Največja globina vrtanja zemlje v zgodovini. Pot v pekel: najgloblji vodnjak v črevesju Zemlje

Leta 1970, prav na Leninov 100. rojstni dan, so sovjetski znanstveniki začeli enega najbolj ambicioznih projektov našega časa. Vklopljeno polotok Kola, deset kilometrov od vasi Zapolyarny, se je začelo vrtanje vodnjaka, ki se je posledično izkazal za najglobljega na svetu in se je vpisal v Guinnessovo knjigo rekordov.

Grandiozni znanstveni projekt poteka že več kot dvajset let. Prinesel je veliko najbolj zanimiva odkritja, se je zapisal v zgodovino znanosti in na koncu pridobil toliko legend, govoric in tračev, da bi bilo dovolj za več kot eno grozljivko.

ZSSR. polotok Kola. 1. oktober 1980. Napredni vrtalni stroji, ki so dosegli rekordno globino 10.500 metrov

Vhod v pekel

V času svojega razcveta je bilo mesto vrtanja na polotoku Kola kiklopska zgradba v višini 20-nadstropne stavbe. Tu je delalo do tri tisoč ljudi na izmeno. Ekipo so vodili vodilni geologi v državi. Vrtalna naprava je bila zgrajena v tundri deset kilometrov od vasi Zapolyarny, v polarni noči pa je svetila z lučmi kot vesoljska ladja.

Ko se je ves ta blišč nenadoma zaprl in so luči ugasnile, so se takoj začele širiti govorice. Po vseh merilih je bilo vrtanje izredno uspešno. Še nikomur na svetu ni uspelo doseči takšne globine - sovjetski geologi so vrtalnik spustili več kot 12 kilometrov.

Nenaden konec uspešnega projekta se je zdel tako absurden kot dejstvo, da so Američani zaprli program poletov na Luno. Nezemljani so bili krivi za propad lunarnega projekta. V težavah Kola Superdeep so hudiči in demoni.

Priljubljena legenda pravi, da je bil vrtalnik večkrat vzet iz velikih globin stopljen. Za to ni bilo fizičnih razlogov - temperatura pod zemljo ni presegla 200 stopinj Celzija, vrtalnik pa je bil zasnovan za tisoč stopinj. Nato so zvočni senzorji domnevno začeli zaznavati nekaj stokov, krikov in vzdihov. Dispečerji, ki spremljajo odčitke instrumentov, so se pritoževali nad občutki panični strah in tesnoba.

Po legendi se je izkazalo, da so geologi vrtali do pekla. Stokanje grešnikov, izjemno visoke temperature, vzdušje groze na vrtalni ploščadi - vse to je pojasnilo, zakaj so bila vsa dela na Kola superdeep nenadoma omejena.

Mnogi so bili do teh govoric skeptični. Vendar pa je leta 1995, po prekinitvi del, na vrtalni ploščadi zagrmelo. močna eksplozija. Nihče ni razumel, kaj bi tam lahko razneslo, niti vodja celotnega projekta, ugledni geolog David Guberman.

Danes vodijo oglede zapuščene vrtalne ploščadi in o njej pripovedujejo turistom fascinantna zgodba o tem, kako so znanstveniki izvrtali luknjo v podzemlje kraljestvo mrtvih. Kot da stokajoči duhovi tavajo po inštalaciji, zvečer pa demoni priplazijo na površje in si prizadevajo, da bi neprevidnega ekstremnega športnika pahnili v brezno.

Podzemna luna

Pravzaprav so si vso zgodbo »dobro v pekel« izmislili finski novinarji do 1. aprila. Njun stripovski članek so ponovno objavili ameriški časopisi in raca je priletela v množice. Dolgotrajno vrtanje superglobokega rudnika Kola je potekalo brez kakršne koli mistike. Toda tisto, kar se je tam zgodilo v resnici, je bilo bolj zanimivo od vseh legend.

Na začetku je bilo ultragloboko vrtanje obsojeno na številne nesreče. Pod jarmom ogromnega pritiska (do 1000 atmosfer) in visoke temperature Svedri niso zdržali vrtanja, vodnjak se je zamašil, cevi za utrjevanje vodnjaka pa so popokale. Neštetokrat se je ozek vodnjak upognil, da je bilo treba vrtati vedno več vej.

Najhujša nesreča se je zgodila kmalu po glavnem zmagoslavju geologov. Leta 1982 jim je uspelo premagati mejo 12 kilometrov. Ti rezultati so bili slovesno objavljeni v Moskvi na mednarodnem geološkem kongresu. Na polotok Kola so pripeljali geologe z vsega sveta, pokazali so jim vrtalno napravo in vzorce kamnin, izkopanih na fantastičnih globinah, ki jih človeštvo še ni doseglo.

Po proslavi se je vrtanje nadaljevalo. Vendar se je prekinitev dela izkazala za usodno. Leta 1984 se je zgodila najhujša nesreča pri vrtanju. Kar pet kilometrov cevi je popustilo in zamašilo vodnjak. Vrtanje ni bilo mogoče nadaljevati. Pet let dela je bilo izgubljenih čez noč.

Z vrtanjem smo morali nadaljevati od oznake 7 kilometra. Šele leta 1990 je geologom spet uspelo prehoditi 12 kilometrov. 12.262 metrov - to je končna globina vrtine Kola.

Ampak vzporedno strašne nesreče prišel in odšel neverjetna odkritja. Globoko vrtanje- analog časovnega stroja. Na polotoku Kola se najstarejše kamnine približajo površini, njihova starost presega 3 milijarde let. Ko so se poglobili, so znanstveniki pridobili jasno razumevanje dogajanja na našem planetu v času njegove mladosti.

Najprej se je izkazalo, da tradicionalni diagram geološkega odseka, ki so ga sestavili znanstveniki, ne ustreza resničnosti. "Do 4 kilometrov je šlo vse po teoriji, nato pa se je začel konec sveta," je pozneje povedal Huberman

Po izračunih naj bi z vrtanjem skozi plast granita prišli do še trših, bazaltnih kamnin. Toda bazalta ni bilo. Za granitom so prišle rahle plastne kamnine, ki so se nenehno krušile in oteževale premikanje globlje.

