Ir sasniegts dziļākais urbums uz zemes. Īpaši dziļa aka Kolas pussalā: vēsture un noslēpumi

Lietus, migla, desmit grādi pēc Celsija. To sauc par polāro vasaru...

Greideris, kas dodas debesīs, ir tehnoloģisks ceļš, un mums šeit nevajadzētu būt. Spiežam pa labi, uz ceļa malu, lai ielaistu mums pretim nākošo smago mašīnu kolonnu, raksta Artjoms Ačkasovs.

Augstie ķermeņi līdz augšai noslogoti ar melno granti – sulfīda vara-niķeļa rūdu. Mēs paceļamies augstāk, un tagad mūsu fordiem ir pielipis viskozs mākonis, un vējstikla tīrītāju sviras mirgo ātrāk. Taču tas neuzlaboja redzamību – biezajā baltajā vate varēju saskatīt tikai priekšā braucošās mašīnas aizmugurējos lukturus. Mēs uzmanīgi izbraucam starp atkritumu kaudzēm.

Pēkšņi miglā parādās milzīgas betona ēkas, kas izskatās pēc rūpnīcu ēkām.

Laipni lūdzam SG-3 objektā, kas pazīstams arī kā Kola Superdeep Well. Precīzāk, kas no viņas palicis pāri...

Vēsture ir nežēlīga lieta. Tās lapas ir izrautas, pārrakstītas, mainītas vietām. Tam, ko tagad zināja katrs padomju skolēns vai students, tam nav vietas dažādām izklaidēm pārbagātajā atmiņā. Zem zinātniskie sasniegumi tiek saprasta jauna viedtālruņa lietojumprogramma. Sasniegumi Krievu zinātne maz zināms. Padomju zinātnes sasniegumi tiek izsmieti vai pilnībā aizmirsti. Tikmēr vairākās jomās padomju zinātnieki faktiski bija priekšā pārējiem. Tas attiecās arī uz ģeoloģiskajiem pētījumiem.

Tieši zinātniskiem nolūkiem 1970. gadā tika uzsākts Kolas superdziļās akas projekts. Atrašanās vieta netālu no Nikeļa rūpnīcas pilsētas Murmanskas apgabalā netika izvēlēta nejauši - pirmkārt, pateicoties jau zināmajai vērtīgo resursu pārpilnībai šajā reģionā (niķelis, apatīts, titāns, varš utt.). Otrkārt, šeit ir apakšējā robeža zemes garoza nonāk pēc iespējas tuvāk virsmai. Tas nozīmē, ka īpaši dziļa urbuma urbšana šeit palīdzētu ne tikai identificēt derīgo izrakteņu krājumus (jo īpaši izpētīt Pečengas niķeļa atradnes dziļo struktūru), bet arī atbildēt uz jautājumiem par Zemes uzbūvi, par ko tajās. gadu zinātniekiem bija ļoti aptuvena izpratne. Citu uzdevumu starpā bija visaptveroša dziļurbšanas tehnoloģijas izstrāde, lai uzlabotu jaunas paaudzes iekārtas urbšanas procesa uzraudzībai, izpētei, automatizācijai un kontrolei.

Sākumā urbšana tika veikta, izmantojot Uralmash-4E sērijveida platformu, kas paredzēta naftas urbumiem. Līdz 2000 metru dziļumam šahta tika dzīta ar tērauda urbjcaurulēm, kuras vēlāk tika nomainītas pret alumīnija caurulēm to vieglākā svara un lielākas stiprības dēļ. Beigās atradās turbourbis - 46 metrus gara turbīna ar destruktīvu vainagu galā, ko darbina māla šķīdums, kas tika iesūknēts caurulē zem 40 atmosfēru spiediena.

Sasniedzot 7264 metru atzīmi, izrakumus veica progresīvāks Uralmash-15000 komplekss, kas bija padomju zinātnes un tehnikas iemiesojums. Sistēma strādāja ar daudz elektronikas un automatizācijas. Karbīda kroņi tika aizstāti ar dimanta kroņiem. Augsta augsnes blīvuma apstākļos vainagu kalpošanas laiks nepārsniedza četras stundas, t.i., no sešiem līdz desmit metriem padziļinājuma. Pēc tam bija nepieciešams pacelt un demontēt visu vairāku tonnu 33 metru cauruļu kolonnu, kas aizņēma vismaz 18 stundas tuvāk 12 kilometru dziļumam.

Jūs varat jautāt, kāpēc visa šī sarežģītība? Fakts ir tāds, ka gandrīz katru izrakumu metru pavadīja kāds zinātnisks atklājums. Labākajos gados SG-3 strādāja gandrīz divi desmiti zinātnisko laboratoriju. Kodolā pacelto iežu paraugu izpēte un speciālā aprīkojuma nolaišanās akā pilnībā pārvērta teorētiskās zināšanas zinātnieki par Zemes uzbūvi. Tādējādi granīta josta izrādījās daudz biezāka, nekā zinātnieki domāja. Paredzētajā dziļumā bazalta vispār nebija - tā vietu ieņēma poraini granīta ieži, kas izraisīja vairākus sabrukumus un negadījumus urbšanas platformā. Fosilizēti mikroorganismi tika atklāti lielā dziļumā, kas ļāva apgalvot, ka dzīvība uz planētas parādījās vismaz pusotru miljardu gadu agrāk, nekā tika uzskatīts iepriekš. Arī zinātnieku apgalvojumi par temperatūras režīmiem planētas zarnās neapstiprinājās - tur izrādījās daudz karstāks...

Protams, tik dziļas akas urbšana izmaksāja ļoti dārgi. Zemes nogruvumi izraisīja negadījumus un stumbra saliekšanu. Vēl viena avārija 12 262 metru dziļumā, kas gandrīz sakrita ar PSRS sabrukumu, izrādījās pēdējā Kolas superdziļuma vēsturē. Nebija neviena, kas finansētu šo projektu. Deviņdesmito gadu vidū aka bija naftalizēta. Desmit gadus vēlāk tā tika beidzot pamesta, tajā laikā paliekot par dziļāko urbumu pasaulē (un vienīgo, kas tika urbts zinātniskiem nolūkiem).

Protams, tad stacija, kas reiz deva pasaulei desmitiem zinātniskie atklājumi katru gadu, tika pilnībā izlaupīts.

Visas ēkas tika iznīcinātas, tostarp 70 metru tornis, kurā atradās urbšanas iekārta. SG-3 objektā reti apmeklētāji jūtas kā stalkeri.

Zem kājām skaļi krakšķ bijušās pasaules fragmenti. Izsists stikls, keramika, sarūsējis dzelzs, šķelti ķieģeļi.

Galvenās ēkas priekšā atrodas kāpurķēžu transportiera skelets.

Ēku sienās ir spraugas. Acīmredzot kāds šādā veidā izņēma dārgu aprīkojumu.

IN bijušās laboratorijasķīmiskās vielas ir izkaisītas.

Dārgās elektronikas, elektrības un automatizācijas vietā ir tukši skapji, kas noplēsti no stiprinājumiem.

Pēkšņi miglas mākonī atskan dīzeļdzinēja dārdoņa. Es instinktīvi ielīstu aiz sabrukušajiem griestiem. Vecs Mercedes mikroautobuss lēnām tuvojas nopostītajai ēkai. Atvērtās aizmugurējās durvis atsitās pret sarūsējušo korpusu. Metāla mednieki turpina melno darbu...

Naftas kompānija (OC) Rosņeftj kā daļa no projekta Sahalin-1 konsorcija ir veiksmīgi pabeigusi pasaulē garākā urbuma urbšanu Čaivo atradnē, ziņoja uzņēmuma Informācijas politikas departaments.

Ražošanas akai O-14 ir pasaulē lielākais urbuma dziļums - 13 500 metri un urbuma horizontālais posms 12 033 metru garumā. Tas tika urbts lauka galējā dienvidaustrumu galā no Orlanas urbšanas platformas.

“Šī aka ir turpinājums mūsu izcilā projekta veiksmīgai īstenošanai. Izsaku pateicību mūsu partneriem – ExxonMobil, pateicoties kuru urbšanas tehnoloģiju izmantošanai šis sasniegums kļuva iespējams,” sacīja Rosņeftj vadītājs Igors Sečins.

Kopš 2003. gada, īstenojot projektu Sahalin-1, jau ir uzstādīti vairāki pasaules rekordi tālsatiksmes urbumu urbšanā. Piemēram, 2011. gada janvārī naftas urbums Odoptu-Sea atradnē, kas tika urbts zem akūts leņķis līdz zemes virsmai, ar 12 345 metru garumu kļuva visvairāk ilgi labi pasaulē.

