Vladimir Khomoutko
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Un Un
Où se trouve le puits de pétrole le plus profond ?
L'homme rêve depuis longtemps non seulement de voler dans l'espace, mais aussi de pénétrer profondément dans l'espace. planète natale. Pendant longtemps ce rêve restait irréalisable, car les technologies existantes ne permettaient pas d’aller beaucoup plus profondément dans la croûte terrestre.
Au XIIIe siècle, la profondeur des puits creusés par les Chinois atteignait le chiffre fantastique de 1 200 mètres pour l'époque, et à partir des années trente du siècle dernier, avec l'avènement des appareils de forage, les Européens ont commencé à forer des puits de trois kilomètres. de longues fosses. Cependant, tout cela, pour ainsi dire, n'était que de légères rayures sur la surface de la terre.
L'idée est de percer le dessus la coquille terrestre V projet global a pris forme dans les années 60 du XXe siècle. Avant cela, toutes les hypothèses sur la structure le manteau terrestreétaient basés sur des données d’activité sismique et d’autres facteurs indirects. Cependant le seul moyen Pour explorer les entrailles de la Terre au sens littéral du terme, il ne restait plus qu'à forer des puits profonds.
Des centaines de puits forés à ces fins, tant sur terre que dans l'océan, ont fourni de nombreuses données qui permettent de répondre à de nombreuses questions sur la structure de notre planète. Cependant, les travaux ultra-profonds sont désormais poursuivis non seulement par des chercheurs scientifiques, mais aussi par des chercheurs purement purement scientifiques. objectifs pratiques. Ensuite, nous examinons les puits les plus profonds jamais forés dans le monde.
Ce puits, d'une profondeur de 8 553 mètres, a été foré en 1977 dans la zone où se trouve la province pétrolière et gazière de Vienne. Des petits y ont été trouvés champs de pétrole, et l'idée est née d'aller plus loin. À une profondeur de 7 544 mètres, les experts ont découvert des réserves de gaz irrécupérables, après quoi le puits s'est soudainement effondré. La société OMV a décidé d’en forer un deuxième, mais malgré sa grande profondeur, les mineurs n’ont pu trouver aucun minerai.
Puits autrichien de Zistersdorf
République fédérale d'Allemagne – Hauptbohrung
Pour organiser ce minage profond Spécialistes allemands inspiré du célèbre Kola over puits profond. À cette époque, de nombreux pays d’Europe et du monde ont commencé à développer leurs propres projets de forage profond. Parmi eux, le projet Hauptborung se démarque, qui s'est déroulé sur quatre ans - de 1990 à 1994 en Allemagne. Malgré sa profondeur relativement faible (par rapport aux puits décrits ci-dessous) - 9 101 mètres, ce projet est devenu largement connu dans le monde entier grâce au libre accès aux données géologiques et de forage obtenues.
États-Unis d'Amérique – Unité de Baden
Un puits d'une profondeur de 9 159 mètres a été foré entreprise américaine Lone Star à proximité de la ville d'Anadarko (USA). Le développement a commencé en 1970 et s'est poursuivi pendant 545 jours. Le coût de sa construction s'est élevé à six millions de dollars et, en termes de matériaux, 150 diamants et 1 700 tonnes de ciment ont été utilisés.
États-Unis – Bertha Rogers
Cette mine a également été créée dans l’État de l’Oklahoma dans la région de la province pétrolière et gazière d’Anadarko en Oklahoma. Les travaux ont débuté en 1974 et ont duré 502 jours. Le forage a également été réalisé par la même entreprise que dans l’exemple précédent. Après avoir franchi 9 583 mètres, les mineurs sont tombés sur un gisement de soufre fondu et ont été contraints d'arrêter les travaux.
Ce puits, dans le Livre Guinness des Records, est appelé « l’intrusion la plus profonde faite par l’homme dans la croûte terrestre ». En mai 1970, à proximité du lac au nom effrayant Vilgiskoddeoaivinjärvi, la construction de cette mine grandiose a commencé. Au départ, nous voulions marcher 15 kilomètres, mais à cause de températures trop élevées, nous nous sommes arrêtés à 12 262 mètres. Actuellement, le pipeline Kola Superdeep est mis en veilleuse.
Qatar – BD-04A
Foré dans un champ pétrolier appelé Al-Shaheen à des fins d'exploration géologique.
La profondeur totale était de 12 289 mètres, et la barre des 12 kilomètres a été franchie en seulement 36 jours ! C'était il y a sept ans.
Fédération de Russie – OP-11
Depuis 2003, toute une série de travaux de forage ultra-profonds ont débuté dans le cadre du projet Sakhaline-1.