Toda med kamninami, starimi 2,8 milijarde let, so našli fosilizirane mikroorganizme. To je omogočilo razjasnitev časa nastanka življenja na Zemlji. V še večjih globinah so našli ogromne usedline metana. To je razjasnilo vprašanje nastanka ogljikovodikov - nafte in plina.

In na globini več kot 9 kilometrov so znanstveniki odkrili zlatonosno plast olivina, ki jo je tako slikovito opisal Aleksej Tolstoj v "Hiperboloidu inženirja Garina".

Toda najbolj fantastično odkritje se je zgodilo v poznih sedemdesetih letih, ko je sovjetska lunarna postaja prinesla vzorce lunine zemlje. Geologi so bili presenečeni, ko so ugotovili, da njegova sestava popolnoma sovpada s sestavo kamnin, ki so jih izkopali na globini 3 kilometrov. Kako je bilo to mogoče?

Dejstvo je, da ena od hipotez o nastanku Lune nakazuje, da je Zemlja pred nekaj milijardami let trčila v nekakšno nebesno telo. Zaradi trka se je od našega planeta odlomil kos in spremenil v satelit. Morda je ta kos izpadel na območju sedanjega polotoka Kola.

Konec

Zakaj so torej zaprli supergloboki plinovod Kola?

Prvič, izpolnjeni so bili glavni cilji znanstvene odprave. Nastal je v ekstremne razmere edinstvena oprema za vrtanje na velike globine je bila testirana in bistveno izboljšana. Zbrane vzorce kamnin smo pregledali in podrobno opisali. Kola dobro mi je pomagal veliko bolje razumeti strukturo zemeljska skorja in zgodovino našega planeta.

Drugič, čas sam ni prispeval k temu ambiciozne projekte. Leta 1992 je bilo financiranje znanstvene odprave prekinjeno. Zaposleni so dali odpoved in odšli domov. Toda še danes sta veličastna zgradba vrtalne ploščadi in skrivnostni vodnjak impresivna v svojem obsegu.

Včasih se zdi, da Kola Superdeep še ni izčrpala celotne zaloge svojih čudes. O tem je bil prepričan tudi vodja slavnega projekta. "Imamo najglobljo luknjo na svetu - zato jo moramo uporabiti!" - je vzkliknil David Huberman.

Ime Mohole spojina. "Hole" pomeni vodnjak ali preprosto luknja, prvi zlog "Mo" pa je vzet iz priimka izjemnega hrvaškega geofizika Andreja Mohorovičića. Po njegovi zaslugi je koncept Mohorovičičeve ploskve prišel v znanstveno uporabo. To je ime skrivnostnega podzemnega območja, domnevno spodnje meje zemeljske skorje, kjer pride do nenadnega povečanja vzdolžnih hitrosti. potresni valovi od 6,7-7,6 do 7,9-8,2 km / s in prečno - od 3,6-4,2 do 4,4-4,7 km / s. Tudi gostota snovi se skokovito poveča, predvidoma iz 2,9-3 na 3,1-3,5 t/m³. Cilj projekta Mohol je bil ravno doseči to površino in prvič dobiti vizualno, in ne samo špekulativno predstavo o njej.

Vrtalna ploščad CUSS I, projekt Mohole

Menili so, da bo to lažje doseči z vrtanjem na oceanskem dnu, kjer je skorja veliko tanjša. Lokacija je bila izbrana v bližini otoka Guadalupe z globino oceana približno 3,5 km. Vendar je bilo mogoče v dno izvrtati le 5 poskusnih vrtin z globino do 180 metrov. Po tem je bilo treba projekt, žal, zapreti zaradi prekoračitev stroškov.

V letih 1973-1974 Vrtina Bertha Rogers je bila izvrtana v Oklahomi. Njegov namen je bil bolj prozaičen - proizvodnja nafte, vendar je imel projekt tudi raziskovalno obremenitev. Bertha Rogers je dosegla globino 9583 m in je zaenkrat ostala najgloblja vrtina na svetu.

Medtem je ZSSR začela projekt za ustvarjanje približno 30 ultra globokih (več kot 5 km) vrtin v različnih regijah države. Večinoma so bili proizvajalci olja, vendar ne vsi. Leta 1974 je imel najgloblji od njih globino 7263. To je bila nadgradnja Kola. globok vodnjak, ki je zasedla posebno mesto v Sovjetski program globoko vrtanje. Ni bil namenjen pridobivanju nafte, temveč izključno znanstvenim raziskavam.

Zelo globok rudnik Kola je bil položen leta 1970 na severovzhodnem delu Baltskega ščita, na mestu, kjer na površje prihajajo najstarejše magmatske kamnine, ki so med rudarjenjem, ki se pogosto izvaja v sedimentnih plasteh, malo raziskane. Poleg tega je Mohorovičičeva meja tukaj plitvo (seveda relativno).

Namerili smo se na 15 km. Naloge, ki so bile dodeljene udeležencem projekta, so vključevale potrditev ali ovržbo številnih teorij v praksi, prepoznavanje značilnosti procesov nastajanja rude in določitev narave meja, ki ločuje plasti v celinska skorja, zbira podatke o materialna sestava in fizično stanje skale.

Vrtanje se je začelo 24. maja. Premer vstopa je bil 92 cm. Sprva je delo potekalo s serijsko instalacijo, ki se običajno uporablja pri proizvodnji nafte in plina. Nato ga je nadomestila oprema, ki jo je posebej razvil Uralmash iz lahkih, a trpežnih zlitin. V nasprotnem primeru ob dvigu iz globine ne bi zdržala lastne teže.

Vrtalnik je metodično prebadal starodavne granite, katerih starost je presegla 3 milijarde let. Presenečenj ni manjkalo. Stalni direktor vodnjaka David Mironovich Guberman je v intervjuju za Murmansky Vestnik leta 2011 dejal:

Vrtali smo in nismo vedeli, kaj nas čaka. Na globini 1700 metrov so našli nahajališča, bogata z nikljem. Tu so zaposlitvene možnosti za naše obrate! Kopali smo dalje. In na tri kilometre smo dosegli Luno! Čista luna! - pravi David Mironovich in se smeji: - Smo že imeli lunina tla. Primerjali smo ga s tistim, ki smo ga dvignili s treh kilometrov, v vseh pogledih fizikalne in mehanske lastnosti- ena proti ena. Takrat smo se s tovariši šalili, da se je Luna odcepila od polotoka Kola! Ostane le še najti kraj, od koder je prišel ...