2013. gada aprīlī tika izurbts urbums Z-43, kura dziļums bija 12 450 metri, un tā paša gada jūnijā Chaivinskoje laukā atkal tika pārspēts pasaules rekords: urbuma Z-42 dziļums bija 12 700 metri, plus horizontāls posms 11 739 metru augstumā.

2014. gada aprīlī projekta Sahalin-1 komanda pabeidza urbuma Z-40 urbšanu Čaivo piekrastes laukā, kurā pirms O-14 urbuma parādīšanās pasaulē lielākais urbuma dziļums bija 13 000 metru un horizontālā sekcijas dziļums bija 12 130 metri.

Šodien, ņemot vērā jauno rekorddziļurbumu, konsorcijs Sakhalin-1 ir izurbis 9 no 10 garākajiem urbumiem pasaulē.

Veiksmīga pieteikšanās progresīvās tehnoloģijas urbšana ļauj samazināt izmaksas papildu jūras konstrukciju, cauruļvadu un citu lauka infrastruktūras elementu būvniecībai.

Turklāt, samazinot urbšanas un ražošanas vietu platību, Rosņeftj izmantotās uzlabotās urbšanas tehnoloģijas palīdz aizsargāt vidi.

Kolas superdziļurbums, kas iestādīts par godu 100. gadadienai kopš Ļeņina dzimšanas 1970. gadā, joprojām ir dziļākā vertikālā aka pasaulē, kas urbta uz zemes. Tā dziļums ir 12 262 metri.

Chaivo lauks ir viens no trim Sahalin-1 projekta laukiem. Atrodas uz ziemeļaustrumiem no Sahalīnas krasta. Jūras dziļums svārstās no 14 līdz 30 m Orlan platformas uzstādīšanas vietā ar urbšanas un izmitināšanas moduļiem, jūras dziļums ir 15 m, attālums līdz krastam ir 5 km (pie robežas) un 15 km (tālā robeža); . Lauks tika nodots ekspluatācijā 2005. gadā.

Orlan platformas uzstādīšana tika pabeigta 2005. gada jūlijā, bet urbšanas darbi tika uzsākti 2005. gada decembrī. Platformā ir minimālas iespējas produktu sagatavošanai, jo visi saražotie produkti tiek piegādāti Chayvo krasta pārstrādes kompleksam. Tērauda-betona konstrukcija, uz kuras atrodas urbšanas un izmitināšanas moduļi, tiek izmantota, lai attīstītu Chayvo lauka dienvidrietumu un dienvidaustrumu daļas. "Orlan" tērauda-betona pamatne viegli iztur ledus uzbrukumu un milzu paugurus, kas sasniedz sešstāvu ēkas augstumu.

Sahalīna-1 ir pirmais liela mēroga ārzonas projekts, kas īstenots Krievijas Federācijā saskaņā ar 1996. gadā noslēgto Ražošanas koplietošanas līgumu (PSA). Projekta dalībnieku akcijas: NK Rosneft - 20%, ExxonMobil - 30%, SODECO - 30%, ONGC Videsh Ltd - 20%.

Projekts Sahalin-1 ietver trīs ārzonas lauku attīstību: Chaivo, Odoptu un Arkutun-Dagi, kas atrodas Sahalīnas salas ziemeļaustrumu šelfā. Projekta ietvaros kopējās atgūstamās rezerves ir 236 miljoni tonnu naftas un 487 miljardi kubikmetru gāzes. Pirmais Chaivo lauks tika nodots ekspluatācijā 2005. gadā, Odoptu lauks 2010. gadā un Arkutun-Dagi lauks 2015. gada janvārī. Kopš projekta sākuma saražoti 70 miljoni tonnu naftas, saražoti un pārdoti 16 miljardi kubikmetru gāzes.

20. gadsimts iezīmējās ar cilvēka triumfu gaisā un lielākās daļas iekarošanu dziļas depresijas Pasaules okeāns. Joprojām nesasniedzams ir tikai sapnis iekļūt mūsu planētas sirdī un izzināt līdz šim apslēpto dzīvību tās dzīlēs. “Ceļojums uz Zemes centru” solās būt ārkārtīgi grūts un aizraujošs, pilns ar daudziem pārsteigumiem un neticamiem atklājumiem. Pirmie soļi pa šo ceļu jau ir sperti – visā pasaulē ir izurbti vairāki desmiti īpaši dziļu urbumu. Īpaši dziļu urbumu laikā iegūtā informācija izrādījās tik satriecoša, ka satricināja ģeologu iedibinātās idejas par mūsu planētas uzbūvi un sniedza bagātīgus materiālus pētniekiem dažādās zināšanu jomās.

Pieskarieties halātam

13. gadsimtā strādīgie ķīnieši izraka 1200 metru dziļas akas. Eiropieši laboja Ķīnas rekordu 1930. gadā, iemācoties caurdurt zemes virsmu ar 3 kilometru urbšanas palīdzību. 50. gadu beigās akas tika pagarinātas līdz 7 kilometriem. Bija sācies īpaši dziļo urbumu laikmets.

Tāpat kā vairums globālo projektu, ideja izurbt Zemes augšējo apvalku radās 20. gadsimta 60. gados, lidojumi kosmosā un ticība zinātnes un tehnoloģiju neierobežotajām iespējām. Amerikāņi plānoja ar aku iziet cauri visai zemes garozai un iegūt augšējās mantijas iežu paraugus. Idejas par mantiju toreiz (kā arī tagad) balstījās tikai uz netiešiem datiem - seismisko viļņu izplatīšanās ātrumu dziļumos, kuru izmaiņas tika interpretētas kā iežu slāņu robeža. dažāda vecuma un sastāvs. Zinātnieki uzskatīja, ka zemes garoza ir kā sviestmaize: augšā jauni ieži, apakšā senie ieži. Tomēr tikai beidzies dziļa urbšana varētu sniegt autentisku priekšstatu par Zemes ārējā apvalka un augšējās mantijas uzbūvi un sastāvu.

Projekts "Mohol"

1958. gadā ASV parādījās Moholas īpaši dziļās urbšanas programma. Šis ir viens no drosmīgākajiem un noslēpumainākajiem pēckara Amerikas projektiem. Tāpat kā daudzas citas programmas, Mohols bija paredzēts, lai apsteigtu PSRS zinātniskajā konkurencē, uzstādot pasaules rekordu ultra-dziļu urbšanā. Projekta nosaukums cēlies no vārdiem “Mohorovicic” — tā horvātu zinātnieka vārda, kurš identificēja saskarni starp zemes garozu un apvalku – Moho robežu, un “hole”, kas angļu valodā nozīmē “aka”. Programmas veidotāji nolēma veikt urbumus okeānā, kur, pēc ģeofiziķu domām, zemes garoza ir daudz plānāka nekā kontinentos. Bija nepieciešams nolaist caurules vairākus kilometrus ūdenī, aptvert 5 kilometrus no okeāna dibena un sasniegt augšējo mantiju.

1961. gada aprīlī pie Gvadelupas salas Karību jūrā, kur ūdens stabs sasniedz 3,5 km, ģeologi veica piecus urbumus, no kuriem dziļākais iedziļinājās 183 metru dziļumā. Saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem šajā vietā zem nogulumiežiem viņi cerēja atrast augšējais slānis zemes garoza ir granīts. Bet no nogulumiem atgūtajā kodolā bija tīri bazalti – sava veida granīta antipods. Urbšanas rezultāts zinātniekus atturēja un tajā pašā laikā iedvesmoja, un viņi sāka gatavot jaunu urbšanas posmu. Bet, kad projekta izmaksas pārsniedza 100 miljonus ASV dolāru, ASV Kongress pārtrauca finansējumu. "Mohols" neatbildēja ne uz vienu no uzdotajiem jautājumiem, taču parādīja galveno – ultradziļi urbumi okeānā ir iespējami.

Bēres atliktas

Īpaši dziļa urbšana ļāva ieskatīties dziļumos un saprast, kā ieži uzvedas augstā spiedienā un temperatūrā. Priekšstats, ka ieži kļūst blīvāki līdz ar dziļumu un samazinās to porainība, izrādījās nepareizs, tāpat kā viedoklis par sausu zemes dzīļu. Pirmo reizi tas tika atklāts, veicot Kolas superdziļu urbumu urbumus senajos kristāliskajos slāņos, apstiprināja faktu, ka daudzu kilometru dziļumā ieži ir saplīsuši ar daudzām porām, un ūdens šķīdumi brīvi pārvietojas zem vairāku simtu atmosfēru spiediena. Šis atklājums ir viens no svarīgākajiem sasniegumiemīpaši dziļa urbšana. Tas lika mums vēlreiz pievērsties radioaktīvo atkritumu apglabāšanas problēmai, ko bija paredzēts ievietot dziļurbumos, kas šķita pilnīgi droši. Ņemot vērā ultradziļās urbšanas laikā iegūto informāciju par zemes dzīļu stāvokli, projekti šādu apbedījumu izveidei šobrīd izskatās ļoti riskanti.