En 2011, Exxon Neftegas a foré le puits de pétrole le plus profond au monde – 12 245 mètres, et ce, en seulement 60 jours.
Cela s'est produit dans un champ appelé Odoptu.
Mais les records ne s’arrêtent pas là.
O-14 est un puits de production qui n'a pas d'analogue dans le monde. longueur totale tronc - 13 500 mètres, ainsi que le puits horizontal le plus long - 12 033 mètres.
Son développement a été réalisé par la société russe NK Rosneft, membre du consortium du projet Sakhalin-1. Ce puits a été développé dans un champ appelé Chayvo. Pour le forer, la plate-forme de forage Orlan, ultramoderne, a été utilisée.
On note également la profondeur le long du puits du puits construit en 2013 dans le cadre du même projet sous le numéro Z-43, dont la valeur a atteint 12 450 mètres. La même année, ce record a été battu sur le champ Chayvinskoye - la longueur du puits Z-42 a atteint 12 700 mètres et la longueur de la section horizontale - 11 739 mètres.
En 2014, l'excavation du puits Z-40 (champ offshore Chayvo) a été achevée, qui jusqu'à O-14 était le puits le plus long du monde - 13 000 mètres, et avait également la section horizontale la plus longue - 12 130 m.
Autrement dit, à ce jour, 8 des 10 puits les plus longs du monde sont situés dans les champs du projet Sakhaline-1.
Cola puits ultra profond
Ce champ, baptisé Chayvo, est l'un des trois champs développés par le consortium sur Sakhaline. Il est situé au nord-est de la côte de l'île de Sakhaline. La profondeur des fonds marins dans cette zone varie de 14 à 30 m. Le champ a été mis en service en 2005.
En général, le projet de plateau international Sakhalin-1 réunit les intérêts de plusieurs grandes entreprises mondiales. Il comprend trois champs situés sur le plateau offshore Odoptu, Chayvo et Arkutun-Dagi. Selon les experts, les réserves totales d'hydrocarbures disponibles ici sont d'environ 236 millions de tonnes de pétrole et près de 487 milliards de dollars. mètres cubes gaz naturel. Le champ Chaivo a été mis en service (comme nous l'avons dit plus haut) en 2005, le champ Odoptu en 2010, et au tout début de 2015 le développement du champ Arkutun-Dagi a commencé.
Pendant toute l'existence du projet, il a été possible de produire environ 70 millions de tonnes de pétrole et 16 milliards de mètres cubes de gaz naturel. Actuellement, le projet a rencontré quelques difficultés liées aux fluctuations des prix du pétrole, mais les membres du consortium ont confirmé leur intérêt pour la poursuite des travaux.
Aujourd'hui, la recherche scientifique de l'humanité a atteint les limites du système solaire : nous avons planté vaisseau spatial vers les planètes, leurs satellites, astéroïdes, comètes, ont envoyé des missions dans la ceinture de Kuiper et ont franchi la frontière de l'héliopause. À l’aide de télescopes, nous observons des événements qui se sont produits il y a 13 milliards d’années, alors que l’Univers n’avait que quelques centaines de millions d’années. Dans ce contexte, il est intéressant d’évaluer dans quelle mesure nous connaissons notre Terre. La meilleure façon pour connaître sa structure interne, percez un puits : plus c'est profond, mieux c'est. Le puits le plus profond sur Terre est le puits Kola Superdeep Well, ou SG-3. En 1990, sa profondeur atteignait 12 kilomètres (262 mètres). Si l’on compare ce chiffre avec le rayon de notre planète, il s’avère que cela ne représente que 0,2 pour cent du chemin vers le centre de la Terre. Mais même cela a suffi à changer les idées sur la structure la croûte terrestre.
Si vous imaginez un puits comme un puits à travers lequel vous pouvez descendre en ascenseur jusqu'aux profondeurs de la terre, ou au moins quelques kilomètres, alors ce n'est pas du tout le cas. Le diamètre de l'outil de forage avec lequel les ingénieurs ont créé le puits n'était que de 21,4 centimètres. La section supérieure de deux kilomètres du puits est un peu plus large - elle a été agrandie à 39,4 centimètres, mais il n'y a toujours aucun moyen pour une personne d'y accéder. Pour imaginer les proportions du puits, la meilleure analogie serait une aiguille à coudre de 57 mètres et d'un diamètre de 1 millimètre, légèrement plus épaisse à une extrémité.
Diagramme de puits
Mais cette représentation sera également simplifiée. Lors du forage, plusieurs accidents se sont produits au niveau du puits : une partie du train de tiges s'est retrouvée sous terre sans pouvoir l'enlever. Par conséquent, le puits a été redémarré plusieurs fois, à partir de marques de sept et neuf kilomètres. Il y a quatre grandes branches et une douzaine de petites. Les branches principales ont des profondeurs maximales différentes : deux d'entre elles franchissent la barre des 12 kilomètres, deux autres ne l'atteignent pas de seulement 200 à 400 mètres. Notez que la profondeur de la fosse des Mariannes est inférieure d'un kilomètre - 10 994 mètres par rapport au niveau de la mer.