Kasneje so se začeli dogajati čudeži, ki so ovrgli številne splošno sprejete teorije. Veljalo je, da bodo na globini petih kilometrov granit zamenjali bazalti. Na tej globini, tako kot na Mohorovičičevi meji, so instrumenti zabeležili močno povečanje hitrosti seizmičnih valov. Ta pojav, znan kot Conradova površina, so pojasnili z dejstvom, da je tukaj zgornja granitna plast zemeljske skorje nadomeščena s spodnjo bazaltno plastjo. Vendar vrtanje tega ni potrdilo. Marka 5 km je ostala zadaj, inštalacija pa je še vedno pridobivala granitno jedro (valjasti stebri kamnin, namenjeni znanstvena analiza). Res je, da je bil ta granit vedno bolj nenavaden, stisnjen pod visokim pritiskom, ki je spreminjal njegove fizikalne in akustične lastnosti. Toda resnično pomembne metamorfoze so se začele šele na osmem kilometru in sploh ne tistem, kar so napovedali geologi. Zdaj vrtanje ni potekalo skozi granite, pa tudi ne skozi bazalte, ampak skozi gnajse - plastovito kamnino z zelo nizko gostoto za takšno globino. Vrtina se je začela krušiti, nato pa se je vrtalna veriga zagozdila s kamenjem, glava pa se je pri dvigovanju odlomila. To raziskovalcev ni vzelo poguma. Izgubljeni del vrtalne verige je bil cementiran, vrtanje pa se je nadaljevalo z deviacijo vrtalnega orodja.

založba "Nedra", 1984

Vladimir Basovič, namestnik direktorja za znanstveno delo Kola superdeep well, se spominja:

Imeli smo svoj projektivni biro, imeli smo svoje programerje, imeli smo svojo delavnico, imeli smo svojo kovačnico, termosežigalnico, kar hočete. Danes se je pojavila potreba, ideja - jutri se je spremenila v risbe. Čez dva dni smo si jo naredili sami. Štiri dni pozneje smo ga izstrelili v neznane globine, v kritične pogoje delovanja brez primere.

Foto: “Kola Superdeep” Ministrstvo za geologijo ZSSR,
založba "Nedra", 1984

Presenečenje nad tem, kar je videl, je raslo in raslo. Izkazalo se je, da je kamnina porozna in razpokana, praznine pa so bile zapolnjene z vodo, za katero ni bilo pričakovati, da bo na taki globini v tolikšnih količinah. Med potjo smo merili temperaturo po celem deblu, naravna radioaktivnost- sevanje gama, inducirana radioaktivnost po pulznem nevtronskem obsevanju, električna in magnetne lastnosti pasme, hitrost razmnoževanja elastični valovi, preučeval sestavo plinov v tekočini vrtine. Tudi tu so bila presenečenja. Temperatura je rasla veliko hitreje od napovedi, radioaktivnost pa se ni hotela obnašati po pričakovanjih.

6. junija 1979 so sovjetski vrtalci podrli rekord Berthe Rogers in šli naprej. Do leta 1984 je globina vodnjaka presegla 12 km. Na trinajstem kilometru so se nesreče začele vrstiti druga za drugo. Konec koncev, prekleti ducat. Na tej stopnji se je pojavila smešna stvar urbana legenda, ki ga je pozneje z vso resnostjo ponovil najprej zahodni, nato pa še postsovjetski tisk: sovjetski vrtalci so prebili streho pekla, snemalna oprema, spuščena v vodnjak, pa je posnela krike tam trpečih grešnikov. To naj bi bil razlog za ustavitev del in zapiranje vrtine. Toda vrtanje je bilo treba ustaviti iz povsem materialističnega razloga: tehnične težave so presegle vse možne meje. Dvigovanje kamenja in vrtalne glave s takšne globine je samo po sebi neverjetno težko. K temu dodajte visoke temperature in pritisk. In neizogibne razlike v teh kazalnikih, ko se dvignejo na površje. Pravzaprav se je vrtanje dolgo preden je prišlo do »hudičevega ducata« spremenilo v obupno ekstremno dejavnost. Za vrtanje zadnjih 5 km vrtine so porabili 50 km cevi. Takšna je bila stopnja njihove obrabe.

Septembra 1984 se je vrtalna kolona znova odtrgala, in to tako neuspešno, da se je pet kilometrov cevi, ki so se odtrgale, zagozdilo v vrtini in jo trdno zamašilo. Skoraj na novo so začeli vrtati od globine 7000 m - do leta 1990 je nova veja dosegla globino 12.262 m, potem pa se je steber spet odtrgal. Tokrat je bilo nadaljevanje dela ocenjeno kot nemogoče. Škoda, toda Kola Superdeep je postal edinstven znanstveno-tehnični dosežek, ne le presežen, ampak celo ponovljiv, ki ga doslej še nihče ni uspel ponoviti. A od začetka je minilo skoraj pol stoletja! Danes obstaja nekaj vrtin za pridobivanje nafte, ki so daljše od Kole, vendar tečejo pod kotom glede na površje in ne prodrejo niti približno tako globoko v zemeljsko drobovje.

Vrtanje je bilo končano, vendar to ne bi smelo pomeniti zaključka znanstveni projekt. Edinstveno dvanajstkilometrsko jedro, razdeljeno na ločene stolpce in oštevilčeno, je bilo postavljeno v devetsto škatlah. Shranjeni so v Yaroslavlu. Temeljita študija tega neprecenljivega materiala se nadaljuje in najverjetneje bo trajala še dolgo. Slabše je stanje s samim vodnjakom. Tudi med delom služila kot globoka opazovalnica, kjer različne ravni nameščeni so bili instrumenti, ki so beležili značilnosti širjenja potresnih valov in kup drugih indikatorjev. Poleg tega je bilo vse to del enotnega sistema globokih observatorijev, ki delujejo v treh ducatih drugih ultra globokih vodnjakov, ki se nahajajo na tisoče kilometrov drug od drugega. Tako zbrane informacije so omogočile pomemben napredek pri težki nalogi napovedovanja potresov. Observatoriji so zabeležili tudi značilnosti širjenja valov iz podzemlja jedrske eksplozije, na ogromne razdalje in globino. To je med drugim omogočilo izdelavo globokih zemljevidov možnih nahajališč mineralov, ki so bili nato preneseni na praktične geologe.

