Кольорова надглибока свердловина (СГ-3), Fotolyap
Буріння свердловини почалося 1970 року. Прохід до глибини 7263 м зайняв 4 роки. Її вели серійною установкою, яку зазвичай використовують при видобутку нафти та газу. Усю вишку через постійні вітри і холод довелося обшити догори дерев'яними щитами. Інакше тому, хто під час підйому колони труб має стояти нагорі, працювати просто неможливо.
Потім була річна перерва, пов'язана з будівництвом нової вежі та монтажем спеціально розробленої бурової установки — «Уралмаш-15000». Саме з її допомогою велося все подальше надглибоке буріння. У новій установці більш потужне автоматизоване обладнання. Використовувалося турбінне буріння — коли обертається не вся колона, а тільки бурова головка. Через колону під тиском подавався буровий розчин, що обертає багатоступінчасту турбіну, що стоїть внизу. Загальна її довжина – 46 м. Завершується турбіна буровою головкою діаметром 214 мм (її часто називають коронкою), що має кільцеву форму, тому в середині залишається нерозбурений стовпчик породи – керн діаметром 60 мм. Через усі секції турбіни проходить труба - керноприймач, де збираються стовпчики видобутої породи. Подрібнена порода разом із буровим розчином виноситься по свердловині на поверхню.
На зразках керна праворуч добре видно косі смужки, що означають, що тут свердловина проходила через пласти, розташовані похило.
Маса колони, зануреної у свердловину із буровим розчином, близько 200 тонн. Це при тому, що використовували спеціально розроблені труби з легких сплавів. Якщо колону зробити зі звичайних сталевих труб, вона розірветься від своєї ваги.
Складнощів, часом несподіваних, у процесі буріння на великих глибинах і з відбором керна виникає чимало.
Проходження за один рейс, що визначаєтьсязносом бурової головки становить зазвичай 7-10 м. (Рейс, або цикл, - це спуск колони з турбіною і буровим інструментом, власне буріння і повний підйом колони.) Саме буріння займає 4 години. А на спуск та підйом 12-кілометрової колони йде 18 годин. При підйомі колона автоматично розбирається на секції (свічки) завдовжки по 33 м. У середньому протягом місяця вдавалося пробурити 60 м. На прохід останніх 5 км свердловини було використано 50 км труб. Такий ступінь їхнього зносу.
До глибини приблизно 7 км свердловина перетинала міцні, порівняно однорідні породи, тому стовбур свердловини був рівний, майже відповідний діаметру бурової головки. Робота просувалася, можна сказати, спокійно. Однак на глибині 7 км пішли менш міцні тріщинуваті, що перешаровуються з невеликими дуже твердими прошарками породи - гнейси, амфіболіти. Буріння ускладнилося. Стовбур набув овальної форми, з'явилося безліч каверн. Почастішали аварії.
На малюнку показано початковий прогноз геологічного розрізу і той, який складений на основі даних буріння. Цікаво відзначити (колонка Б), що кут нахилу пластів по свердловині становить близько 50 градусів. Таким чином, зрозуміло, що породи, що перетинаються свердловиною, виходять на поверхню. Тут і можна згадати про вже згадану «заповітну шафку» геолога Ю. Смирнова. Там у нього з одного боку лежали зразки, отримані зі свердловини, а з іншого — взяті на поверхні на тій відстані від бурової, де виходить відповідний пласт. Збіг порід майже повне.
1983 ознаменувався неперевершеним досі рекордом: глибина буріння перевищила 12 км. Роботи припинили.
Наближався Міжнародний геологічний конгрес, який за планом проходив у Москві. До нього готувалася виставкаГеоекспо. Було вирішено не лише прочитати доповіді про результати, досягнуті на СГ, а й показати учасникам конгресу роботу в натурі та здобуті зразки породи. До конгресу видали монографію «Кольська надглибока».
На виставці Геоекспо красувався великий стенд, присвячений роботі СГ і найголовнішому досягненню рекордної глибини. Тут були вражаючі графіки, що розповідали про техніку та технологію буріння, здобуті зразки породи, фотографії техніки та колективу за роботою. Але найбільшу увагу учасників і гостей конгресу привернула одна нетрадиційна для виставкового показу деталь: звичайнісінька бурова головка, що вже трохи поржавіла, зі стертими твердосплавними зубами. На етикетці йшлося про те, що саме вона була використана при бурінні на глибині понад 12 км. Ця бурова голівка вражала навіть спеціалістів. Ймовірно, всі мимоволі очікували побачити якесь диво техніки, може, з алмазним обладнанням... І вони ще не знали, що на СГ поряд з буровою зібрана велика купа таких самих бурових головок, що вже поржавіли: адже їх доводилося міняти на нові приблизно через кожні. пробурені 7-8 м.
Багато делегатів конгресу захотіли на власні очі побачити унікальну бурову на Кольському півострові і переконатися, що справді в Союзі досягнуто рекордної глибини буріння. Такий виїзд відбувся. Там на місці провели засідання секції конгресу. Делегатам показали бурову, при них піднімали свердловину колону, від'єднуючи від неї 33-метрові секції. Фотографії та статті про СГ обійшли газети та журнали майже всіх країн світу. Було випущено поштову марку, організовано спецгасіння конвертів. Не перераховуватиму імена лауреатів різних премій і нагороджених за роботи...
