на поверхность которого выходят древнейшие изверженные породы возрастом около 3 млрд. лет (при возрасте Земли около 4,5 млрд. лет). Бурение началось в мае 1970 г. Проходка до глубины 7263 м заняла 4 года. Ее вели серийной установкой, которую обычно используют при добыче нефти и газа. Далее потребовался почти годовой перерыв для монтажа специальной буровой установки «Уралмаш-15000». Именно с ее помощью велось дальнейшее бурение.

1983 год ознаменовался рекордом: глубина бурения превысила 12 км. Скважина стала глубочайшей выработкой в мире.

Кольская Сверхглубокая, как и другие скважины, — отнюдь не прямое вертикальное отверстие от поверхности земли до забоя. Скважина пересекает наклонные пласты различной плотности. При этом она «извивается», потому что бур постоянно отклоняется в сторону менее прочных пород. При значительных отклонениях скважину пытаются «вернуть на место». Нередко случаются аварии с потерей бурового инструмента и части труб. После этого приходится делать новый ствол, отступив в сторону. Так, крупнейшая авария на Кольской Сверхглубокой произошла 27 сентября 1984 г.: в скважине остались 5 км труб. Это была «черная дата» в истории Сверхглубокой, когда пришлось начинать новый обходной ствол с глубины 7 км. Всего в скважине было пробурено 12 таких обходных стволов. Таким образом, скважина похожа на корневую систему гигантского растения. При этом ученые получили чрезвычайно ценную для науки объемную модель участка земной коры.

По научной значимости бурение сверхглубоких скважин неслучайно сравнивают с космической экспедицией к другой планете. Образцы пород, извлеченные из земных недр, представляют не меньший интерес, чем, например, образцы лунного грунта. Так, исследования лунного грунта показали почти полную его идентичность породам, извлеченным из Кольской скважины с глубины около 3 км. Результаты бурения поставили много других вопросов. На 10-километровой глубине были обнаружены 14 видов микрофасилий — окаменевших остатков древних живых организмов. Эта находка означала, что сроки существования жизни на нашей планете — не 1,5, а 3 млрд лет. Во время бурения из глубин, где уже нет осадочных пород, появлялся метан. Так была поставлена под сомнение теория чисто биологического происхождения углеводородов. Скважина приподнесла также и практический подарок: на глубине 1,6-1,8 км были вскрыты промышленные медно-никелевые руды — обнаружен новый рудный горизонт.

На Кольской Сверхглубокой использовалось турбинное бурение, при котором вращается не вся колонна, а только буровая головка. Через колонну под давлением подается буровой раствор, вращающий стоящую внизу турбину. Общая длина турбины 46 м, она завершается кольцевой буровой головкой (ее часто называют коронкой), диаметром 214 мм. В середине остается неразбуренный столбик породы — керн диаметром 60 мм. Через все секции турбины проходит труба — керноприемник, где собираются столбики добытой породы. Измельченная порода вместе с буровым раствором выносится по скважине на поверхность. Масса колонны, погруженной в скважину с буровым раствором, около 200 тонн. Использовались специально разработанные трубы из легких сплавов; колонна из обычных стальных труб разорвалась бы под собственным весом. Одна проходка, определяемая износом буровой головки, составляла обычно 7-10 м.

В 1997 г. Кольская Сверхглубокая была занесена в Книгу рекордов Гиннеса.

Адрес: Заполярный, ул. Юбилейная, 17 Телефон: (81554) 7 26 84

Как добраться: 10 км по трассе Заполярный-Никель, поворот налево, далее около 2 км по труднопроходимой грунтовой дороге.

[править] Ссылки

Легендарная кольская сверхглубокая А. Осадчий.
Кольская сверхглубокая на рубеже веков Дмитрий Мисюров
Глубокое и сверхглубокое научное бурение на континентах Попов В. С., Кременецкий А. А.

[править] Литература

Кольская сверхглубокая. М.: Недра, 1984.
Кольская сверхглубокая. Научные результаты и опыты исследования. М., 1998.
Козловский Е. А. Всемирный форум геологов. «Наука и жизнь» № 10, 1984.
Козловский Е. А. Кольская сверхглубокая. «Наука и жизнь» № 11, 1985.
Дмитрий Мисюров. Кольская сверхглубокая на рубеже веков. «В мире науки» № 12, 2003.
«Популярная механика», ноябрь 2002 г., с.28