Atdzisušā inferno meklējumos

Kopš tā laika pasaule ir kļuvusi slima ar īpaši dziļu urbšanu. Gatavota ASV jauna programma okeāna dibena izpēte (Deep Sea Drilling Project). Īpaši šim projektam būvētais Glomar Challenger vairākus gadus pavadīja dažādu okeānu un jūru ūdeņos, to dzelmēs izurbjot gandrīz 800 urbumus, sasniedzot maksimālo dziļumu 760 m plātņu tektonikas teorija. Ģeoloģija kā zinātne piedzima no jauna. Tikmēr Krievija gāja savu ceļu. Interese par problēmu, ko pamodināja Amerikas Savienoto Valstu panākumi, izraisīja programmu “Zemes interjera izpēte un īpaši dziļi urbumi”, taču ne okeānā, bet gan kontinentā. Neskatoties uz tās gadsimtiem seno vēsturi, kontinentālā urbšana šķita pilnīgi jauna lieta. Galu galā mēs runājām par iepriekš nesasniedzamiem dziļumiem - vairāk nekā 7 kilometriem. 1962. gadā Ņikita Hruščovs apstiprināja šo programmu, lai gan viņu vairāk vadīja politiski, nevis zinātniski motīvi. Viņš nevēlējās atpalikt no ASV.

Urbšanas tehnoloģijas institūtā jaunizveidoto laboratoriju vadīja slavenais naftas darbinieks Dr. tehniskās zinātnes Nikolajs Timofejevs. Viņam tika uzdots pamatot iespēju veikt ultradziļu urbšanu kristāliskajos iežos – granītos un gneisos. Izpēte ilga 4 gadus, un 1966. gadā eksperti pieņēma spriedumu - urbt var, un ne vienmēr ar rītdienas tehnoloģijām pietiek ar jau esošo aprīkojumu. galvenā problēma- siltums dziļumā. Saskaņā ar aprēķiniem, iekļūstot iežos, kas veido zemes garozu, temperatūrai vajadzētu paaugstināties par 1 grādu ik pēc 33 metriem. Tas nozīmē, ka 10 km dziļumā mums vajadzētu sagaidīt aptuveni 300°C, bet 15 km - gandrīz 500°C. Urbšanas instrumenti un instrumenti neizturēs šādu karstumu. Vajadzēja meklēt vietu, kur dziļumā nav tik karsts...

Tika atrasta tāda vieta – senais Kolas pussalas kristāliskais vairogs. Zemes fizikas institūtā sagatavotajā ziņojumā teikts: miljardu gadu pastāvēšanas laikā Kolas vairogs ir atdzisis, temperatūra 15 km dziļumā nepārsniedz 150 ° C. Un ģeofiziķi ir sagatavojuši aptuvenu Kolas pussalas zemes dzīļu posmu. Pēc viņu domām, pirmie 7 kilometri ir zemes garozas augšējās daļas granīta slāņi, tad sākas bazalta slānis. Tajā laikā ideja par zemes garozas divslāņu struktūru bija vispārpieņemta. Bet, kā vēlāk izrādījās, gan fiziķi, gan ģeofiziķi kļūdījās. Urbšanas vieta tika izvēlēta Kolas pussalas ziemeļu galā pie Vilgiskoddeoaivinjärvi ezera. Somu valodā tas nozīmē “Zem Vilku kalna”, lai gan šajā vietā nav ne kalnu, ne vilku. Akas, kuras projektētais dziļums bija 15 kilometri, urbšana sākās 1970. gada maijā.

Zviedru vilšanās

80. gadu beigās Zviedrijā, meklējot dabasgāze nebioloģiskas izcelsmes urbums tika izurbts 6,8 km dziļumā. Ģeologi nolēma pārbaudīt hipotēzi, ka nafta un gāze veidojas nevis no mirušiem augiem, kā uzskata lielākā daļa zinātnieku, bet gan caur mantijas šķidrumiem - karstiem gāzu un šķidrumu maisījumiem. Ar ogļūdeņražiem piesātinātie šķidrumi no mantijas iesūcas zemes garozā un uzkrājas lielos daudzumos. Tajos gados ideja par ogļūdeņražu izcelsmi nebija organisko vielu nogulumu slāņi, un caur dziļiem šķidrumiem bija jaunums, daudzi gribēja to pārbaudīt. No šīs idejas izriet, ka ogļūdeņražu krājumos var būt ne tikai nogulumieži, bet arī vulkāniskie un metamorfie ieži. Tāpēc Zviedrija, kas lielākoties atrodas uz sena kristāliska vairoga, nolēma eksperimentēt.

Urbšanai tika izvēlēts Siljanas gredzena krāteris ar 52 km diametru. Saskaņā ar ģeofizikālajiem datiem, 500-600 metru dziļumā atradās kalcinēti granīti - iespējams blīvējums zem ogļūdeņraža rezervuāram. Smaguma paātrinājuma mērījumi, pēc kuru maiņas var spriest par dziļumā guļošo iežu sastāvu un blīvumu, liecināja par ļoti porainu iežu klātbūtni 5 km dziļumā - iespējamu naftas un gāzes rezervuāru. Urbšanas rezultāti lika vilties zinātniekiem un investoriem, kuri šajā darbā ieguldīja 60 miljonus dolāru. Caurvadītajos slāņos nebija rūpniecisko ogļūdeņražu krājumu, tikai skaidri bioloģiskas izcelsmes naftas un gāzes izpausmes no senajiem bitumeniem. Jebkurā gadījumā neviens nav spējis pierādīt pretējo.

Pazemes rīks

Kolas urbuma SG-3 urbšanai nebija nepieciešams izveidot principiāli jaunas ierīces un milzu mašīnas. Sākām strādāt ar to, kas mums jau bija: Uralmash 4E instalāciju ar celtspēju 200 tonnas un vieglmetāla caurulēm. Tas, kas tajā laikā patiešām bija vajadzīgs, bija nestandarta tehnoloģiskie risinājumi. Galu galā neviens nav urbis tik lielā dziļumā cietos kristāliskos iežos, un tas, kas tur notiks, bija tikai iedomāties vispārīgs izklāsts. Tomēr pieredzējuši urbēji saprata, ka neatkarīgi no tā, cik detalizēts ir dizains, faktiskā aka būs daudz sarežģītāka. Pēc pieciem gadiem, kad SG-3 dziļums pārsniedza 7 kilometrus, tika uzstādīta jauna Uralmash 15 000 urbšanas iekārta - viena no modernākajām tajā laikā. Jaudīgs, uzticams, ar automātisku pacelšanas mehānismu, tas varētu izturēt līdz 15 km garu cauruļu auklu. Urbšanas iekārta pārvērtās par pilnībā apšūtu torni 68 m augstumā, spītējot spēcīgajiem vējiem, kas plosījās Arktikā. Netālu izauga neliela rūpnīca, zinātniskās laboratorijas un galvenās noliktavas.

Urbjot nelielos dziļumos, uz virsmas tiek uzstādīts motors, kas griež cauruļu virkni ar urbi galā. Urbis ir dzelzs cilindrs ar zobiem, kas izgatavoti no dimantiem vai cietajiem sakausējumiem - kronis. Šis kronis iekož klintīs un izgriež tievu kolonnu – serdi. Lai atdzesētu instrumentu un no akas noņemtu mazus gružus, tajā tiek iesūknēts urbšanas šķidrums - šķidrs māls, kas pastāvīgi cirkulē gar vārpstu kā asinis traukos. Pēc kāda laika caurules tiek paceltas uz virsmas, atbrīvotas no serdes, tiek mainīts vainags un kolonna atkal tiek nolaista sejā. Tādā veidā tiek veikta parastā urbšana.

Ko darīt, ja mucas garums ir 10-12 kilometri ar diametru 215 milimetri? Caurules aukla kļūst par plānu vītni, kas nolaista akā. Kā to pārvaldīt? Kā jūs varat redzēt, kas notiek raktuvēs? Tāpēc Kolas akā urbšanas auklas apakšā tika uzstādītas miniatūras turbīnas, kuras tika iedarbinātas ar urbšanas šķidrumu, kas sūknēts pa caurulēm zem spiediena. Turbīnas pagrieza karbīda uzgali un izgrieza serdi. Visa tehnoloģija bija labi izstrādāta, operators pie vadības paneļa redzēja vainaga griešanos, zināja tā ātrumu un varēja kontrolēt procesu.

