Самые глубокие скважины на Земле

Человек всегда стремился изучить окружающий мир. Для того, чтобы исследовать нашу планету, узнать ее внутреннее устройство, ученые стали бурить очень глубокие скважины.

Обычно такие ямы сверлили при разработке нефтегазовых месторождений. Но некоторые из них были созданы для научных исследований с целью расширения человеческих познаний о строении Земли, геологии планеты. Эти скважины стали самыми глубокими в мире.

Как происходит бурение

Чтобы просверлить в земле отверстие длиной свыше 10 километров, требуется решить ряд сложных технических задач.

Процесс буренияДля таких скважин нужен нетрадиционный инженерный подход, чтобы пробуривать земную кору, приходится сверлить породу в следующих условиях:

  • Высокое гидростатическое давление − свыше 80 Мпа;
  • Температура достигает 250 °С. Промывочная жидкость для насосов также нагревается до этих значений;
  • Бурильные трубы на больших глубинах не выдерживают собственного веса и обрываются.

Поэтому скважин, достигших 10-километровой отметки, немного. Их создание требует серьезных материальных затрат, сложных и оригинальных инженерных решений, длительного времени.

Программа исследования в США

Проект Мохол

В Америке разработку глубоких скважин впервые запустили в 1958 году. Работы начались с проекта «Мохол» и проводились с помощью подводного бурения.

Первые попытки достичь мантии предприняты в 1969 году. Решено было сверлить на дне океана, где земная кора тоньше. Но программа не принесла существенных результатов, работа прекратилась, не достигнув 200-метровой отметки.

Бурение

Глубинное бурение продолжалось, более 800 скважин было просверлено в океанских впадинах. Самая протяженная из них составила 760 метров. Удалось получить много интересных научных данных.

В 1970 году начаты работы по созданию сверхглубокой скважины в нефтегазовом бассейне Anadarco. Бурение длилось около двух лет. Для того, чтобы достичь рекордной глубины, применялось уникальное оборудование:

  • Вышка, способная поднять 900 тонн груза;

  • Лебедка на 200 кВт;

  • Насосы по 1000 кВт каждый;

  • Израсходовано 150 алмазных буров и больше 2000 тонн труб.

Бурильные трубы

В результате была просверлена глубокая яма длиной 9150 м.

Скважина в бассейне Anadarco − Bertha Rogers, за 500 дней достигла глубины 9000 метров. Работы прекращены на отметке 9580 м.

Интересно!
 Всего в США создано 50 скважин длиной, превышающей 7000 метров и 4 − свыше 9000.

Изучение земных недр в СССР

Различные породы

В 1962 году в Советском Союзе начали проводить научные исследования литосферы с помощью глубокого бурения. Дыра в земле должна была стать рекордной и достичь фантастической на тот момент глубины в 7 километров.

Читайте:
34 интересных факта о химии

Работа планировалась не для добычи полезных ископаемых, а с научно-исследовательской целью. Ученые хотели выяснить следующее:

  • Узнать больше о строении земной коры. Уточнить, как чередуются пласты гранита и базальта;
  • Добраться до границы мантии и изучить ее;
  • Провести детальное исследование литосферы, проверить геологические теории.

Несколько лет шли подготовительные работы. Выбиралось подходящее место для будущей скважины.

Главная проблема при сверхглубоком бурении − растущая температура окружающих пород. По расчетам ученых, на глубине 10 км земная кора разогрета до 300 °С, на 15 км − 500 градусов. Эти внешние условия быстро выведут из строя любую технику. Поэтому специалисты искали такой район для работы, где земная кора не слишком горячая.Горячая земля

Решено было начать бурение на Кольском полуострове. По расчетам ученых, температура внутри гранитного слоя не должна превышать 150 градусов. За миллиард лет существования Кольский щит сильно остыл.

Кольская скважина

Установка на кольской скважине

Бурение велось с 1970 года. Первоначальная было запланировано достичь глубины в 15 километров. Работы продолжались до 1995 г, результатом которых стала самая известная скважина в мире. Достигнуть поставленной цели не получилось, протяженность объекта составила 12226 м.

Кольская скважина

Кольская дыра попала в книгу рекордов Гиннесса, как самая глубокая скважина в мире. С помощью этого сверхдлинного колодца человечество сильно расширило свои знания о земных недрах.

Интересно!
В результате полученных на Кольском полуострове данных скорректирована теория двухслойного строения коры − чередования гранита и базальта. Последнего в Кольской скважине не обнаружили.

Устройство Кольской сверхглубокой

Она совсем непохожа на большую яму или шахту. Ее диаметр невелик − 21 см. Сверху немного шире − 40 см. Размер позволяет поместиться только буровому инструменту.Бурение кольской скважины

Во время сверления нередко происходили аварии − колонны обрывались и закупоривали собой ствол. Тогда работу приходилось начинать сначала. Бурение после очередного происшествия возобновляли с отметки семь или девять километров.

Скважина в разрезе представляет собой ствол с четырьмя длинными и десятью короткими ветками. Два больших ответвления превышают 12 км. Кольская сверхглубокая превосходит глубину Марианской впадины на 1000 метров.Схема бурения кольской скважины

Кроме этого, шахта несколько раз изгибается, обходя плотные слои грунта. Поэтому скважина в разрезе изогнута и ветвиста.

Сегодня на Кольской никаких работ не ведется. Она закрыта массивным металлическим люком. На крышке написана глубина, которую смогли достичь в 1995 году.