Projections horizontales (à gauche) et verticales des trajectoires SG-3
Yu.N. Yakovlev et coll. / Bulletin de Kola centre scientifique RAS, 2014
De plus, ce serait une erreur de percevoir le puits comme un fil à plomb. Du fait que différentes profondeurs les roches ayant des propriétés mécaniques différentes, le foret s'est dévié vers des zones moins denses pendant les travaux. Ainsi, à grande échelle, le profil du Kola Superdeep ressemble à un fil légèrement courbé avec plusieurs branches.
En approchant du puits aujourd'hui, nous ne verrons que partie supérieure- une trappe métallique vissée à l'embouchure par douze boulons massifs. L'inscription dessus a été faite avec une erreur, la profondeur correcte est de 12 262 mètres.
Comment a-t-on foré un puits très profond ?
Pour commencer, il convient de noter que le SG-3 a été initialement conçu spécifiquement à des fins scientifiques. Les chercheurs ont choisi pour forer un endroit où des roches anciennes - vieilles de trois milliards d'années - remontaient à la surface de la terre. L'un des arguments avancés lors de l'exploration était que les jeunes roches sédimentaires avaient été bien étudiées lors de la production pétrolière et que personne n'avait jamais foré profondément dans les couches anciennes. De plus, il y avait ici d'importants gisements de cuivre-nickel, dont l'exploration serait ajout utileà la mission scientifique du puits.
Les forages ont commencé en 1970. La première partie du puits a été forée avec une plate-forme en série Uralmash-4E - elle était généralement utilisée pour forer des puits de pétrole. La modification de l'installation a permis d'atteindre une profondeur de 7 kilomètres 263 mètres. Cela a pris quatre ans. Ensuite, l'installation a été remplacée par Uralmash-15000, du nom de la profondeur prévue du puits - 15 kilomètres. La nouvelle plate-forme de forage a été conçue spécifiquement pour le Kola Superdeep : le forage à de si grandes profondeurs a nécessité de sérieuses modifications de l'équipement et des matériaux. Par exemple, le poids du train de tiges à lui seul à une profondeur de 15 kilomètres a atteint 200 tonnes. L'installation elle-même pouvait soulever des charges allant jusqu'à 400 tonnes.
Le train de tiges est constitué de tuyaux reliés les uns aux autres. Avec son aide, les ingénieurs abaissent l'outil de forage jusqu'au fond du puits et assurent également son fonctionnement. À l'extrémité de la colonne, des turboperceurs spéciaux de 46 mètres ont été installés, entraînés par l'écoulement de l'eau depuis la surface. Ils ont permis de faire tourner l'outil de concassage de roche séparément de l'ensemble de la colonne.
Les forets avec lesquels le train de tiges a percé le granit évoquent des pièces futuristes d'un robot - plusieurs disques à pointes rotatifs reliés à une turbine sur le dessus. Un tel trépan suffisait pour seulement quatre heures de travail - cela correspond approximativement à un passage de 7 à 10 mètres, après quoi l'ensemble du train de tiges doit être soulevé, démonté puis redescendu. Descentes constantes et les ascensions elles-mêmes ont duré jusqu'à 8 heures.
Même les tuyaux de la colonne du Kola Superdeep Pipe ont dû être utilisés de manière inhabituelle. En profondeur, la température et la pression augmentent progressivement et, comme le disent les ingénieurs, à des températures supérieures à 150-160 degrés, l'acier des tuyaux en série se ramollit et est moins capable de résister à des charges de plusieurs tonnes - de ce fait, le risque de déformations dangereuses et la casse des colonnes augmente. Par conséquent, les développeurs ont choisi un modèle plus léger et résistant à la chaleur. alliages d'aluminium. Chacun des tuyaux avait une longueur d'environ 33 mètres et un diamètre d'environ 20 centimètres, soit un peu plus étroit que le puits lui-même.
Cependant, même les matériaux spécialement développés ne pouvaient pas résister aux conditions de forage. Après la première section de sept kilomètres, il a fallu près de dix ans pour poursuivre le forage jusqu'à la barre des 12 000 mètres et plus de 50 kilomètres de conduites. Les ingénieurs ont été confrontés au fait qu'en dessous de sept kilomètres, les roches devenaient moins denses et fracturées - visqueuses pour le forage. De plus, le puits de forage lui-même a déformé sa forme et est devenu elliptique. En conséquence, la colonne s'est cassée à plusieurs reprises et, incapables de la soulever, les ingénieurs ont été contraints de bétonner la branche du puits et de reforer le puits, perdant ainsi des années de travail.