Dobili smo zelo zanimive rubrike. Iz teh odsekov bi lahko resno sodili o zgradbi zemeljske skorje. Tudi do sto petdeset kilometrov. To je odprlo nove možnosti za globalno raziskovanje ozemlja Sovjetska zveza , - priča nekdanji minister za geologijo ZSSR Evgeny Kozlovsky.

Observatorij Kola Superdeep bi lahko še vedno služil kot edinstveni globoki observatorij. Lahko bi, a ne gre. Nehali so ga financirati, ga zaprli, zemeljski kompleks z edinstveno opremo pa razrezali na staro železo. V intervjuju za Murmansky Vestnik, ki se je izkazal za zadnjega, je David Mironovič Guberman dejal:

Eh, da bi ga vzdrževali in ne uničili, so bili potrebni peniji - tri milijone, ne dolarjev, naši "leseni" rublji. Niso dali, rešili so! In dobili so, kar so želeli ... Vsi pravijo, da je drago. Znanje je drago. Popolnoma prav. Zakaj nihče ne pove, koliko stane neznanje?! Veliko več. Poglejte, kaj se je zgodilo na Japonskem, ko so se zgodile nesreče jedrske elektrarne… ne razumem! Niti centa nismo stali! Vrtanje je bilo poceni, vsa oprema domača, niti enega uvoženega žeblja. Ne, zaprli so ga, zaprli, odpustili! Vidite, to je nesmisel, da ni denarja za znanost! Neumnost, nismo zahtevali veliko. Toda kakšna vrnitev ... In zdaj lahko tam namestite znanstveno opremo, spustite senzorje v globino in opravite meritve. Neprecenljiva informacija. Glede na napoved istih potresov...

Dandanes med ljudmi kroži ironična razlaga okrajšave RF – Resource Federation. Zdi se, da si tisti, ki ponavljajo to slabo šalo, predstavljajo, da viri prav te federacije preprosto ležijo na prostem. Pojdite ven, ga poberite z golimi rokami in odložite v zabojnike. Toda vsi ti razvpiti viri so postali dostopni le zahvaljujoč ogromnemu delu, ki so ga opravili znanstveniki in inženirji. Kakšna moč je bila vložena v geološko raziskovanje, kakšen intelekt! In s kakšno nepremišljeno ekstravaganco je bilo potem dovoljeno, da gre v odtok! Resnično želim verjeti, da so se dediči končno spametovali in ne bodo zapravili, kar je ostalo, je popolnoma brez vrednosti. Obstaja mnenje, da je Kola superdeep še vedno mogoče obnoviti, vsaj kot inštitut za usposabljanje strokovnjakov za vrtanje na morju. In morda ne samo to. Pravijo, da je vrtina globoka vsaj 8 km in je zdaj precej »živa« ter primerna za geofizikalne raziskave. Obnova uničenega seveda ne bo poceni, je pa možna.

V ZSSR so ljubili obseg in še več, in to se je razširilo na dobesedno vse. Tako so v Zvezi izkopali en vodnjak, ki še danes nosi naziv najgloblji na svetu. Omeniti velja, da vrtina ni bila izvrtana za pridobivanje nafte ali geološko raziskovanje, temveč izključno za znanstvene raziskave.

Konice, ki se uporabljajo za vrtanje vodnjaka.

Kola Superdeep Well ali SG-3 je najgloblji vodnjak na zemlji, ki ga je naredil človek. Je v Murmanska regija 10 kilometrov od mesta Zapolyarny, v proti zahodu. Globina luknje je 12.262 metrov. Njegov premer na vrhu je 92 centimetrov. Na dnu - 21,5 centimetrov. Pomembna lastnost SG-3 je, da za razliko od vseh drugih vrtin za nafto oz geološko delo, ta je bil vrtan izključno v znanstvene namene.

Vodnjak je bil postavljen leta 1970, ob 100. obletnici rojstva Vladimirja Lenina. Izbrana lokacija je opazna, ker je bila vrtina izvrtana v izpostavljene vulkanske kamnine, stare več kot 3 milijarde let. Mimogrede, starost Zemlje je približno 4,5 milijarde let. Pri pridobivanju mineralov se vrtine redko vrtajo globlje od dva tisoč metrov.

Delo je potekalo cele dneve.

Vrtanje se je začelo 24. maja 1970. Do višine 7 tisoč metrov je vrtanje potekalo lahkotno in mirno, ko pa je glava zadela manj goste kamnine, so se začele težave. Proces se je močno upočasnil. Šele 6. junija 1979 je bil dostavljen nov rekord- 9583 metrov. Pred tem so ga v ZDA namestili proizvajalci nafte. Znamka 12.066 metrov je bila presežena leta 1983. Rezultat je dosegel Mednarodni geološki kongres, ki je potekal v Moskvi. Nato sta se v kompleksu zgodili dve nesreči.

Zdaj kompleks izgleda takole.

Leta 1997 je v medijih krožilo več legend, da je Kola zelo globoka vrtina prava cesta v peklu. Ena od teh legend pravi, da ko je ekipa spustila mikrofon na globino nekaj tisoč metrov, so se tam zaslišali človeški kriki, stokanje in kriki.

Seveda ni bilo nič takega. Že samo zato, ker se uporablja za snemanje zvoka v vrtini na takšni globini posebna oprema- vendar tudi ni nič posnel. V kompleksu se je dejansko zgodilo več nesreč, vključno s podzemno eksplozijo med vrtanjem, vendar geologi zagotovo niso zmotili nobenih podzemnih "demonov".

Sam vodnjak je naftalin.

Res pomembno je, da je na SG-3 delalo 16 ljudi raziskovalni laboratoriji. V času Sovjetske zveze so domači geologi uspeli narediti veliko dragocenih odkritij in bolje razumeti, kako deluje naš planet. Delo na gradbišču nam je omogočilo bistveno izboljšanje tehnologije vrtanja. Znanstveniki so lahko razumeli tudi lokalne geološki procesi, prejeli izčrpne podatke o toplotni način podtalje, podzemni plini in globoke vode.