Ik pēc 8-10 metriem uz augšu bija jāpaceļ vairāku kilometru cauruļu kolonna. Nolaišanās un pacelšanās kopā aizņēma 18 stundas.

Dimanta sapņi par Volgas reģionu

Kad iekšā Ņižņijnovgorodas apgabals Tika atrasti mazi dimanti, kas ģeologus ļoti mulsināja. Protams, vienkāršākais veids bija pieņemt, ka dārgakmeņus atnesis ledājs vai upes ūdeņi no kaut kur ziemeļiem. Bet ko darīt, ja vietējā zemes dzīle slēpj kimberlīta cauruli - dimantu rezervuāru? Viņi nolēma pārbaudīt šo hipotēzi 80. gadu beigās, kad zinātniskās urbšanas programma Krievijā ieguva apgriezienus. Urbšanas vieta tika izvēlēta uz ziemeļiem Ņižņijnovgoroda, kas atrodas milzīgas gredzenveida struktūras centrā, kas skaidri izceļas reljefā. Vieni to uzskatīja par meteorīta krāteri, citi – par sprādziena cauruli vai vulkāna krāteri. Urbšana tika pārtraukta, kad Vorotilovskas urbums sasniedza 5374 m dziļumu, no kura vairāk nekā kilometrs atradās kristāliskos pagraba iežos. Kimberlīti tur netika atrasti, taču godīgi jāsaka, ka strīds par šīs būves izcelsmi arī netika atrisināts. No dziļumiem izvilktie fakti bija vienlīdz piemēroti abu hipotēžu piekritējiem, katrs palika pie sava viedokļa. Un aka tika pārvērsta par dziļo ģeolaboratoriju, kas darbojas vēl šodien.

Skaitļa "7" maldināšana

7 kilometri ir liktenīgā atzīme Kolas superdziļumam. Aiz viņas sākās nezināmais, daudzi negadījumi un nepārtraukta cīņa ar akmeņiem. Mucu nevarēja noturēt vertikāli. Kad pirmo reizi pieveicām 12 km, aka no vertikāles novirzījās par 21°. Lai gan urbēji jau bija iemācījušies strādāt ar neticamo stobra izliekumu, tālāk tikt nebija iespējams. Aka bija jāurbj no 7 kilometru atzīmes. Lai iegūtu vertikālu vārpstu cietos akmeņos, jums ir nepieciešams ļoti stingrs urbšanas auklas dibens, lai tas kā sviests iekļūtu pazemē. Bet rodas vēl viena problēma - aka pakāpeniski izplešas, urbis tajā karājas, tāpat kā glāzē, mucas sienas sāk sabrukt un var saspiest instrumentu. Šīs problēmas risinājums izrādījās oriģināls – tika izmantota svārsta tehnoloģija. Sējmašīna tika mākslīgi šūpota akā un nomāca spēcīgas vibrācijas. Sakarā ar to bagāžnieks izrādījās vertikāls.

Visizplatītākais negadījums jebkurā urbšanas iekārtā ir cauruļu virknes pārrāvums. Parasti viņi mēģina atkal notvert caurules, bet, ja tas notiek lielā dziļumā, problēma kļūst neatgriezeniska. Velti meklēt 10 kilometru akā tādu šahtu pameta un iedarbināja jaunu, nedaudz augstāk. SG-3 cauruļu plīsumi un zudumi notika daudzas reizes. Rezultātā aka apakšējā daļā izskatās kā milzu auga sakņu sistēma. Akas atzarojums satraukts urbējus, bet izrādījās par svētību ģeologiem, kas negaidīti saņēma trīsdimensiju attēlu ar iespaidīgu seno Arhejas iežu posmu, kas veidojies pirms vairāk nekā 2,5 miljardiem gadu.

1990. gada jūnijā SG-3 sasniedza 12 262 m dziļumu. Viņi sāka sagatavot aku rakšanai līdz 14 km, un pēc tam atkal notika avārija - ap 8550 m pārtrūka caurules aukla. Darba turpināšana prasīja ilgstošu sagatavošanos, aprīkojuma modernizāciju un jaunas izmaksas. 1994. gadā Kolas superdziļu raktuvju urbšana tika pārtraukta. Pēc 3 gadiem viņa iekļuva Ginesa rekordu grāmatā un joprojām ir nepārspējama līdz šai dienai. Tagad aka ir laboratorija dziļo interjeru izpētei.

Slepenā zemes dzīle

SG-3 bija slepenais objekts no paša sākuma. Pie vainas ir pierobežas josla, stratēģiskās atradnes rajonā un zinātniskā prioritāte. Pirmais ārzemnieks, kurš apmeklēja urbšanas vietu, bija viens no Čehoslovākijas Zinātņu akadēmijas vadītājiem. Vēlāk, 1975. gadā, Pravda tika publicēts raksts par Kolas superdziļu, ko parakstīja ģeoloģijas ministrs Aleksandrs Sidorenko. Zinātnisku publikāciju par Kolas aku joprojām nebija, taču daļa informācijas noplūda uz ārzemēm. Pasaule sāka vairāk mācīties no baumām – PSRS tika urbta dziļākā aka.

Pār aku droši vien līdz pat “perestroikai” būtu karājies noslēpumainības plīvurs, ja 1984. gadā Maskavā nenotiktu Pasaules ģeoloģijas kongress. Uz tik lielu zinātniskā pasaule Pasākums tika rūpīgi sagatavots Ģeoloģijas ministrijai - tika gaidīti daudzi dalībnieki. Bet ārzemju kolēģus pirmām kārtām interesēja Kolas superdziļums! Amerikāņi neticēja, ka mums tas vispār ir. Akas dziļums līdz tam laikam bija sasniedzis 12 066 metrus. Objektu vairs nebija jēgas slēpt. Maskavā kongresa dalībniekus cienāja ar Krievijas ģeoloģijas sasniegumu izstādi, viens no stendiem bija veltīts SG-3 akai. Eksperti visā pasaulē neizpratnē raudzījās uz parasto urbja galvu ar nolietotiem karbīda zobiem. Un šādi viņi urbj dziļāko aku pasaulē? Neticami! Uz Zapolyarny ciemu devās liela ģeologu un žurnālistu delegācija. Apmeklētājiem tika parādīta urbšanas iekārta darbībā, tika noņemtas un atvienotas 33 metrus garas cauruļu daļas. Visapkārt bija kaudzes ar urbjgalvām, kas bija tieši tādas pašas kā uz stenda Maskavā.

Zinātņu akadēmijas delegāciju uzņēma slavenais ģeologs, akadēmiķis Vladimirs Belousovs. Preses konferences laikā viņam tika uzdots klausītāju jautājums:
– Kas ir svarīgākais, ko Kolas aka parādīja?
- Kungi! Galvenais, ka tas parādīja, ka mēs neko nezinām par kontinentālo garozu,” godīgi atbildēja zinātnieks.

Dziļš pārsteigums

Protams, viņi kaut ko zināja par kontinentu garozu. Faktu, ka kontinentus veido ļoti seni ieži, kuru vecums ir no 1,5 līdz 3 miljardiem gadu, neatspēkoja pat Kolas aka. Taču ģeoloģiskā sadaļa, kas sastādīta, pamatojoties uz SG-3 kodolu, izrādījās tieši pretēja tam, ko zinātnieki iepriekš bija iedomājušies. Pirmos 7 kilometrus veidoja vulkāniskie un nogulumieži: tufi, bazalts, brekas, smilšakmeņi, dolomīti. Dziļāk atradās tā sauktais Konrāda posms, pēc kura krasi palielinājās seismisko viļņu ātrums klintīs, kas tika interpretēts kā robeža starp granītiem un bazaltiem. Šis posms tika iziets jau sen, bet zemes garozas apakšējā slāņa bazalti nekur neparādījās. Gluži pretēji, sāka parādīties granīti un gneiss.

Kolas posms labi atspēkoja zemes garozas divslāņu modeli un parādīja, ka seismiskie posmi pazemes virsmā nav iežu slāņu robežas. atšķirīgs sastāvs. Drīzāk tie norāda uz akmens īpašību izmaiņām ar dziļumu. Pie augsta spiediena un temperatūras iežu īpašības acīmredzot var krasi mainīties, tā ka granīti tajos fiziskās īpašības kļūt līdzīgi bazaltiem un otrādi. Bet no 12 kilometru dziļuma virspusē paceltais “bazalts” nekavējoties kļuva par granītu, lai gan pa ceļam tas piedzīvoja smagu “kesona slimības” uzbrukumu - serde sabruka un sadalījās plakanās plāksnēs. Jo tālāk aka gāja, jo mazāk kvalitatīvu paraugu nonāca zinātnieku rokās.