L'un d'eux accidents majeurs contraint les foreurs en 1984 à bétonner une branche du puits, qui atteignit une profondeur de 12 066 mètres. Le forage a dû reprendre à partir de la barre des 7 kilomètres. Cela a été précédé d'une pause dans les travaux avec le puits - à ce moment-là, l'existence de SG-3 a été déclassifiée et le congrès géologique international Geoexpo s'est tenu à Moscou, dont les délégués ont visité le site.
Selon des témoins oculaires de l'accident, après la reprise des travaux, la colonne a foré un puits encore neuf mètres plus bas. Après quatre heures de forage, les ouvriers se sont préparés à soulever la colonne, mais cela « n’a pas fonctionné ». Les foreurs ont décidé que le tuyau était « collé » quelque part aux parois du puits et ont augmenté la puissance de levage. La charge a fortement diminué. En démantelant progressivement la colonne en bougies de 33 mètres, les ouvriers ont atteint la section suivante, se terminant par un bord inférieur inégal : le turbo foret et cinq autres kilomètres de tuyaux sont restés dans le puits et n'ont pas pu être soulevés ;
Les foreurs n'ont réussi à atteindre à nouveau la barre des 12 kilomètres qu'en 1990, date à laquelle le record de plongée a été établi - 12 262 mètres. Puis un nouvel accident s'est produit et depuis 1994, les travaux sur le puits ont été arrêtés.
Mission scientifique ultra-profonde
Photo des tests sismiques à SG-3
« Kola Superdeep » Ministère de la Géologie de l'URSS, Maison d'édition Nedra, 1984
Le puits a été étudié à l'aide de toute une gamme de méthodes géologiques et géophysiques, allant du carottage (une colonne de roches correspondant à des profondeurs données) aux mesures radiologiques et sismologiques. Par exemple, la carotte a été prélevée à l'aide de récepteurs de carottes équipés de forets spéciaux - ils ressemblent à des tuyaux aux bords irréguliers. Au centre de ces tuyaux se trouvent des trous de 6 à 7 centimètres où tombe la roche.
Mais même avec cela apparemment simple (à l'exception de la nécessité de soulever ce noyau à plusieurs kilomètres de profondeur), des difficultés sont apparues. À cause du fluide de forage, celui-là même qui mettait la foreuse en mouvement, la carotte s'est saturée de liquide et a modifié ses propriétés. De plus, les conditions dans les profondeurs et à la surface de la terre sont très différentes : les échantillons se sont fissurés en raison des changements de pression.
À différentes profondeurs, le rendement des carottes variait considérablement. Si à cinq kilomètres d'un segment de 100 mètres on pouvait compter sur 30 centimètres de carotte, alors à des profondeurs de plus de neuf kilomètres, au lieu d'une colonne rocheuse, les géologues recevaient un ensemble de rondelles constituées de roche dense.
Microphotographie de roches récupérées à une profondeur de 8028 mètres
« Kola Superdeep » Ministère de la Géologie de l'URSS, Maison d'édition Nedra, 1984
Les études du matériel récupéré du puits ont permis de faire plusieurs conclusions importantes. Premièrement, la structure de la croûte terrestre ne peut être simplifiée à une composition de plusieurs couches. Cela avait déjà été indiqué par des données sismologiques - les géophysiciens ont vu des vagues qui semblaient réfléchies par une frontière lisse. Des études sur SG-3 ont montré qu'une telle visibilité peut également se produire lorsque distribution complexe races
Cette hypothèse a affecté la conception du puits - les scientifiques s'attendaient à ce qu'à une profondeur de sept kilomètres le puits pénètre dans les roches basaltiques, mais ils ne se sont pas rencontrés même à la barre des 12 kilomètres. Mais au lieu du basalte, les géologues ont découvert des roches qui avaient un grand nombre des fissures et une faible densité, auxquelles on ne pouvait pas s'attendre du tout à une profondeur de plusieurs kilomètres. De plus, il y avait des traces dans les fissures eaux souterraines- on a même suggéré qu'ils auraient été formés par une réaction directe de l'oxygène et de l'hydrogène dans l'épaisseur de la Terre.
Parmi résultats scientifiques des appliqués ont également été trouvés - par exemple, à faible profondeur, les géologues ont trouvé un horizon de minerais de cuivre-nickel adaptés à l'exploitation minière. Et à une profondeur de 9,5 kilomètres, une couche d'anomalie géochimique en or a été découverte - des grains d'or natif de la taille d'un micromètre étaient présents dans la roche. Les concentrations atteignaient jusqu'à un gramme par tonne de roche. Cependant, il est peu probable que l’exploitation minière à de telles profondeurs soit un jour rentable. Mais l'existence même et les propriétés de la couche aurifère ont permis d'éclairer les modèles d'évolution minérale - la pétrogenèse.
