"Dr. Huberman, ¿qué diablos desenterró ahí abajo?" - una observación del público interrumpió el informe de un científico ruso en una reunión de la UNESCO en Australia. Un par de semanas antes, en abril de 1995, una ola de informes sobre un misterioso accidente en el pozo superprofundo de Kola se extendió por todo el mundo.
Al parecer, al acercarse al kilómetro 13, los instrumentos registraron un ruido extraño procedente de las entrañas del planeta: los periódicos amarillos aseguraron unánimemente que sólo los gritos de los pecadores del inframundo podían sonar así. Unos segundos después de que apareciera el terrible sonido, se produjo una explosión...
Espacio bajo tus pies
A finales de los 70 y principios de los 80, conseguir un trabajo en el pozo Kola Superdeep, como lo llaman cariñosamente los residentes de la aldea de Zapolyarny en la región de Murmansk, era más difícil que ingresar al cuerpo de cosmonautas. Entre cientos de solicitantes, se eligió a uno o dos. Junto con la orden de empleo, los afortunados recibieron un apartamento separado y un salario equivalente al doble o triple del salario de los profesores de Moscú. En el pozo operaban simultáneamente 16 laboratorios de investigación, cada uno del tamaño de una fábrica promedio. Sólo los alemanes cavaron la tierra con tanta tenacidad, pero, como atestigua el Libro Guinness de los Récords, el pozo alemán más profundo mide casi la mitad que el nuestro.
Las galaxias distantes han sido estudiadas por la humanidad mucho mejor que las que se encuentran bajo la corteza terrestre a pocos kilómetros de nosotros. Kola Superdeep: una especie de telescopio en lo misterioso mundo interior planetas.
Desde principios del siglo XX se creía que la Tierra estaba formada por corteza, manto y núcleo. Al mismo tiempo, nadie podría decir realmente dónde termina una capa y comienza la siguiente. Los científicos ni siquiera sabían en qué consisten realmente estas capas. Hace unos 40 años estaban seguros de que la capa de granito comienza a 50 metros de profundidad y continúa hasta 3 kilómetros, y luego está el basalto. Se esperaba que el manto se encontrara a una profundidad de 15 a 18 kilómetros. En realidad, todo resultó completamente diferente. Y aunque los libros de texto escolares todavía escriben que la Tierra consta de tres capas, los científicos del sitio Kola Superdeep han demostrado que no es así.
escudo báltico
Los proyectos para viajar a las profundidades de la Tierra aparecieron a principios de los años 60 en varios países a la vez. Intentaron perforar pozos en lugares donde la corteza debería haber sido más delgada; el objetivo era llegar al manto. Por ejemplo, los estadounidenses perforaron en la zona de la isla de Maui, Hawaii, donde, según estudios sísmicos, emergen rocas antiguas bajo el fondo del océano y el manto se encuentra a una profundidad de aproximadamente 5 kilómetros bajo una superficie de cuatro kilómetros. capa de agua. Desgraciadamente, ni un solo sitio de perforación en el océano ha penetrado a más de 3 kilómetros de profundidad. En general, casi todos los proyectos de pozos ultraprofundos terminaron misteriosamente a una profundidad de tres kilómetros. Fue en ese momento cuando algo extraño empezó a sucederles a los taladros: o se encontraban en inesperadas zonas súper calientes, o como si estuvieran siendo mordidos por algún monstruo sin precedentes. Sólo 5 pozos se perforaron a más de 3 kilómetros de profundidad, 4 de los cuales eran soviéticos. Y sólo el Kola Superdeep estaba destinado a superar la marca de los 7 kilómetros.
Los primeros proyectos nacionales también incluían perforaciones submarinas, en el mar Caspio o en el lago Baikal. Pero en 1963, el científico perforador Nikolai Timofeev convenció al Comité Estatal de Ciencia y Tecnología de la URSS de que era necesario crear un pozo en el continente. Aunque llevaría mucho más tiempo perforar, creía, el pozo sería mucho más valioso con punto científico vista, porque fue en el espesor de las placas continentales donde tuvieron lugar los movimientos más significativos de rocas terrestres en tiempos prehistóricos. El punto de perforación en la península de Kola no fue elegido por casualidad. La península está situada en el llamado Escudo Báltico, que está compuesto por los más antiguos conocido por la humanidad razas
Una sección de varios kilómetros de las capas del Escudo Báltico es una historia visual del planeta durante los últimos 3 mil millones de años.