Na žalost je danes zelo globoka vrtina Kola zaprta. Kompleksna stavba propada, odkar so leta 2008 zaprli zadnji laboratorij in razstavili vso opremo. Razlog je preprost - pomanjkanje sredstev. Leta 2010 je bil vodnjak že zaprt. Zdaj se pod vplivom naravnih procesov počasi, a zanesljivo uničuje.

V drugi polovici 20. stoletja je svet zbolel za ultraglobokim vrtanjem. V ZDA so pripravljali nov program za preučevanje oceanskega dna (Deep Sea Drilling Project). Plovilo Glomar Challenger, zgrajeno posebej za ta projekt, je nekaj let preživelo v vodah različnih oceanov in morij, na njihova dna izvrtalo skoraj 800 vrtin, največjo globino 760 m Do sredine 1980-ih so rezultati vrtanja na morju potrdili teorijo o tektoniki plošč. Geologija kot znanost se je ponovno rodila. Rusija je medtem šla svojo pot. Zanimanje za problem, ki so ga prebudili uspehi Združenih držav, je povzročilo program "Študij notranjosti Zemlje in ultra globoko vrtanje", vendar ne v oceanu, ampak na celini. Kljub stoletni zgodovini se je celinsko vrtanje zdelo povsem nova zadeva. Navsezadnje smo govorili o prej nedosegljivih globinah - več kot 7 kilometrov. Leta 1962 je Nikita Hruščov odobril ta program, čeprav so ga vodili bolj politični motivi kot znanstveni. Ni želel zaostajati za ZDA.

Novoustanovljeni laboratorij na Inštitutu za tehnologijo vrtanja je vodil znani naftni delavec, doktor tehničnih znanosti Nikolaj Timofejev. Imel je nalogo, da utemelji možnost ultra globoko vrtanje v kristalnih kamninah - granitih in gnajsih. Raziskave so trajale 4 leta, leta 1966 pa so strokovnjaki razsodili - vrtati je mogoče, in ne nujno s tehnologijo. jutri, zadostuje že obstoječa oprema. glavni problem- globinsko segrevanje. Po izračunih naj bi se ob prodiranju v kamnine, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, temperatura dvignila za 1 stopinjo vsakih 33 metrov. To pomeni, da bi morali na globini 10 km pričakovati približno 300 °C, na 15 km pa skoraj 500 °C. Vrtalna orodja in instrumenti ne bodo zdržali takšne vročine. Treba je bilo iskati kraj, kjer globine niso tako vroče ...

Takšen kraj je bil najden - starodavni kristalni ščit polotoka Kola. Poročilo, pripravljeno na Inštitutu za fiziko Zemlje, je navedlo: v milijardah let svojega obstoja se je Kolski ščit ohladil, temperatura na globini 15 km ne presega 150 ° C. In geofiziki so pripravili približen odsek podzemlja polotoka Kola. Po njihovem mnenju so prvih 7 kilometrov granitne plasti zgornjega dela zemeljske skorje, nato se začne bazaltna plast. Takrat je bila ideja o dvoslojni strukturi zemeljske skorje splošno sprejeta. A kot se je kasneje izkazalo, so se tako fiziki kot geofiziki motili. Mesto vrtanja je bilo izbrano na severni konici polotoka Kola v bližini jezera Vilgiskoddeoaivinjärvi. V finščini pomeni »Pod goro volka«, čeprav tam ni ne gora ne volkov. Vrtanje vrtine, katere projektirana globina je bila 15 kilometrov, se je začelo maja 1970.

Ampak

Tukaj lahko poslušate peklenske zvoke iz vodnjaka.

Film: Kola Superdeep: Zadnji ognjemet

Vrtanje vrtine Kola SG-3 ni zahtevalo ustvarjanja bistveno novih naprav in velikanskih strojev. Začeli smo delati s tem, kar smo že imeli: z napravo Uralmash 4E z nosilnostjo 200 ton in cevmi iz lahkih zlitin. Kar je bilo takrat res potrebno, so bile nestandardne tehnološke rešitve. Navsezadnje nihče ni vrtal do tako velike globine v trdne kristalne kamnine in kaj se bo tam zgodilo, smo si le predstavljali v splošni oris. Izkušeni vrtalci pa so razumeli, da bo ne glede na to, kako podrobna je zasnova, dejanska vrtina veliko bolj zapletena. Pet let pozneje, ko je globina vrtine SG-3 presegla 7 kilometrov, je bila nameščena nova vrtalna naprava Uralmash 15.000 - ena najsodobnejših v tistem času. Zmogljiva, zanesljiva, z avtomatskim dvižnim mehanizmom je zdržala cevni niz do 15 km. Ploščad se je kljubovalno spremenila v popolnoma oblečen 68 m visok stolp močni vetrovi, ki divja na Arktiki. V bližini so zrasli mini tovarna, znanstveni laboratoriji in glavno skladišče.



Pri vrtanju na majhne globine je na površini nameščen motor, ki vrti cevni niz s svedrom na koncu. Sveder je železen valj z zobmi iz diamantov oz trde zlitine- krono. Ta krona se zagrize v skale in izreže tanek steber – jedro. Za hlajenje orodja in odstranjevanje majhnih ostankov iz vrtine se vanj črpa vrtalna tekočina - tekoča glina, ki nenehno kroži vzdolž gredi, kot kri v žilah. Čez nekaj časa se cevi dvignejo na površino, osvobodijo jedra, zamenjajo krono in steber ponovno spustijo v obraz. Tako se izvaja klasično vrtanje.



Kaj pa, če je dolžina cevi 10-12 kilometrov s premerom 215 milimetrov? Cevni niz postane tanka nit, spuščena v vodnjak. Kako ga upravljati? Kako lahko vidite, kaj se dogaja na steni rudnika? Zato so bile na vrtini Kola na dnu vrtalne verige nameščene miniaturne turbine, ki so jih izstrelili s črpanjem vrtalne tekočine pod pritiskom. Turbine so vrtele nastavek iz karbidne trdine in izrezale jedro. Celotna tehnologija je bila dobro razvita, operater na nadzorni plošči je videl vrtenje krone, poznal je njeno hitrost in lahko nadzoroval proces. Vsakih 8-10 metrov je bilo treba dvigniti večkilometrski stolpec cevi. Sestop in vzpon do skupaj trajalo 18 ur.