Séparément, nous devrions parler des études sur les gradients de température et le rayonnement. Pour ce type d'expériences, des instruments de fond sont utilisés, descendus sur des câbles métalliques. Gros problèmeétait d'assurer leur synchronisation avec les équipements au sol, ainsi que d'assurer leur fonctionnement à de grandes profondeurs. Par exemple, des difficultés sont apparues du fait que les câbles, d'une longueur de 12 kilomètres, s'étiraient sur environ 20 mètres, ce qui pourrait réduire considérablement la précision des données. Pour éviter cela, les géophysiciens ont dû créer de nouvelles méthodes de marquage des distances.
La plupart des instruments commerciaux n’ont pas été conçus pour fonctionner dans les conditions difficiles des niveaux inférieurs du puits. Par conséquent, pour les recherches à grande profondeur, les scientifiques ont utilisé des équipements développés spécifiquement pour le Kola Superdeep.
Le résultat le plus important de la recherche géothermique est des gradients de température beaucoup plus élevés que prévu. Près de la surface, le taux d'augmentation de la température était de 11 degrés par kilomètre, jusqu'à une profondeur de deux kilomètres - 14 degrés par kilomètre. Dans l'intervalle de 2,2 à 7,5 kilomètres, la température a augmenté à un rythme proche de 24 degrés par kilomètre, bien que modèles existants prédit une valeur une fois et demie inférieure. En conséquence, déjà à une profondeur de cinq kilomètres, les instruments ont enregistré une température de 70 degrés Celsius et, à 12 kilomètres, cette valeur a atteint 220 degrés Celsius.
Le puits très profond de Kola s'est avéré différent des autres puits - par exemple, lors de l'analyse du dégagement de chaleur des roches du bouclier cristallin ukrainien et des batholites de la Sierra Nevada, les géologues ont montré que le dégagement de chaleur diminuait avec la profondeur. Dans SG-3, au contraire, cela a grandi. De plus, des mesures ont montré que la principale source de chaleur, fournissant 45 à 55 % du flux de chaleur, est la désintégration des éléments radioactifs.
Bien que la profondeur du puits semble colossale, elle n’atteint même pas un tiers de l’épaisseur de la croûte terrestre du bouclier baltique. Les géologues estiment que la base de la croûte terrestre dans cette zone s'étend à environ 40 kilomètres sous terre. Par conséquent, même si SG-3 atteignait la limite prévue de 15 kilomètres, nous n’aurions toujours pas atteint le manteau.
C'est la tâche ambitieuse que se sont fixés les scientifiques américains en développant le projet Mohol. Les géologues prévoyaient d'atteindre la frontière de Mohorovicic - une zone souterraine où changement brusque vitesse de propagation ondes sonores. On pense qu’il est associé à la frontière entre la croûte et le manteau. Il convient de noter que les foreurs ont choisi le fond de l'océan près de l'île de Guadalupe comme emplacement pour le puits - la distance jusqu'à la frontière n'était que de quelques kilomètres. Cependant, la profondeur de l'océan lui-même atteignait ici 3,5 kilomètres, ce qui compliquait considérablement les opérations de forage. Les premiers tests effectués dans les années 1960 ont permis aux géologues de forer des puits jusqu'à 183 mètres seulement.
Récemment, on a appris qu'il était prévu de relancer le projet de forage en haute mer avec l'aide du navire de forage de recherche JOIDES Resolution. Les géologues ont choisi un point à Océan Indien, près de l'Afrique. La profondeur de la frontière de Mohorovicic n'est que d'environ 2,5 kilomètres. En décembre 2015 - janvier 2016, les géologues ont réussi à forer un puits de 789 mètres de profondeur - le cinquième plus grand puits sous-marin au monde. Mais cette valeur ne représente que la moitié de ce qui était requis lors de la première étape. Cependant, l’équipe prévoit de revenir et de terminer ce qu’elle a commencé.
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0,2 pour cent du trajet vers le centre de la Terre n'est pas une valeur si impressionnante par rapport à l'échelle voyage dans l'espace. Cependant, il faut garder à l'esprit que la frontière du système solaire ne passe pas par l'orbite de Neptune (ni même par la ceinture de Kuiper). La gravité du Soleil l'emporte sur la gravité stellaire jusqu'à des distances de deux années-lumière de l'étoile. Donc, si vous calculez tout soigneusement, il s'avère que Voyager 2 n'a parcouru qu'un dixième de pour cent du trajet jusqu'à la périphérie de notre système.