Dziļums saturēja daudz pārsteigumu. Iepriekš bija dabiski domāt, ka, attālinoties no zemes virsmas, palielinoties spiedienam, ieži kļūst monolītāki, ar nelielu skaitu plaisu un poru. SG-3 pārliecināja zinātniekus par pretējo. Sākot no 9 kilometriem, slāņi izrādījās ļoti poraini un burtiski pildīti ar plaisām, caur kurām cirkulēja ūdens šķīdumi. Šo faktu vēlāk apstiprināja arī citas īpaši dziļas akas kontinentos. Dziļumā izrādījās daudz karstāks, nekā gaidīts: pat 80°! Pie 7 km atzīmes temperatūra sejā bija 120°C, 12 km jau sasniegusi 230°C. Zinātnieki atklāja zelta mineralizāciju paraugos no Kolas akas. Dārgmetāla ievietošana tika atrasta senajos iežos 9,5-10,5 km dziļumā. Tomēr zelta koncentrācija bija pārāk zema, lai deklarētu atradni - vidēji 37,7 mg uz tonnu iežu, taču pietiekama, lai to sagaidītu citās līdzīgās vietās.

Mūsu mājas planētas siltums

Augstās temperatūras, ar kurām saskaras urbēji pazemē, radīja zinātnieku ideju izmantot šo praktiski neizsmeļamo enerģijas avotu. Piemēram, jaunos kalnos (tādos kā Kaukāzs, Alpi, Pamirs) 4 kilometru dziļumā zemes dzīļu temperatūra sasniegs 200°C. Šo dabisko akumulatoru var likt strādāt jūsu labā. Tuvumā ir nepieciešams urbt divas dziļas akas un savienot tās ar horizontālām dreifēm. Tad vienā akā tiek iesūknēts ūdens un no otras tiek iegūts karsts tvaiks, kas tiks izmantots pilsētas apkurei vai cita veida enerģijas ražošanai. Nopietna problēma šādiem uzņēmumiem var būt kodīgas gāzes un šķidrumi, kas seismiski aktīvās zonās nav nekas neparasts. 1988. gadā amerikāņiem bija jāpabeidz akas urbšana Meksikas līča šelfā pie Alabamas krastiem, sasniedzot 7399 m dziļumu. Iemesls tam bija zemūdens temperatūra, kas sasniedza 232 ° C, ļoti augsts spiediens un emisijas no skābām gāzēm. Tajās vietās, kur atrodas karstā pazemes ūdens nogulsnes, to iespējams iegūt tieši no akām no diezgan dziļiem horizontiem. Šādi projekti ir piemēroti Kaukāzam, Pamiram, Tālajos Austrumos. Tomēr augstās darbu izmaksas ierobežo ieguves dziļumu līdz četriem kilometriem.

Sekojot krievu takai

Kolas akas demonstrācija 1984. gadā atstāja dziļu iespaidu uz pasaules sabiedrību. Daudzas valstis ir sākušas sagatavot zinātnisko urbumu projektus kontinentos. Līdzīga programma 80. gadu beigās tika apstiprināta Vācijā. Īpaši dziļais urbums KTB Hauptborung tika urbts no 1990. līdz 1994. gadam, tam bija paredzēts sasniegt 12 km dziļumu, taču neparedzami augsta temperatūra izdevās sasniegt tikai 9,1 km atzīmi. Pateicoties datu atklātībai par urbšanu un zinātniskais darbs, laba tehnoloģija un dokumentācija, īpaši dziļā KTV aka joprojām ir viena no slavenākajām pasaulē.

Šīs akas urbšanas vieta tika izvēlēta Bavārijas dienvidaustrumos, uz senas kalnu grēdas paliekām, kuru vecums tiek lēsts 300 miljonu gadu garumā. Ģeologi uzskatīja, ka kaut kur šeit ir savienojuma zona starp divām plāksnēm, kas kādreiz bija okeāna krasti. Zinātnieki uzskata, ka laika gaitā kalnu virsotnes ir nolietojušās, atsedzot senās okeāna garozas paliekas. Vēl dziļāk, desmit kilometrus no virsmas, ģeofiziķi atklāja lielu ķermeni ar neparasti augstu elektrovadītspēju. Viņi arī cerēja ar akas palīdzību noskaidrot tās būtību. Bet galvenais mērķis bija sasniegt 10 km dziļumu, lai iegūtu pieredzi īpaši dziļās urbšanas jomā. Izpētījuši Kola SG-3 materiālus, vācu urbēji nolēma vispirms izurbt pārbaudes aku 4 km dziļumā, lai iegūtu precīzāku priekšstatu par darba apstākļiem pazemē, pārbaudītu aprīkojumu un paņemtu serdi. Izmēģinājuma darba beigās liela daļa urbšanas un zinātniskā aprīkojuma bija jāpārveido, un daļa no tā bija jāizveido no jauna.

Galvenā, īpaši dziļā KTV Hauptborung aka tika ierīkota tikai divsimt metru attālumā no pirmās. Darbam viņi uzbūvēja 83 metrus augstu torni un izveidoja tobrīd jaudīgāko urbšanas iekārtu ar 800 tonnu celtspēju. Daudzas urbšanas darbības ir automatizētas, galvenokārt cauruļu virkņu nolaišanas un pacelšanas mehānisms. Pašvadītā vertikālā urbšanas sistēma ļāva izgatavot gandrīz vertikālu vārpstu. Teorētiski ar šādu aprīkojumu bija iespējams urbt līdz 12 kilometru dziļumam. Taču realitāte, kā vienmēr, izrādījās sarežģītāka, un zinātnieku plāni nepiepildījās.

Problēmas KTV akā sākās pēc 7 km dziļuma, atkārtojot lielu daļu Kolas superdziļās akas likteņa. Pirmkārt, tiek uzskatīts, ka augstās temperatūras dēļ salūza vertikālā urbšanas sistēma un vārpsta sašķiebās. Darba beigās seja novirzījās no vertikāles par 300 m. Tad sākās sarežģītāki negadījumi - urbšanas auklas pārrāvums. Tāpat kā Kolā, bija jāurbj jaunas šahtas. Akas sašaurināšanās radīja zināmas grūtības - augšpusē tās diametrs bija 71 cm, apakšā - 16,5 cm Nebeidzamās avārijas un augstā temperatūra apakšā -270°C lika urbējiem pārtraukt darbu netālu no lolotā mērķa.

Nevar teikt, ka KTV Hauptborung zinātniskie rezultāti aizrāva zinātnieku iztēli. Dziļumā galvenokārt atradās amfibolīti un gneisi – seni metamorfie ieži. Okeāna konverģences zona un okeāna garozas paliekas nekur netika atrastas. Varbūt tie pastāv citā vietā, šeit ir neliels kristālisks masīvs, kas pacelts līdz 10 km augstumam. Kilometru no virsmas tika atklāta grafīta atradne.

1996. gadā KTV aka, kas Vācijas budžetam izmaksāja 338 miljonus dolāru, nonāca Potsdamas Ģeoloģijas pētniecības centra patronāžā, un tā tika pārvērsta par dziļo zemes dzīļu novērošanas laboratoriju un tūrisma objektu.

Kāpēc Mēness nav no čuguna?

"Tāpēc, ka Mēnesim nepietiktu čuguna" - iespējams, šādi varētu atbildēt hipotēzes, ka Mēness atrāvās no Zemes, pretinieki. Šī hipotēze gan nav radusies no nekurienes, un zinātnieki apsver vairākus Zemes apgabalus, no kuriem varētu būt izsists planētas gabals Mēness lielumā. Kolas aka piedāvāja savu iespēju. 70. gados padomju stacijas uz Zemi nogādāja vairākus simtus gramu Mēness augsnes. Viela tika sadalīta starp valsts vadošajiem zinātniskajiem centriem, lai veiktu neatkarīgas analīzes. Neliels paraugs tika nodots arī Kolas zinātnes centram. Zinātnieki no visa reģiona ieradās apskatīt brīnumu, tostarp darbinieki no akas, kas vēlāk kļuva par dziļāko pasaulē. Vai tas ir joks? Pieskarieties nepasaulīgajiem putekļiem, apskatiet tos caur mikroskopu. Vēlāk eksperti pētīja Mēness augsni un publicēja monogrāfiju par šo tēmu. Līdz tam laikam Zapolyarny aka bija sasniegusi pienācīgu dziļumu, un tika sīki aprakstīti no šahtas paceltie akmeņi. Un kas? Mēness augsnes paraugi, uz kuriem urbēji reiz skatījās ar bijību, izrādījās viens pret vienu diabāzi no viņu akas, no 3 km dziļuma. Tūlīt radās hipotēze, ka Mēness atdalījās no Kolas pussalas aptuveni pirms 1,5 miljardiem gadu – tas ir diabāžu vecums. Lai gan neviļus radās jautājums - kāda izmēra tad bija šī pussala?..