7 kilometrov je usodna točka za superglobino Kola. Za njo se je začelo neznano, številne nesreče in nenehen boj z skale. Ni bilo možnosti, da bi cev držala navpično. Ko smo prvič prevozili 12 km, je vodnjak odstopal od navpičnice za 21°. Čeprav so se vrtalci že naučili delati z neverjetno ukrivljenostjo cevi, ni bilo mogoče iti dlje. Vrtino je bilo treba izvrtati od oznake 7 kilometra. Če želite dobiti navpično gred v trdih kamninah, potrebujete zelo togo dno vrtalne verige, tako da prodre v podzemlje kot po maslu. Toda pojavi se še ena težava - vodnjak se postopoma širi, vrtalnik visi v njem, kot v kozarcu, stene soda se začnejo zrušiti in lahko zdrobijo orodje. Rešitev tega problema se je izkazala za izvirno - uporabljena je bila tehnologija nihala. Vrtalnik je bil v vrtini umetno zaziban in dušil močne vibracije. Zaradi tega se je deblo izkazalo navpično.



Najpogostejša nesreča na kateri koli vrtalni napravi je pretrgan niz cevi. Običajno poskušajo ponovno zajeti cevi, če pa se to zgodi na velika globina, potem postane težava nepopravljiva. V 10-kilometrskem vodnjaku je zaman iskati orodje, tak jašek so opustili in začeli graditi novega, malo višje. Zlomi in izgube cevi na SG-3 so se zgodili večkrat. Zaradi tega je vodnjak v spodnjem delu videti kot koreninski sistem velikanske rastline. Razvejanost vrtine je razburila vrtalce, vendar se je izkazala za blagoslov za geologe, ki so nepričakovano prejeli tridimenzionalno sliko impresivnega odseka starodavnih arhejskih kamnin, oblikovanih pred več kot 2,5 milijardami let. Junija 1990 je SG-3 dosegel globino 12.262 m. Začeli so pripravljati vrtino za izkop do 14 km, nato pa se je znova zgodila nesreča - na okoli 8.550 m se je pretrgala cevna vrvica. Nadaljevanje del je zahtevalo dolgotrajne priprave, posodabljanje opreme in nove stroške. Leta 1994 je bilo ustavljeno vrtanje superglobokega rudnika Kola. Po 3 letih se je vpisala v Guinnessovo knjigo rekordov in do danes ostaja neprekosljiva.



SG-3 je bil tajni predmet od samega začetka. Krivi in mejno območje, in strateška nahajališča v okrožju ter znanstvena prednostna naloga. Prvi tujec, ki je obiskal mesto vrtanja, je bil eden od voditeljev Češkoslovaške akademije znanosti. Kasneje, leta 1975, je bil v Pravdi objavljen članek o Kola Superdeep, ki ga je podpisal minister za geologijo Aleksander Sidorenko. Znanstvenih objav o vrtini Kola še ni bilo, vendar so nekatere informacije pricurljale v tujino. Svet je začel izvedeti več iz govoric - v ZSSR so vrtali najglobljo vrtino. Tančica skrivnosti bi verjetno visela nad vodnjakom do »perestrojke«, če se leta 1984 v Moskvi ne bi zgodil svetovni geološki kongres. Do tako velikega znanstveni svet Dogodek je bil skrbno pripravljen, zgrajena je bila celo nova stavba za ministrstvo za geologijo – pričakovali so veliko udeležencev. A tuje kolege je zanimala predvsem Kola Superdeep! Američani niso verjeli, da ga sploh imamo. Globina vodnjaka je do takrat dosegla 12.066 metrov. Predmeta ni imelo več smisla skrivati. V Moskvi je bila udeležencem kongresa na voljo razstava dosežkov ruske geologije, ena od stojnic pa je bila posvečena vrtini SG-3. Strokovnjaki po vsem svetu so začudeno gledali na običajno vrtalno glavo z izrabljenimi karbidnimi zobmi. In tako vrtajo najglobljo vrtino na svetu? Neverjetno! Velika delegacija geologov in novinarjev je odšla v vas Zapolyarny. Obiskovalcem so pokazali, kako deluje vrtalna naprava; Povsod naokoli so bili kupi vrtalnih glav, popolnoma enakih tisti, ki je ležala na stojalu v Moskvi. Delegacijo Akademije znanosti je sprejel znani geolog, akademik Vladimir Belousov. Med tiskovno konferenco so mu iz občinstva postavili vprašanje: "Kaj je bilo najpomembnejše, kar je pokazala vrtina Kola?" - Gospodje! Glavna stvar je, da je pokazala, da o celinski skorji ne vemo ničesar,« je iskreno odgovoril znanstvenik.



Odsek vrtine Kola je ovrgel dvoslojni model zemeljske skorje in pokazal, da seizmični odseki v podzemlju niso meje plasti kamnin različnih sestav. Namesto tega kažejo na spremembo lastnosti kamna z globino. Pri visokem tlaku in temperaturi se lahko lastnosti kamnin očitno močno spremenijo, tako da postanejo graniti po fizikalnih lastnostih podobni bazaltom in obratno. Toda "bazalt", dvignjen na površje z 12-kilometrske globine, je takoj postal granit, čeprav je na poti doživel hud napad "kesonske bolezni" - jedro se je drobilo in razpadlo na ploščate plošče. Dlje ko je vrtina šla, manj kakovostnih vzorcev je prišlo v roke znanstvenikov.



Globina je vsebovala veliko presenečenj. Prej je bilo naravno misliti, da z oddaljenostjo od zemeljskega površja, z naraščajočim pritiskom, kamnine postanejo bolj monolitne, z majhnim številom razpok in por. SG-3 je znanstvenike prepričal o nasprotnem. Od 9 kilometrov naprej so se plasti izkazale za zelo porozne in dobesedno polnjene z razpokami, skozi katere so krožile. vodne raztopine. To dejstvo so kasneje potrdile tudi druge ultra globoke vrtine na celinah. V globini se je izkazalo veliko bolj vroče od pričakovanj: kar 80°! Na 7 km je bila temperatura v steni 120°C, na 12 km pa že 230°C. Znanstveniki so v vzorcih iz vrtine Kola odkrili mineralizacijo zlata. Vložek plemenite kovine je bil najden v starih kamninah na globini 9,5–10,5 km. Vendar je bila koncentracija zlata prenizka, da bi lahko razglasili nahajališče – ​​povprečno 37,7 mg na tono kamnine, vendar zadostna, da bi jo pričakovali na drugih podobnih mestih.