Par conséquent, nous ne devrions pas être contrariés par la façon dont nous connaissons mal « l’intérieur » de notre propre planète. Les géologues ont leurs propres télescopes – la recherche sismique – et leurs propres projets ambitieux pour conquérir le sous-sol. Et si les astronomes ont déjà réussi à toucher une partie solide corps célestes V système solaire, alors pour les géologues, les choses les plus intéressantes sont encore à venir.
Vladimir Korolev
À une profondeur de 410 à 660 kilomètres sous la surface de la Terre se trouve un océan de la période archéenne. De telles découvertes n’auraient pas été possibles sans les méthodes de forage ultra-profond développées et utilisées en Union soviétique. L'un des artefacts de cette époque est le puits très profond de Kola (SG-3), qui, même 24 ans après l'arrêt des forages, reste le plus profond du monde. Pourquoi il a été foré et quelles découvertes cela a contribué à faire, explique Lenta.ru.
Pionniers forage ultra profond Les Américains ont parlé. C'est vrai, dans l'immensité de l'océan : dans le projet pilote, ils ont utilisé le navire Glomar Challenger, conçu précisément à cet effet. Pendant ce temps, l’Union soviétique développait activement un cadre théorique approprié.
En mai 1970 dans le nord Région de MourmanskÀ 10 kilomètres de la ville de Zapolyarny, le forage du puits très profond de Kola a commencé. Comme prévu, cela coïncide avec le centenaire de la naissance de Lénine. Contrairement à d'autres puits ultra-profonds, SG-3 a été foré exclusivement à des fins scientifiques et a même organisé une expédition spéciale d'exploration géologique.
Le lieu de forage choisi était unique : c'est sur le bouclier baltique, dans la région de la péninsule de Kola, que les roches anciennes remontent à la surface. L'âge de beaucoup d'entre eux atteint trois milliards d'années (notre planète elle-même a 4,5 milliards d'années). De plus, il y a le rift Pechenga-Imandra-Varzuga - une structure en forme de coupe enfoncée dans des roches anciennes, dont l'origine est expliquée faille profonde.
Il a fallu quatre ans aux scientifiques pour forer un puits jusqu'à une profondeur de 7 263 mètres. Jusqu'à présent, rien d'inhabituel n'a été fait : la même installation a été utilisée pour la production de pétrole et de gaz. Puis le puits est resté inactif pendant une année entière : l'installation a été modifiée pour le forage par turbine. Après la mise à niveau, il a été possible de forer environ 60 mètres par mois.
La profondeur de sept kilomètres a apporté des surprises : alternance de roches dures et peu denses. Les accidents sont devenus plus fréquents et de nombreuses cavités sont apparues dans le puits de forage. Les forages se sont poursuivis jusqu'en 1983, lorsque la profondeur de SG-3 a atteint 12 kilomètres. Après cela, les scientifiques ont convoqué une grande conférence et ont parlé de leurs succès.
Cependant, en raison d'une manipulation imprudente de la foreuse, une section de cinq kilomètres de long est restée dans la mine. Ils ont essayé de la récupérer pendant plusieurs mois, mais sans succès. Il a été décidé de recommencer les forages à une profondeur de sept kilomètres. En raison de la complexité de l’opération, non seulement le tronc principal a été percé, mais également quatre autres. Il a fallu six ans pour restaurer les mètres perdus : en 1990, le puits a atteint une profondeur de 12 262 mètres, devenant ainsi le plus profond du monde.
Deux ans plus tard, le forage a été arrêté, le puits a ensuite été mis en veilleuse, voire abandonné.
Néanmoins, de nombreuses découvertes ont été faites au puits très profond de Kola. Les ingénieurs ont créé tout un système de forage ultra-profond. La difficulté résidait non seulement dans la profondeur, mais aussi dans températures élevées(jusqu'à 200 degrés Celsius) en raison de l'intensité des exercices.
Les scientifiques ont non seulement pénétré plus profondément dans la Terre, mais ont également prélevé des échantillons de roches et des carottes pour les analyser. D'ailleurs, ce sont eux qui ont étudié sol lunaire et a constaté que sa composition correspond presque entièrement aux roches extraites du puits de Kola à une profondeur d'environ trois kilomètres.
À plus de neuf kilomètres de profondeur, ils ont découvert des gisements de minéraux, dont de l'or : dans la couche d'olivine, il y en a jusqu'à 78 grammes par tonne. Et ce n'est pas si peu : l'extraction de l'or est considérée comme possible à 34 grammes par tonne. Une agréable surprise pour les scientifiques, ainsi que pour l'usine voisine, a été la découverte d'un nouvel horizon minéralisé de minerais de cuivre-nickel.