Urbt vai neurbt?

Kolas akas rekords joprojām ir nepārspēts, lai gan noteikti ir iespējams iekļūt 14 vai pat 15 km dziļumā Zemē. Tomēr maz ticams, ka šāds viens centiens sniegs principiāli jaunas zināšanas par zemes garozu, savukārt īpaši dziļa urbšana ir ļoti dārgs pasākums. Laiki, kad to izmantoja dažādu hipotēžu pārbaudei, ir sen pagājuši. Akas, kas dziļākas par 6-7 km tīri zinātniskiem nolūkiem, gandrīz vairs netiek urbtas. Piemēram, Krievijā ir palikuši tikai divi šāda veida objekti - Ural SG-4 un En-Yakhinskaya aka Rietumsibīrijā. Tos vada valsts uzņēmums NPC Nedra, kas atrodas Jaroslavļā. Pasaulē ir urbts tik daudz īpaši dziļu un dziļu urbumu, ka zinātniekiem nav laika analizēt informāciju. IN pēdējie gadiĢeologi cenšas izpētīt un vispārināt faktus, kas iegūti no liela dziļuma. Iemācījušies urbt lielos dziļumos, cilvēki tagad vēlas labāk apgūt sev pieejamo apvārsni un koncentrēt spēkus praktiskiem uzdevumiem, kas noderēs tagad. Tā Krievijā, pabeidzot zinātnisko urbumu programmu, izurbuši visus 12 plānotos īpaši dziļos urbumus, tagad tiek izstrādāta sistēma visas valsts teritorijai, kurā tiek iegūti ģeofizikālie dati, “skenējot” zemes dzīles ar seismisko palīdzību. viļņi tiks saistīti ar informāciju, kas iegūta, veicot īpaši dziļas urbšanas. Bez akām ģeofiziķu konstruētie zemes garozas posmi ir tikai modeļi. Lai šajās diagrammās parādītos konkrēti ieži, ir nepieciešami urbšanas dati. Pēc tam ģeofiziķi, kuru darbs ir daudz lētāks nekā urbšana un vāki liela platība, varēs daudz precīzāk prognozēt derīgo izrakteņu atradnes.

Amerikas Savienotajās Valstīs viņi turpina iesaistīties okeāna dibena dziļurbumu programmā un veic vairākus interesantus projektus vulkāniskās un tektoniskās aktivitātes zonās zemes garozā. Jā, ieslēgts Havaju salas Pētnieki cerēja izpētīt vulkāna pazemes dzīvi un pietuvoties mantijas mēlei - spalvai, kas, domājams, ir dzemdējusi šīs salas. Viņi plānoja izurbt aku Mauna Kea vulkāna pakājē līdz 4,5 km dziļumam, taču ekstremālās temperatūras dēļ varēja izurbt tikai 3 km. Vēl viens projekts ir dziļa observatorija uz San Andreas lūzumu. Akas urbšana šajā lielākajā Ziemeļamerikas kontinenta lūzumā tika sākta 2004. gada jūnijā un tika pabeigti 2 no 3 plānotajiem kilometriem. Dziļajā laboratorijā viņi plāno pētīt zemestrīču izcelsmi, kas, iespējams, ļaus mums labāk izprast šo dabas katastrofu būtību un veikt prognozes.

Lai gan modernas programmasīpaši dziļa urbšana vairs nav tik ambicioza kā iepriekš, viņiem noteikti ir liela nākotne priekšā. Nav tālu diena, kad pienāks lielu dziļumu pagrieziens - viņi tur meklēs un atklās jaunas derīgo izrakteņu atradnes. Jau tagad naftas un gāzes ieguve ASV no 6-7 km dziļuma kļūst par ikdienu. Nākotnē Krievijai būs arī jāpumpē ogļūdeņraži no šāda līmeņa. Kā parādīja Tjumeņas superdziļa aka, 7 kilometri no virsmas ir daudzsološi gāzes lauki nogulumiežu slāņi.

Ne velti īpaši dziļu urbšanu salīdzina ar kosmosa iekarošanu. Šādas programmas ar globālu mērogu, absorbējot visu labāko, kas valstij ir Šis brīdis cilvēci, dot impulsu daudzu nozaru, tehnoloģiju attīstībai un galu galā sagatavot augsni jaunam izrāvienam zinātnē.

Velna mahinācijas

Savulaik Kola Superdeep Pipeline atradās globāla skandāla centrā. Kādā jaukā 1989. gada rītā akas direktors Deivids Gubermans saņēma zvanu no reģionālā laikraksta galvenā redaktora, reģionālās komitejas sekretāra un daudziem citiem cilvēkiem. Ikviens gribēja uzzināt par velnu, kuru urbēji it kā izcēluši no dziļumiem, kā ziņo daži laikraksti un radiostacijas visā pasaulē. Režisors bija pārsteigts, un tas ir pamatota iemesla dēļ! “Zinātnieki ir atklājuši elli”, “Sātans ir izbēdzis no elles,” vēsta virsraksti. Kā ziņots presē, ģeologi, kas strādāja ļoti tālu Sibīrijā un, iespējams, Aļaskā vai pat Kolas pussalā (žurnālistiem nebija vienota viedokļa šajā jautājumā), veica urbumus 14,4 km dziļumā, kad pēkšņi sākās urbšana. var spēcīgi šūpoties no vienas puses uz otru. Tātad, zemāk liela bedre, zinātnieki domāja, acīmredzot planētas centrs ir tukšs. Sensori, kas tika nolaisti dziļi, rādīja 2000°C temperatūru, un īpaši jutīgie mikrofoni atskanēja...miljonu ciešanu dvēseļu saucieni. Rezultātā urbšana tika pārtraukta, baidoties izlaist virspusē elles spēkus. Protams, padomju zinātnieki atspēkoja šo žurnālistisko “kanardu”, taču šī senā stāsta atbalsis ilgu laiku klīda no avīzes uz avīzi, pārtopot par sava veida folkloru. Dažus gadus vēlāk, kad stāsti par elli jau bija aizmirsti, Kolas superdziļās akas darbinieki apmeklēja Austrāliju, lai lasītu lekcijas. Viņi tika uzaicināti uz pieņemšanu pie Viktorijas gubernatora, koķetas kundzes, kura sveica Krievijas delegāciju ar jautājumu: “Un kāda velna pēc tu no turienes piecēlies?”

Dziļākās akas pasaulē

1. Aralsor SG-1, Kaspijas zemiene, 1962-1971, dziļums - 6,8 km. Meklēt naftu un gāzi.
2. Biikzhalskaya SG-2, Kaspijas zemiene, 1962-1971, dziļums - 6,2 km. Meklēt naftu un gāzi.
3. Kola SG-3, 1970-1994, dziļums - 12 262 m Projektēšanas dziļums - 15 km.
4. Saatli, Azerbaidžāna, 1977-1990, dziļums - 8 324 m Projektētais dziļums - 11 km.
5. Kolvinskaja, Arhangeļskas apgabals, 1961, dziļums - 7057 m.
6. Muruntau SG-10, Uzbekistāna, 1984, dziļums -
3 km. Projektēšanas dziļums - 7 km. Meklēt zeltu.
7. Timan-Pechora SG-5, Krievijas ziemeļaustrumi, 1984-1993, dziļums - 6 904 m, projektētais dziļums - 7 km.
8. Tjumeņa SG-6, Rietumsibīrija, 1987-1996, dziļums - 7502 m Projektēšanas dziļums - 8 km. Meklēt naftu un gāzi.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstāna, 1988, dziļums - 5881 m.
10. Vorotilovskas aka, Volgas apgabals, 1989-1992, dziļums - 5 374 m, Pučežas-Katunkas astroblēmas izpēte.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukraina, 1984-1993, dziļums - 5 382 m Projektēšanas dziļums - 12 km. Dzelzs kvarcītu meklēšana.

Urāls SG-4, Vidējie Urāli. Noguldīts 1985. gadā. Projektētais dziļums - 15 000 m Pašreizējais dziļums - 6 100 m vara rūdas, Urālu struktūras izpēte. En-Yakhtinskaya SG-7, Rietumsibīrija. Projektētais dziļums - 7500 m Pašreizējais dziļums - 6900 m.