N O, se je Kola Superdeep Pipeline nekega dne znašel v središču svetovnega škandala. Nekega lepega jutra leta 1989 je direktor vodnjaka David Guberman prejel klic Glavni urednik območnega časopisa, sekretarja območnega odbora in še vrsto drugih različni ljudje. Vsi so želeli izvedeti za hudiča, ki naj bi ga vrtalci dvignili iz globin, kot so poročali nekateri časopisi in radijske postaje po svetu. Direktor je bil presenečen in z dobrim razlogom! "Znanstveniki so odkrili pekel," "Satan je pobegnil iz pekla," so se glasili naslovi. Kot so poročali v tisku, so geologi, ki delajo zelo daleč v Sibiriji in morda na Aljaski ali celo na polotoku Kola (novinarji niso imeli enotnega mnenja o tem), vrtali na globini 14,4 km, ko se je nenadoma začela vrtati močno nihati z ene strani na drugo. Torej, spodaj velika luknja, so menili znanstveniki, je očitno središče planeta prazno. Globoko spuščeni senzorji so pokazali temperaturo 2000 °C, super občutljivi mikrofoni pa so zaslišali ... joke milijonov trpečih duš. Zaradi strahu pred izpustitvijo peklenskih sil na površje so zaradi tega vrtanje ustavili. Seveda so sovjetski znanstveniki ovrgli to novinarsko "kanardo", a odmevi tega dolga zgodovina dolgo so tavale od časopisa do časopisa in se spremenile v nekakšno folkloro. Nekaj ​​let kasneje, ko so bile zgodbe o peklu že pozabljene, so zaposleni v Kola Superdeep Well obiskali Avstralijo, da bi imeli predavanja. Povabljeni so bili na sprejem k guvernerki Viktorije, spogledljivi dami, ki je rusko delegacijo pozdravila z vprašanjem: "In kaj za vraga ste vstali od tam?"

Z Tukaj lahko poslušate peklenske zvoke iz vodnjaka.






Trenutno bo vrtina Kola (SG-3), ki je najgloblja vrtina na svetu, opuščena zaradi nedonosnosti, poroča Interfax, ki se sklicuje na izjavo vodje teritorialnega oddelka Zvezne agencije za upravljanje premoženja za regijo Murmansk. , Boris Mikov. Točen datum zaključek projekta še ni določen.



Pred tem je tožilstvo okrožja Pechenga kaznovalo vodjo podjetja SG-3 zaradi zamud pri plačah in grozilo, da bo sprožilo kazenski postopek. Od aprila 2008 dalje tabela osebja vodnjakov vključenih 20 ljudi. V 80. letih je na vodnjaku delalo okoli 500 ljudi.

Film: Kola Superdeep: Zadnji ognjemet

Nič lažje prodreti v skrivnosti, ki so pod našimi nogami, kot odkriti vse skrivnosti vesolja nad našimi glavami. In morda še težje, saj je za pogled v globino Zemlje potreben zelo globok vodnjak.

Nameni vrtanja so različni (pridobivanje nafte, na primer), a ultragloboke (več kot 6 km) vrtine potrebujejo predvsem znanstveniki, ki želijo izvedeti, kaj zanimivega je na našem planetu. Kje se nahajajo ta "okna" v središče Zemlje in kako se imenuje najgloblja vrtina, vam bomo povedali v tem članku. Najprej samo eno pojasnilo.

Vrtanje se lahko izvede navpično navzdol ali pod kotom glede na površino zemlje. V drugem primeru je lahko dolžina zelo velika, vendar je globina, če jo ocenjujemo od ustja (začetka vodnjaka na površju) do najgloblje točke v podzemlju, manjša kot pri tistih, ki potekajo pravokotno.

Primer je ena od vrtin polja Chayvinskoye, katere dolžina je dosegla 12.700 m, vendar je po globini bistveno slabša od najglobljih vrtin.

Ta vodnjak, globok 7520 m, se nahaja na ozemlju sodobnega Zahodna Ukrajina. Vendar pa je delo na njem potekalo že v ZSSR v letih 1975 - 1982.

Namen ustvarjanja te ene najglobljih vrtin v ZSSR je bilo pridobivanje mineralov (nafte in plina), vendar je bila pomembna naloga tudi preučevanje zemeljskega drobovja.

9 Yen-Yakhinskaya vodnjak

Nedaleč od mesta Novi Urengoj V Okrožje Yamalo-Nenets. Namen vrtanja Zemlje je bil ugotoviti sestavo zemeljske skorje na mestu vrtanja in ugotoviti donosnost razvijanja velikih globin za rudarjenje.

Kot je običajno pri ultra globokih vrtinah, je podzemlje raziskovalcem prineslo veliko »presenečenj«. Na primer, na globini približno 4 km je temperatura dosegla +125 (nad izračunano), po nadaljnjih 3 km pa je bila temperatura že +210 stopinj. Kljub temu so znanstveniki zaključili raziskavo in leta 2006 je bil vodnjak opuščen.

8 Saatli v Azerbajdžanu

V ZSSR na ozemlju Azerbajdžanska republika Izvrtana je bila ena najglobljih vrtin na svetu, Saatlinskaya. Načrtovano je bilo doseči njegovo globino na 11 km in izvesti različne študije, povezane tako s strukturo zemeljske skorje kot z razvojem nafte na različnih globinah.

Morda bi vas zanimalo

Vendar ni bilo mogoče izvrtati tako globoke vrtine, kot se zgodi zelo, zelo pogosto. Med delovanjem stroji pogosto odpovejo zaradi izjemno visokih temperatur in pritiskov; vodnjak je upognjen, ker trdota različnih kamnin ni enakomerna; Pogosto manjša okvara povzroči takšne težave, da njihova rešitev zahteva več denarja kot ustvarjanje nove.