Les chercheurs ont notamment appris que les granites ne se transforment pas en une couche de basalte extrêmement résistante : en fait, derrière elle se trouvaient des gneiss archéens, traditionnellement classés parmi les roches fracturées. Cela a produit une sorte de révolution dans la science géologique et géophysique et a complètement changé les idées traditionnelles sur l’intérieur de la Terre.
Une autre agréable surprise est la découverte à une profondeur de 9 à 12 kilomètres de roches fracturées très poreuses, saturées d'eaux hautement minéralisées. Selon les scientifiques, ils sont responsables de la formation des minerais, mais on pensait auparavant que cela ne se produisait qu'à des profondeurs beaucoup plus faibles.
Entre autres choses, il s'est avéré que la température du sous-sol était légèrement plus élevée que prévu : à une profondeur de six kilomètres, un gradient de température de 20 degrés Celsius par kilomètre a été obtenu au lieu des 16 attendus. L’origine radiogénique du flux de chaleur a été établie, ce qui ne concordait pas non plus avec les hypothèses précédentes.
Dans des couches profondes vieilles de plus de 2,8 milliards d’années, les scientifiques ont découvert 14 espèces de micro-organismes fossilisés. Cela a permis de décaler l'époque de l'émergence de la vie sur la planète il y a un milliard et demi d'années. Les chercheurs ont également découvert qu'en profondeur, il n'y a pas de roches sédimentaires et qu'il y a du méthane, enterrant à jamais la théorie de l'origine biologique des hydrocarbures.
Dans la seconde moitié du XXe siècle, le monde est devenu malade du forage ultra-profond. Cuit aux USA nouveau programmeétudier les fonds marins (Deep Sea Drilling Project). Le navire Glomar Challenger, construit spécifiquement pour ce projet, a passé plusieurs années dans les eaux de divers océans et mers, forant près de 800 puits dans leurs fonds, atteignant profondeur maximale 760 m. Au milieu des années 1980, les résultats des forages offshore ont confirmé la théorie de la tectonique des plaques. La géologie en tant que science est née de nouveau. Pendant ce temps, la Russie suivait sa propre voie. L'intérêt pour le problème, réveillé par les succès des États-Unis, a donné lieu au programme « Étude de l'intérieur de la Terre et forage ultra-profond », mais pas dans l'océan, mais sur le continent. Malgré son histoire vieille de plusieurs siècles, le forage continental semblait être une affaire complètement nouvelle. Après tout, nous parlions de profondeurs auparavant inaccessibles - plus de 7 kilomètres. En 1962, Nikita Khrouchtchev approuva ce programme, même s'il était davantage guidé par des motivations politiques que scientifiques. Il ne voulait pas se laisser distancer par les États-Unis.
Le laboratoire nouvellement créé à l'Institut de technologie de forage était dirigé par le célèbre ouvrier pétrolier, docteur en sciences techniques Nikolai Timofeev. Il avait pour mission de justifier la possibilité de forages ultra-profonds dans les roches cristallines - granites et gneiss. La recherche a duré 4 ans et en 1966 les experts ont rendu un verdict : il est possible de forer, et pas nécessairement avec la technologie. demain, le matériel existant est suffisant. Problème principal- chauffer en profondeur. Selon les calculs, à mesure qu'elle pénètre dans les roches qui composent la croûte terrestre, la température devrait augmenter de 1 degré tous les 33 mètres. Cela signifie qu'à une profondeur de 10 km, nous devrions nous attendre à environ 300°C, et à 15 km, près de 500°C. Les outils et instruments de forage ne résisteront pas à une telle chaleur. Il fallait chercher un endroit où les profondeurs ne soient pas si chaudes...
Un tel endroit a été trouvé - un ancien bouclier cristallin de la péninsule de Kola. Un rapport préparé à l'Institut de physique de la Terre déclarait : au cours des milliards d'années de son existence, le Bouclier de Kola s'est refroidi, la température à une profondeur de 15 km ne dépasse pas 150°C. Et les géophysiciens ont préparé une coupe approximative du sous-sol de la péninsule de Kola. Selon eux, les 7 premiers kilomètres sont constitués de strates granitiques de la partie supérieure de la croûte terrestre, puis commence la couche de basalte. A cette époque, l'idée d'une structure à deux couches de la croûte terrestre était généralement acceptée. Mais comme il s’est avéré plus tard, les physiciens et les géophysiciens avaient tort. Le site de forage a été choisi à la pointe nord de la péninsule de Kola, près du lac Vilgiskoddeoaivinjärvi. En finnois, cela signifie « Sous la montagne des loups », bien qu'il n'y ait ni montagnes ni loups à cet endroit. Le forage du puits, dont la profondeur nominale était de 15 kilomètres, a commencé en mai 1970.