Naftas un gāzes akas

70. gadu sākums
Universitāte, ASV, dziļums - 8 686 m.
Bayden Unit, ASV, dziļums - 9159 m.
Berta Rodžersa, ASV, dziļums - 9583 m.

80. gadi
Zisterdorfa, Austrija, dziļums 8553 m.
Siljan Ring, Zviedrija, dziļums - 6,8 km.
Bighorn, ASV, Vaiominga, dziļums - 7583 m.
KTV Hauptbohrung, Vācija, 1990-1994, dziļums -
9 100 m Projektēšanas dziļums - 10 km. Zinātniskā urbšana.

Dzīves robežās

Dzīvības robežās Ekstremofilas baktērijas, kas atrastas klintīs, kas izsūknētas no vairāku kilometru dziļuma DOKUMENTĀCIJA Viens no pārsteidzošākajiem atklājumiem, ko zinātnieki ir veikuši, veicot urbumus, ir dzīvības klātbūtne dziļi pazemē. Un, lai gan šo dzīvi pārstāv tikai baktērijas, tās robežas sniedzas līdz neticamam dziļumam. Baktērijas ir visuresošas. Viņi apguva pazemes valstību, šķietami pilnīgi nepiemērotu pastāvēšanai. Milzīgs spiediens, augsta temperatūra, skābekļa un dzīves telpas trūkums – nekas nevarētu kļūt par šķērsli dzīvības izplatībai. Pēc dažām aplēsēm, pazemē dzīvojošo mikroorganismu masa var pārsniegt visu dzīvo radību masu, kas apdzīvo mūsu planētas virsmu.

20. gadsimta sākumā amerikāņu zinātnieks Edsons Bastins atklāja baktērijas ūdenī no naftas nesoša horizonta no vairāku simtu metru dziļuma. Mikroorganismiem, kas tur dzīvoja, nebija nepieciešams skābeklis un saules stari, viņi ēda organiskie savienojumi eļļa. Bastins ierosināja, ka šīs baktērijas ir dzīvojušas izolēti no virsmas 300 miljonus gadu - kopš naftas lauka veidošanās. Bet viņa drosmīgā hipotēze palika neapgalvota, viņi tai vienkārši neticēja. Tolaik tika uzskatīts, ka dzīvība ir tikai plāna plēve uz planētas virsmas.

Interese par dziļām dzīvības formām var būt diezgan praktiska. Astoņdesmitajos gados ASV Enerģētikas departaments meklēja drošas metodes radioaktīvo atkritumu apglabāšanai. Šiem nolūkiem bija paredzēts izmantot raktuves necaurlaidīgos iežos, kur dzīvo baktērijas, kas barojas ar radionuklīdiem. 1987. gadā Dienvidkarolīnā tika uzsākta vairāku urbumu dziļurbšana. No puskilometra dziļuma zinātnieki ņēma paraugus, ievērojot visus iespējamos piesardzības pasākumus, lai no Zemes virsmas nenonāktu baktērijas un gaiss. Vairākas neatkarīgas laboratorijas pētīja paraugus, un to rezultāti bija pozitīvi: dziļajos slāņos dzīvoja tā sauktās anaerobās baktērijas, kurām nav nepieciešama skābekļa pieejamība.

Baktērijas tika atrastas arī Dienvidāfrikas zelta raktuvju iežos 2,8 km dziļumā, kur temperatūra bija 60°C. Viņi arī dzīvo dziļi zem okeāna dibena temperatūrā virs 100 °. Kā parādīja Kolas superdziļurbums, mikroorganismiem ir apstākļi dzīvot pat vairāk nekā 12 km dziļumā, jo ieži izrādījās diezgan poraini, piesātināti ūdens šķīdumi, un kur ir ūdens, tur ir iespējama dzīvība.

Īpaši dziļā akā, kas atvēra Siljanas gredzena krāteri Zviedrijā, mikrobiologi atklāja arī baktēriju kolonijas. Interesanti, ka senajos granītos dzīvoja mikroorganismi. Lai gan tie bija ļoti blīvi ieži, kas atradās zem augsta spiediena, tie cirkulēja caur mikroporu un plaisu sistēmu. Gruntsūdeņi. Īstā sajūta bija akmeņu biezums 5,5-6,7 km dziļumā. Tas bija piesātināts ar eļļas pastu ar magnetīta kristāliem. Vienu iespējamo šīs parādības skaidrojumu sniedza amerikāņu ģeologs Tomass Golds, grāmatas “The Deep Hot Biosphere” autors. Zelts norādīja, ka magnetīta-eļļas pasta ir nekas cits kā baktēriju atkritumi, kas barojas ar metānu, kas nāk no apvalka.

Pētījumi liecina, ka baktērijas ir apmierinātas ar patiesi spartiskiem apstākļiem. To izturības robežas joprojām ir noslēpums, taču šķiet, ka baktēriju dzīvotnes apakšējo robežu joprojām nosaka zemes dzīļu temperatūra. Tie spēj vairoties 110°C temperatūrā un var izturēt 140°C temperatūru, kaut arī neilgu laiku. Ja pieņemam, ka kontinentos ar katru kilometru temperatūra paaugstinās par 20-25°, tad dzīvās kopienas sastopamas līdz pat 4 km dziļumam. Zem okeāna dibena temperatūra nepaaugstinās tik ātri, un dzīvības apakšējā robeža var atrasties 7 km dziļumā.

Tas nozīmē, ka dzīvībai ir milzīga drošības robeža. Līdz ar to Zemes biosfēru nevar pilnībā iznīcināt pat visnopietnāko kataklizmu gadījumā, un, iespējams, uz planētām, kurām nav atmosfēras un hidrosfēras, mikroorganismi var pastāvēt dziļumā.

PSRS viņiem patika mērogs un vēl vairāk, un tas attiecās uz burtiski visu. Tātad Savienībā tika izrakta viena aka, kas vēl šodien nes zemes dziļākās titulu. Zīmīgi, ka urbums tika urbts nevis naftas ieguvei vai ģeoloģiskai izpētei, bet gan tīri zinātniskiem pētījumiem.

Uzgaļi, ko izmanto, lai urbtu aku.

Kola Superdeep Well jeb SG-3 ir cilvēka radītā dziļākā aka zemē. Tas atrodas Murmanskas apgabalā, 10 kilometrus no Zapolyarny pilsētas, rietumu virzienā. Bedrītes dziļums ir 12 262 metri. Tās diametrs augšpusē ir 92 centimetri. Apakšā - 21,5 centimetri. Svarīga SG-3 iezīme ir tā, ka atšķirībā no citām urbumiem naftas vai ģeoloģiskais darbs, šis tika urbts tikai zinātniskiem nolūkiem.

Aka ielikta 1970. gadā, Vladimira Ļeņina 100. dzimšanas gadadienā. Izvēlētā vieta ir ievērojama, jo urbumā tika izurbti vairāk nekā 3 miljardus gadu veci vulkāniskie ieži. Starp citu, Zemes vecums ir aptuveni 4,5 miljardi gadu. Iegūstot derīgos izrakteņus, urbumi reti tiek urbti dziļāk par diviem tūkstošiem metru.

Darbs ritēja dienām ilgi.

Urbšana sākās 1970. gada 24. maijā. Līdz 7 tūkstošu metru līmenim urbšana noritēja viegli un mierīgi, bet pēc tam, kad galva atsitās pret mazāk blīviem akmeņiem, sākās problēmas. Process ir ievērojami palēninājies. Tikai 1979. gada 6. jūnijā tika uzstādīts jauns rekords - 9583 metri. Iepriekš to ASV uzstādīja naftas ražotāji. 12 066 metru atzīme tika pārvarēta 1983. gadā. Rezultātu sasniedza Starptautiskais ģeoloģijas kongress, kas notika Maskavā. Pēc tam kompleksā notika divas avārijas.

Tagad komplekss izskatās šādi.

1997. gadā plašsaziņas līdzekļos tika izplatītas vairākas leģendas, ka Kolas superdziļā aka ir īstais ceļš uz elli. Viena no šīm leģendām vēstīja, ka, komandai nolaižot mikrofonu vairāku tūkstošu metru dziļumā, tur bija dzirdami cilvēku kliedzieni, vaidi un kliedzieni.

Protams, nekas tāds nebija. Kaut vai tāpēc, ka skaņu ierakstīšanai akā tādā dziļumā izmanto speciālu aparatūru – bet tā neko neierakstīja. Kompleksā faktiski notika vairākas avārijas, tostarp pazemes sprādziens urbšanas laikā, taču ģeologi noteikti netraucēja nevienu pazemes "dēmonu".