Спочатку все йшло буденно. Буровики виконували свої звичайні операції: одну за одноюопускали секції бурової колони, до останньої верхньої, приєднали трубу подачі бурового розчину, включили насоси. Почали буріння. Прилади на пульті перед оператором показували звичайний режим роботи (кількість обертів бурової головки, її тиск на породу, витрата рідини на обертання турбіни тощо).
Пробуривши черговий 9-метровий відрізок на глибині понад 12 км, що зайняло 4 години, досягли глибини 12,066 км. Приготувалися до підйому колони. Спробували. Не йде. На таких глибинах вже неодноразово спостерігалися «прихвати». Це колись якась секція колони немовби прилипає до стінок (може, зверху щось обсипалося, і її трохи заклинило). Щоб зняти колону з місця, потрібно зусилля, що перевищує її вагу (близько 200 тонн). Так вчинили і цього разу, але колона не зрушила. Трохи додали зусилля, і стрілка приладу різко зменшила свідчення. Колона сильно полегшала, такої втрати ваги при нормальному ході операції не могло бути. Почали підйом: по черзі відкручували одну за одною секції. При останньому підйомі на гаку висів укорочений шмат труби з нерівним нижнім краєм. Це означало, що у свердловині залишилися не тільки турбобур, а й 5 км бурових труб.
Сім місяців намагалися їх дістати. Адже втратили не просто 5 км. труб, а результати п'ятирічної роботи.
Потім усі спроби повернути загублене припинили та почали знову бурити з глибини 7 км. Треба сказати, що після сьомого кілометра геологічні умови тут для роботи особливо складні. Технологія буріння кожного кроку відпрацьовується методом спроб і помилок. А починаючи з глибини приблизно за 10 км — ще складніше. Буріння, експлуатація обладнання та апаратури йдуть на граничному режимі.
Тому аварій тут доводиться чекати будь-якої хвилини. До них готуються. Заздалегідь продумують методи та засобиїхня ліквідація. Типова складна аварія - обрив бурового компонування разом із частиною колони бурових труб. Основний метод її ліквідації — створити уступ трохи вище за втрачену частину і з цього місця вести буріння нового обхідного ствола. Загалом у свердловині було пробурено 12 таких обхідних стволів. Чотири з них — довжиною від 2200 до 5000 м. Основна ціна таких аварій — роки втраченої праці.
Тільки в побутовому поданні свердловина – вертикальна «дірка» від поверхні землі до вибою. Насправді це далеко не так. Особливо якщо свердловина надглибока і перетинає похилі пласти різної щільності. Тоді вона наче звивається, бо бур постійно відхиляється у бік менш міцних порід. Після кожного виміру, що показує, що нахил свердловини перевищує допустимий, її треба намагатися повернути на місце. Для цього разом із буровим інструментом опускають спеціальні «відхилячі», які допомагають при бурінні зменшити кут нахилу свердловини. Нерідко трапляються аварії із втратою бурового інструменту та частини труб. Після цього новий ствол доводиться робити, як ми вже говорили, відступивши убік. Ось і уявіть, як виглядає в землі свердловина: щось на кшталт розгалуженого на глибині коріння гігантської рослини.
У цьому вся причина особливої тривалості останньої фази буріння.
Після найбільшої аварії – «чорної дати» 1984 року – знову підійшли до глибини 12 км лише через 6 років. У 1990 році було досягнуто максимум - 12 262 км. Після ще кількох аварій переконалися, що глибше не пробитися. Усі можливості сучасної техніки вичерпані. Здавалося, що Земля більше не хоче відкривати свої таємниці. Буріння припинили 1992 року і пояснювалося це відсутністю фінансових коштів. Це був кінець всесвітньо відомої Кольської надглибокої свердловини. У1995 року провели консервацію свердловини, а 2008 року Кольська надглибока свердловина була зовсім занедбана, все цінне обладнання було демонтовано та вивезено (у більшості було здано на металобрухт). До 2012 року було демонтовано головну вежу бурильної установки. Наразі працює лише Кольський науковий центр української академії наук у якому досі вивчають керн здобутий із надглибокої свердловини.
Кольська свердловина дала уявлення про реальну будову континентальної кори. Сформувала поняття про неоднорідність та хибність пластових кордонів. Внесла наукові корективи до геофізичних вимірів та геологічних уявлень. Отримано нову інформацію з інтерпретацією цінних геофізичних даних. Унікальність свердловини і в тому, що дізнавшись багато, науці доведеться ще багато зрозуміти про будову планети Земля. Це дає підстави вважати, що надглибоке буріння — єдиний шлях наукового розвитку геології як науки.
. ПІДТРИМАТИ ПРОЕКТ .
Дякуємо за виявлений інтерес до нашого проекту.
Збором та обробкою інформації займається дві з половиною особи.
Усі витрати, пов'язані з просуванням та розвитком проекту, роботою в архівах різних міст, сьогодні покриваються за рахунок добровільних пожертвувань.
Наш проект існує абсолютно без усілякої спонсорської допомоги, ті, хто його робить, це ми з вами, ми хочемо залишитися незалежними. Ні від кого, крім живих конкретних небайдужих людей, ми не залежимо. Якщо ви вважаєте, що цей проект потрібен, зробіть велику справу, натисніть на кнопку та оформіть грошовий переказ на ту суму, яка особисто для вас буде прийнятною.