Mais
Ici, vous pouvez écouter les sons infernaux du puits.
Film : Kola Superdeep : Le dernier feu d'artifice
La compagnie pétrolière (OC) Rosneft, dans le cadre du consortium du projet Sakhaline-1, a achevé avec succès le forage du plus long puits du monde sur le champ de Chayvo, a rapporté le département de la politique d'information de la société.
Le puits de production O-14 a la plus grande profondeur de forage au monde - 13 500 mètres et une section horizontale de forage d'une longueur de 12 033 mètres. Il a été foré vers l'extrême sud-est du champ à partir de la plateforme de forage d'Orlan.
« Ce puits est une continuation mise en œuvre réussie notre projet exceptionnel. J'exprime ma gratitude à notre partenaire ExxonMobil, grâce à l'utilisation des technologies de forage dont cette réalisation a été possible», a déclaré le chef de Rosneft, Igor Sechin.
Lors de la mise en œuvre du projet Sakhaline-1 depuis 2003, plusieurs records mondiaux de forage de puits à longue portée ont déjà été établis. Par exemple, en janvier 2011, un puits de pétrole dans le champ Odoptu-Sea, foré sous angle aiguà la surface de la terre, avec une longueur de 12 345 mètres, il est devenu le puits le plus long du monde.
En avril 2013, le puits Z-43 a été foré, dont la profondeur était de 12 450 mètres, et en juin de la même année, le record du monde a été à nouveau battu sur le champ Chayvinskoye : la profondeur du puits Z-42 était de 12 700 mètres, plus une section horizontale à 11 739 mètres.
En avril 2014, l'équipe du projet Sakhalin-1 a achevé le forage du puits Z-40 sur le champ du plateau de Chayvo, qui, avant l'apparition du puits O-14, possédait la plus grande profondeur de puits au monde de 13 000 mètres et une profondeur de section horizontale de 12 130 mètres.
Aujourd'hui, compte tenu du nouveau puits de profondeur record, le consortium Sakhalin-1 a foré 9 des 10 puits les plus longs du monde.
Candidature réussie les technologies de forage avancées permettent de réduire les coûts de construction de structures offshore supplémentaires, de pipelines et d'autres éléments d'infrastructure de terrain.
De plus, en réduisant la superficie des sites de forage et de production, les technologies de forage avancées utilisées par Rosneft contribuent à protéger environnement.
Le puits très profond de Kola, planté en l'honneur du 100e anniversaire de la naissance de Lénine en 1970, reste le puits vertical le plus profond au monde foré à terre. Sa profondeur est de 12 262 mètres.
Le champ Chayvo est l'un des trois champs du projet Sakhalin-1. Situé au nord-est de la côte de Sakhaline. La profondeur de la mer varie de 14 à 30 m ; sur le site d'installation de la plateforme Orlan avec modules de forage et d'hébergement, la profondeur de la mer est de 15 m, la distance au rivage est de 5 km (limite proche) et 15 km (limite lointaine) . Le champ a été mis en service en 2005.
L'installation de la plateforme Orlan s'est achevée en juillet 2005 et les opérations de forage ont débuté en décembre 2005. La plate-forme dispose d'un minimum d'installations pour la préparation des produits, puisque tous les produits fabriqués sont fournis au complexe de transformation terrestre de Chayvo. La structure acier-béton sur laquelle sont situés les modules de forage et d'hébergement est utilisée pour développer les parties sud-ouest et sud-est du champ Chayvo. La base en béton d'acier de l'Orlan résiste facilement aux assauts de la glace et aux monticules géants atteignant la hauteur d'un immeuble de six étages.
Sakhalin-1 est le premier projet offshore à grande échelle réalisé en Fédération de Russie aux termes de l'accord de partage de production (PSA) conclu en 1996. Parts des participants au projet : NK Rosneft - 20 %, ExxonMobil - 30 %, SODECO - 30 %, ONGC Videsh Ltd - 20 %.
Le projet Sakhalin-1 comprend le développement de trois champs offshore : Chayvo, Odoptu et Arkutun-Dagi, situés sur le plateau nord-est de l'île de Sakhaline. Les réserves totales récupérables dans le cadre du projet s'élèvent à 236 millions de tonnes de pétrole et à 487 milliards de mètres cubes de gaz. Le premier champ Chaivo a été mis en service en 2005, le champ Odoptu en 2010 et le champ Arkutun-Dagi en janvier 2015. Depuis le début du projet, 70 millions de tonnes de pétrole ont été produites et 16 milliards de mètres cubes de gaz ont été produits et vendus.