Pati aka ir naftalizēta.

Patiešām svarīgi ir tas, ka SG-3 bija 16 pētniecības laboratorijas. Laikā Padomju savienība vietējie ģeologi spēja izdarīt daudz vērtīgu atklājumu un labāk izprast, kā darbojas mūsu planēta. Darbs objektā ļāva mums būtiski uzlabot urbšanas tehnoloģiju. Zinātnieki varēja izprast arī vietējos ģeoloģiskos procesus un saņēma visaptverošus datus par zemūdens termisko režīmu, pazemes gāzēm un dziļūdeņiem.

Diemžēl šodien Kolas superdziļā aka ir slēgta. Kompleksa ēka nolietojas, kopš 2008. gadā šeit tika slēgta pēdējā laboratorija un visas iekārtas tika demontētas. Iemesls ir vienkāršs – finansējuma trūkums. 2010. gadā aka jau bija naftalizēta. Tagad tas lēnām, bet noteikti tiek iznīcināts dabisko procesu ietekmē.

Vladimirs Homutko

Lasīšanas laiks: 4 minūtes

A A

Kur atrodas dziļākais naftas ieguves urbums?

Cilvēks jau sen ir sapņojis ne tikai lidot kosmosā, bet arī dziļi iekļūt savā dzimtajā planētā. Ilgu laiku šis sapnis palika nerealizējams, jo esošās tehnoloģijas neļāva būtiski iedziļināties zemes garozā.

Trīspadsmitajā gadsimtā ķīniešu izrakto aku dziļums tam laikam sasniedza fantastiskus 1200 metrus, un, sākot ar pagājušā gadsimta trīsdesmitajiem gadiem, kad parādījās urbšanas iekārtas, cilvēki Eiropā sāka urbt trīs kilometrus. garas bedres. Tomēr tas viss, tā teikt, bija tikai seklas skrāpējumi uz zemes virsmas.

Ideja urbt cauri zemes augšējai čaulai globālā projektā radās divdesmitā gadsimta 60. gados. Iepriekš visi pieņēmumi par zemes apvalka uzbūvi tika balstīti uz datiem seismiskā aktivitāte citi netiešie faktori. Tomēr vienīgais veids, kā ieskatīties Zemes zarnās šī vārda tiešajā nozīmē, bija dziļu urbumu urbšana.

Simtiem urbumu, kas urbti šiem nolūkiem gan uz zemes, gan okeānā, ir snieguši daudzus datus, kas palīdz atbildēt uz daudziem jautājumiem par mūsu planētas uzbūvi. Tomēr tagad īpaši dziļi darbi ir vērsti ne tikai uz zinātniskiem, bet arī tīri praktiskiem mērķiem. Tālāk mēs aplūkojam dziļākās akas, kas jebkad urbtas pasaulē.

Šis 8553 metrus dziļais urbums tika izurbts 1977. gadā teritorijā, kur atrodas Vīnes naftas un gāzes province. Tajā tika atrasti mazi naftas lauki, un radās doma paskatīties dziļāk. 7544 metru dziļumā eksperti atrada neatgūstamus gāzes krājumus, pēc kā urbums pēkšņi sabruka. Uzņēmums OMV nolēma urbt otru, taču, neskatoties uz tā lielo dziļumu, ogļrači nespēja atrast derīgos izrakteņus.

Austrijas aka Zistersdorf

Vācijas Federatīvā Republika – Hauptbohrung

Vācu speciālistus organizēt šo dziļo ieguves operāciju iedvesmoja slavenā Kolas superdziļā aka. Tajās dienās daudzas valstis Eiropā un pasaulē sāka izstrādāt savus dziļurbumu projektus. To vidū izcēlās Hauptborung projekts, kas tika īstenots četru gadu garumā – no 1990. līdz 1994. gadam Vācijā. Neskatoties uz salīdzinoši nelielo dziļumu (salīdzinot ar zemāk aprakstītajiem urbumiem) - 9101 metrs, šis projekts ir kļuvis plaši pazīstams visā pasaulē, pateicoties brīvai pieejai iegūtajiem ģeoloģiskajiem un urbšanas datiem.

Amerikas Savienotās Valstis – Bādenes vienība

9159 metrus dziļo aku Anadarko (ASV) pilsētas apkaimē urbusi amerikāņu kompānija Lone Star. Izstrāde sākās 1970. gadā un turpinājās 545 dienas. Tā būvniecības izmaksas bija seši miljoni dolāru, un materiālu izteiksmē tika izmantoti 150 dimanta uzgaļi un 1700 tonnas cementa.

ASV – Berta Rodžersa

Šīs raktuves tika izveidotas arī Oklahomas štatā Anadarko naftas un gāzes provinces apgabalā Oklahomā. Darbs sākās 1974. gadā un ilga 502 dienas. Arī urbšanu veica tas pats uzņēmums, kas iepriekšējā piemērā. Tikuši garām 9583 metriem, kalnrači saskārās ar izkausēta sēra atradni un bija spiesti pārtraukt darbu.

Šī aka Ginesa rekordu grāmatā tiek saukta par “dziļāko cilvēka iejaukšanos Zemes garozā”. 1970. gada maijā ezera ar mataino nosaukumu Vilgiskoddeoaivinjärvi apkārtnē sākās šo grandiozo raktuvju celtniecība. Sākotnēji gribējām noiet 15 kilometrus, bet pārāk augstas temperatūras dēļ apstājāmies pie 12 262 metriem. Pašlaik Kola Superdeep cauruļvads ir apbēdināts.

Katara – BD-04A

Urbts naftas atradnē Al-Shaheen ģeoloģiskās izpētes nolūkos.

Kopējais dziļums bija 12 289 metri, un 12 kilometru atzīme tika pārvarēta tikai 36 dienās! Tas bija pirms septiņiem gadiem.

Krievijas Federācija – OP-11

Kopš 2003. gada projekta Sahalin-1 ietvaros tika uzsākta vesela virkne īpaši dziļu urbšanas darbu.

2011. gadā Exxon Neftegas tikai 60 dienās veica pasaulē dziļāko naftas urbumu - 12 245 metrus.

Tas notika laukā, ko sauc par Odoptu.

Tomēr ar to ieraksti nebeidzās.

O-14 ir ražošanas urbums pasaulē, kam nav analogu pēc stumbra kopējā garuma - 13 500 metri, kā arī garākā horizontālā aka - 12 033 metri.

Tās izstrādi veica Krievijas uzņēmums NK Rosņeftj, kas ir daļa no projekta Sahalīna-1 konsorcija. Šī aka tika izstrādāta laukā ar nosaukumu Chayvo. Tās urbšanai tika izmantota ultramodernā Orlan urbšanas platforma.

Atzīmējam arī 2013. gadā tā paša projekta ietvaros ar numuru Z-43 izbūvētās akas dziļumu gar šahtu, kura vērtība sasniedza 12 450 metrus. Tajā pašā gadā šis rekords tika pārspēts Čavinskoje laukā - Z-42 šahtas garums sasniedza 12 700 metrus, bet horizontālās daļas garums - 11 739 metrus.

2014. gadā tika pabeigta Z-40 akas (ārzonas Chayvo lauka) rakšana, kas līdz O-14 bija garākā aka pasaulē - 13 000 metru, un tai bija arī garākais horizontālais posms - 12 130 m.

Citiem vārdiem sakot, līdz šim 8 no 10 garākajām akām pasaulē atrodas projekta Sahalin-1 laukos.

Kola superdziļa aka

Lauks, ko sauc par Chayvo, ir viens no trim, ko izstrādā konsorcijs Sahalīnā. Tas atrodas Sahalīnas salas krasta ziemeļaustrumos. Jūras gultnes dziļums šajā zonā svārstās no 14 līdz 30 m Lauks tika nodots ekspluatācijā tālajā 2005. gadā.

Kopumā starptautiskais plauktu projekts Sahalin-1 apvieno vairāku lielu globālu korporāciju intereses. Tajā ietilpst trīs lauki, kas atrodas ārzonas šelfā Odoptu, Chayvo un Arkutun-Dagi. Pēc ekspertu domām, kopējās pieejamās ogļūdeņražu rezerves šeit ir aptuveni 236 miljoni tonnu naftas un gandrīz 487 miljardi kubikmetru dabasgāzes. Chayvo lauks tika nodots ekspluatācijā (kā mēs teicām iepriekš) 2005. gadā, Odoptu lauks 2010. gadā, un 2015. gada pašā sākumā sākās Arkutun-Dagi lauka attīstība.