Читайте:
Интересные факты о звездах

История создания Кольской сверхглубокой

Сначала было выбрано наиболее подходящее для сверления место. Им стал участок с древними твердыми породами. Их возраст составлял три миллиарда лет.Кольский полуостров

Кольский полуостров выбран потому, что:

  • Температура внутри слоя гранита и базальта не должна превышать 150 градусов. За время своего существования они заметно охладились;

  • Осадочные породы удалось детально изучить при разработке нефтяных пластов, а в глубокие слои земной коры тогда еще не проникли. Твердые участки мантии на тот момент были недостаточно исследованы;

  • Рядом находились никелевые месторождения. Ученые надеялись получить информацию о природе образования рудных залежей.

Рабочие Кольской скважины

Сверлить породу начали в 1970 г. В первые четыре года применяли обычную установку для бурения нефтяных скважин. После прохождения отметки в 7км, ее пришлось заменить на более мощную − «Уралмаш-15000». Этот механизм был построен специально для Кольской сверхглубокой, чтобы добраться до 15-тикилометровой отметки.

Семь тысяч метров удалось пройти только через четыре года работы. Затем скорость еще замедлилась: понадобилось около десяти лет для достижения отметки в 12000 м.Достижение отметки в 12 км

После 7000 метров сверление сильно осложнилось − породы стали вязкими и трещиноватыми, ствол деформировался. Буровая колонна часто обрывалась. Приходилось бетонировать ответвления шахты и сверлить уже пройденные участки заново.

Интересно знать!
Самая крупная авария произошла в 1984 году. Оборвался турбобур и вместе с ним 5 км труб. Пришлось прервать сверление на глубине 12066 метров и начать с 7000 м.

Законсервированная кольская скважина

Только в 1990 году снова был преодолен рубеж 12 км. Затем удалось достичь абсолютного рекорда глубокого бурения − 12226 м. Вскоре после этого случилась новая авария и в 1994 году сверление было остановлено, а скважина законсервирована.

Интересно!
 В конце 80-х появилась легенда о том, что исследователи Кольской сверхглубокой просверлили дыру в ад. Якобы микрофоны с глубины 12 км записали громкие крики, температура при этом превысила 1000 градусов. Очевидцы заявляли, что из трубы вылетело ужасное демоническое существо.

Но все эти истории − вымысел. Микрофоны не записывали никаких звуков, не было странных животных, а температура в стволе составляла максимум 220 °С.

Саатлинская скважина

Саатлинская скважина

Работы проводились в Азербайджане с 1977 по 1990 годы. Цель − изучение природных запасов нефти. Глубина разработки была запланирована до 11500 м, но достигла только 8300-метровой отметки. В результате исследований получена полезная информация о проникновении подземных вод на большие глубины.

Читайте:
Интересные факты о планете Земля

Самые длинные скважины в России

Сахалин, скважина

Рядом с островом Сахалин находится огромное нефтегазовое месторождение. В 2003 году началась его разработка. При этом нефтяникам удалось пробурить очень глубокие отверстия и поставить рекорд по их протяженности и общей длине горизонтального ствола.

Работы велись несколькими международными корпорациями, в том числе НК «Роснефть». Бурение происходило в море, в шельфовой зоне, на глубине 15-30 метров. Применялась современная техника: например, платформа «Орлан».

В 2011 году создана самая длинная в мире нефтескважина протяженностью 12245 м. Работы завершились всего за два месяца после бурения объекта под названием О-13 с рекордной длиной ствола − 13500 м. Одновременно  создана и уникальная горизонтальная скважина − 12000 метров.Скважина на Сахалине

В 2014 году на шельфовом месторождении поставлены новые рекорды. Разработка Z-40 достигла протяженности 13000 м.

Теперь рядом с Сахалином существуют восемь самых длинных в мире скважин. С их помощью добыто 70 млн тонн нефти и 15 миллиардов кубометров газа. Продолжается разработка новых шельфовых месторождений. При этом рекорд континентального бурения удерживает Кольская.

Самые известные скважины в других странах

В Германии на примере Кольской сверхглубокой разработали и осуществили проект «Хауптборунг». Сверление проводилось с 1990 года по 1994. Новый рекорд не состоялся, скважина достигла протяженности только в 9100 метров. В результате проекта создана самая глубокая яма в Западной Европе, получены ценные научные данные о земной коре и геологических процессах.Хауптборунг

Интересно!
 Работу на скважине Хауптборунг остановили из-за высокой температуры внутри. Жара превышала 270 ºС и приводила к постоянным авариям.

В Австрии в 1977 году создана под названием Zistersdorf UT2A скважина глубиной 8550 метров. Разработана для изучения нефтяных и газовых месторождений, которые находились неподалеку. Добычу полезных ископаемых организовать не удалось, чего не скажешь об интересных научных сведениях.Скважина в Катаре

В Катаре в 2008 году для разведки нефтяных запасов создана скважина глубиной 12280 метров. Горизонтальный ствол составил 10900 м. Времени понадобилось немногим больше месяца.

В Швеции для проверки гипотезы о неорганическом происхождении нефти просверлена скважина Siljan Ring. Бурение завершилось в 1990 году на отметке 6800 метров. Запасов углеводородов не обнаружили, но была получена полезная научная информация.

Видео в тему

Стоит поделиться! 👇

Adblock
detector