Torej v v tem primeru Kljub dejstvu, da so bili materiali, pridobljeni z vrtanjem, zelo dragoceni, so morali delo prekiniti na okoli 8324 m.

7 Zisterdorf - najgloblji v Avstriji

Druga globoka vrtina je bila izvrtana v Avstriji, blizu mesta Zisterdorf. V bližini so bila plinska in naftna polja in geologi so upali, da bo ultra globoka vrtina omogočila pridobivanje super dobička na področju rudarstva.

Dejansko je bil zemeljski plin odkrit na zelo veliki globini - na obup strokovnjakov ga ni bilo mogoče pridobiti. Nadaljnje vrtanje se je končalo z nesrečo; stene vodnjaka so se porušile.
Obnavljati ga ni imelo smisla, v bližini so se odločili vrtati drugega, a v njem ni bilo nič zanimivega za industrialce.

6 univerz v ZDA

Eden najglobljih vodnjakov na Zemlji je Univerza v ZDA. Njegova globina je 8686 m materialov, pridobljenih kot rezultat vrtanja pomembno zanimanje, kot dajejo nov material o zgradbi planeta, na katerem živimo.

Presenetljivo se je izkazalo, da niso imeli prav znanstveniki, ampak pisci znanstvene fantastike: v globinah so plasti mineralov, na ogromno globinoŽivljenje obstaja – čeprav govorimo o bakterijah!

V 90. letih prejšnjega stoletja je Nemčija začela vrtati izjemno globoko vrtino Hauptborung. Načrtovano je bilo, da bi njegovo globino dosegli 12 km, vendar, kot je običajno pri ultra globokih rudnikih, načrti niso bili okronani z uspehom. Že na dobrih 7 metrih so se začele težave s stroji: vrtanje navpično navzdol je postalo nemogoče, gred pa je začela odstopati vse bolj vstran. Vsak meter je bil težak, temperatura pa se je izjemno dvignila.

Nazadnje, ko je vročina dosegla 270 stopinj in so neskončne nesreče in napake izčrpale vse, je bilo odločeno, da se delo prekine. To se je zgodilo na globini 9,1 km, zaradi česar je vodnjak Hauptborung eden najglobljih.

Znanstveni materiali, pridobljeni z vrtanjem, so postali osnova za tisoče študij, sam rudnik pa se trenutno uporablja v turistične namene.

4 enota Baden

V Združenih državah je Lone Star leta 1970 poskušal izvrtati ultra globoko vrtino. Lokacija v bližini mesta Anadarko v Oklahomi ni bila izbrana naključno: tukaj divja narava in visok znanstveni potencial ustvarjata priročno priložnost tako za vrtanje vrtine kot za njeno preučevanje.

Dela so potekala več kot leto dni, v tem času pa so vrtali do globine 9159 m, kar omogoča uvrstitev med najbolj globoki rudniki mir.

In na koncu predstavljamo tri najgloblje vodnjake na svetu. Na tretjem mestu je Bertha Rogers - prva ultra globoka vrtina na svetu, ki pa ni dolgo ostala najgloblja. Le malo kasneje se je pojavil najgloblji vodnjak v ZSSR, Kola.

Bertha Rogers je vrtalo GHK, podjetje, ki razvija mineralne vire, predvsem zemeljski plin. Cilj dela je bil iskanje plina v velikih globinah. Dela so se začela leta 1970, ko drobovje zemlje zelo malo se je vedelo.

Podjetje je dodelilo lokacijo v okrožju Ouachita veliki upi, ker ima Oklahoma veliko rudnih bogastev in takrat so znanstveniki menili, da so v zemlji cele plasti nafte in plina. Vendar se je 500 dni dela in ogromnih sredstev, vloženih v projekt, izkazalo za neuporabno: sveder se je stopil v plasti tekočega žvepla, plina ali nafte pa ni bilo mogoče zaznati.

Poleg tega med vrtanjem št Znanstvena raziskava, saj je bil vodnjak le gospodarskega pomena.

2 KTB-Oberpfalz

Na drugem mestu naše lestvice je nemški vodnjak Oberpfalz, ki je dosegel globino skoraj 10 km.

Ta rudnik je rekorder za najglobljo navpično vrtino, saj gre brez stranskih odklonov do globine 7500 m! To je številka brez primere, saj se mine na velikih globinah neizogibno upognejo, vendar je edinstvena oprema, ki so jo uporabili znanstveniki iz Nemčije, omogočila premikanje svedra navpično navzdol zelo dolgo.

Tudi razlika v premeru ni tako velika. Ultra globoke vrtine začnejo se na površini zemlje z luknjo precej velikega premera (pri Oberpfalzu - 71 cm), nato pa se postopoma zožijo. Na dnu ima nemški vodnjak premer le okoli 16 cm.

Razlog za prekinitev dela je enak kot v vseh drugih primerih - okvara opreme zaradi visokih temperatur.

1 Vrtina Kola je najgloblja na svetu

Neumno legendo dolgujemo "raci", v katero so jo vrgli Zahodni tisk, kjer so ob sklicevanju na mitskega »svetovno znanega znanstvenika« Azzakova govorili o »bitju«, ki je pobegnilo iz rudnika, v katerem je temperatura dosegla 1000 stopinj, o stokanju milijonov ljudi, ki so se snemali na mikrofon. spuščeno in tako naprej.

Že na prvi pogled je jasno, da je zgodba šita z belo nitjo (in, mimogrede, objavljena je bila prvega aprila): temperatura v rudniku ni bila višja od 220 stopinj, a pri tej temperaturi, kot tudi pri 1000 stopinjah ne more delovati noben mikrofon; bitja niso pobegnila in imenovani znanstvenik ne obstaja.

Vrtina Kola je najgloblja na svetu. Njegova globina doseže 12262 m, kar znatno presega globino drugih rudnikov. Ampak ne dolžina! Zdaj lahko imenujemo vsaj tri vrtine - Katar, Sahalin-1 in eno od vrtin Čajvinskega polja (Z-42) - ki so daljše, a ne globlje.
Kola je znanstvenikom dala ogromno gradiva, ki še ni bilo v celoti obdelano in razumljeno.