Conquistador de las profundidades
La apariencia de la plataforma de perforación Kola puede decepcionar al ciudadano medio. El pozo no es como la mina que imagina nuestra imaginación. No hay descensos bajo tierra, solo un taladro con un diámetro de poco más de 20 centímetros penetra en el espesor. La sección imaginaria del pozo superprofundo de Kola parece una pequeña aguja que atraviesa el espesor de la tierra. Durante varios días se sube y baja un taladro con numerosos sensores situado en el extremo de una aguja. No se puede ir más rápido: el cable compuesto más resistente puede romperse por su propio peso.
No se sabe con certeza qué sucede en las profundidades. Temperatura ambiente, el ruido y otros parámetros se transmiten hacia arriba con un minuto de retraso. Sin embargo, los perforadores dicen que incluso ese contacto con el subsuelo puede ser muy aterrador. Los sonidos que vienen desde abajo realmente parecen gritos y aullidos. A esto podemos sumar una larga lista de accidentes que azotaron al Kola Superdeep cuando alcanzó los 10 kilómetros de profundidad. La broca fue sacada dos veces derretida, aunque las temperaturas a las que puede derretirse son comparables a la temperatura de la superficie del Sol. Un día fue como si le hubieran arrancado el cable desde abajo y lo hubieran arrancado. Posteriormente, al perforar en el mismo lugar no se encontraron restos del cable. La causa de estos y muchos otros accidentes sigue siendo un misterio. Sin embargo, no fueron el motivo para detener las perforaciones en el Escudo Báltico.
12.000 metros de descubrimientos y un poco de diablura
"Tenemos el agujero más profundo del mundo, ¡así que debemos utilizarlo!" - exclama con amargura David Guberman, director permanente del Centro de Investigación y Producción Kola Superdeep. En los primeros 30 años de Kola Superdeep, los científicos soviéticos y luego rusos alcanzaron una profundidad de 12.262 metros. Pero desde 1995 las perforaciones se detuvieron: no había nadie que financiara el proyecto. Lo asignado en el marco de los programas científicos de la UNESCO sólo alcanza para mantener en condiciones de funcionamiento la estación de perforación y estudiar muestras de rocas previamente extraídas.
Huberman recuerda con pesar cuántos descubrimientos científicos tuvieron lugar en Kola Superdeep. Literalmente, cada metro fue una revelación. El pozo demostró que casi todo nuestro conocimiento previo sobre la estructura de la corteza terrestre es incorrecto. Resultó que la Tierra no se parece en nada a un pastel de capas. “Hasta los 4 kilómetros todo iba según la teoría y entonces empezó el fin del mundo”, afirma Huberman. Los teóricos prometieron que la temperatura del Escudo Báltico se mantendría relativamente baja hasta una profundidad de al menos 15 kilómetros. En consecuencia, será posible cavar un pozo de hasta casi 20 kilómetros, justo hasta el manto. Pero ya a los 5 kilómetros la temperatura ambiente excedía los 700C, a los siete, más de 1200C, y a una profundidad de 12 hacía más calor que los 2200C, 1000C más de lo previsto. Los perforadores de Kola cuestionaron la teoría de la estructura estratificada de la corteza terrestre, al menos en el intervalo de hasta 12.262 metros. En la escuela nos enseñaron: hay rocas jóvenes, granitos, basaltos, manto y núcleo. Pero los granitos resultaron estar 3 kilómetros más bajos de lo esperado. A continuación debería haber habido basaltos. No fueron encontrados en absoluto. Todas las perforaciones se realizaron en la capa de granito. Este es un descubrimiento muy importante, porque todas nuestras ideas sobre el origen y distribución de los minerales están relacionadas con la teoría de la estructura estratificada de la Tierra.
Otra sorpresa: resulta que la vida en el planeta Tierra surgió 1.500 millones de años antes de lo esperado. En profundidades donde se creía que no había materia orgánica, se descubrieron 14 especies de microorganismos fosilizados; la edad de las capas profundas superó los 2.800 millones de años. A profundidades aún mayores, donde ya no hay sedimentos, apareció metano en enormes concentraciones. Esto destruyó total y completamente la teoría del origen biológico de los hidrocarburos como el petróleo y el gas.
Hubo sensaciones casi fantásticas. Cuando, a finales de los años 70, la estación espacial automática soviética trajo 124 gramos de suelo lunar a la Tierra, los investigadores del Centro Científico de Kola descubrieron que era como dos guisantes en una vaina para muestras tomadas a una profundidad de 3 kilómetros. Y surgió una hipótesis: la Luna se desprendió de la península de Kola. Ahora están buscando dónde exactamente.
La historia del Kola Superdeep no está exenta de misticismo. Oficialmente, como ya se mencionó, el pozo se detuvo por falta de fondos. Casualidad o no, fue en 1995 cuando se escuchó una poderosa explosión de origen desconocido en las profundidades de la mina. Los periodistas de un periódico finlandés llegaron a los residentes de Zapolyarny y el mundo quedó conmocionado por la historia de un demonio que salió volando de las entrañas del planeta.
"Cuando hablo de esto historia misteriosa Empezaron a hacer preguntas en la UNESCO, yo no sabía qué responder. Por un lado es una tontería. Por otro lado, yo, como científico honesto, no podría decir que sé exactamente qué nos pasó. Se escuchó un ruido muy extraño, luego hubo una explosión... Unos días después no se encontró nada parecido a la misma profundidad”, recuerda el académico David Guberman.
De manera bastante inesperada para todos, se confirmaron las predicciones de Alexei Tolstoi de la novela "El hiperboloide del ingeniero Garin". A más de 9,5 kilómetros de profundidad se descubrió un verdadero tesoro de todo tipo de minerales, en particular oro. Un auténtico cinturón de olivino, brillantemente predicho por el escritor. Contiene 78 gramos de oro por tonelada. Por cierto, la producción industrial es posible con una concentración de 34 gramos por tonelada. Quizás en un futuro próximo la humanidad pueda aprovechar esta riqueza.
En los años 50 y 70 del siglo pasado, el mundo cambió a una velocidad increíble. Han aparecido cosas sin las cuales es difícil imaginar el mundo actual: Internet, las computadoras, las comunicaciones celulares, la conquista del espacio y las profundidades del mar. El hombre estaba expandiendo rápidamente las esferas de su presencia en el Universo, pero todavía tenía ideas bastante aproximadas sobre la estructura de su "hogar": el planeta Tierra. Aunque ya entonces la idea de la perforación ultraprofunda no era nueva: allá por 1958, los estadounidenses lanzaron el proyecto. "Mohole". Su nombre está formado por dos palabras:
moho– superficie que lleva el nombre Andrija Mohorovicic– geofísico y sismólogo croata, que en 1909 identificó el límite inferior de la corteza terrestre, en el que se produce un aumento abrupto de la velocidad de las ondas sísmicas;
Agujero- bueno, agujero, apertura. Partiendo de la suposición de que el espesor de la corteza terrestre debajo de los océanos es mucho menor que en la tierra, se perforaron 5 pozos cerca de la isla de Guadalupe con una profundidad de aproximadamente 180 metros (con una profundidad del océano de hasta 3,5 km). Durante cinco años, los investigadores perforaron cinco pozos y recogieron muchas muestras de la capa de basalto, pero no llegaron al manto. Como resultado, el proyecto fue declarado fracasado y las obras se paralizaron.
El buque CUSS, que llevó a cabo el proyecto Mohole
Uno de los principales objetivos de la expedición "Por los caminos del Ártico" era el pozo superprofundo de Kola (u objeto SG-3), el más profundo del mundo. Lo supe por primera vez en 2004, mientras estudiaba el primer año en la Facultad de Geología de la Universidad Estatal Rusa de Petróleo y Gas, en una conferencia sobre geología general. Y desde entonces esperé verlo todo con mis propios ojos.
Los tiempos han cambiado y, antes inaccesible, el territorio de la instalación SG-3 se encuentra ahora muy cerca de la planta de extracción y procesamiento de Kola Mining and Metallurgical Company. Y el camino hacia el pozo pasa por caminos tecnológicos.
Si sigue al navegador, después de la ciudad de Zapolyarny llegará al puesto de control de la planta de procesamiento y extracción. La seguridad, por supuesto, no te permitirá entrar al territorio, y supuestamente no he oído nada sobre el Kola Superdeep.
La dirección de la planta, como era de esperar, estaba cansada de la constante peregrinación a las superprofundas de Kola de todo tipo de neo-acosadores, amantes de la geología y cazadores de metales, por lo que el camino hacia el pozo fue excavado con excavadoras y salpicado de adoquines para siempre. medida.
Entonces volvemos al lugar donde último tiempo trabajó internet movil y busque un camino alternativo muy transitado en el satélite. Habiendo encontrado el preciado agujero, levantamos la suspensión hidroneumática de nuestro Toyota Land Cruiser 200 Executive a la posición superior y subimos las colinas hacia el pozo.
El camino, como corresponde a una verdadera aventura, estaba repleto de obstáculos de todo tipo: vados, piedras e incluso lagos.
Habiendo regresado a Murmansk y analizando la ruta GPS (escribimos toda la ruta usando el servicio locme.ru, hablaré de eso más adelante), noté que no conducíamos hacia el pozo por la ruta óptima y en algún lugar perdimos nuestro camino, pero de regreso ya hemos llegado tan lejos como debíamos. Lo cual no me arrepiento ni un poco.
La pista fue grabada utilizando el servicio LocMe.
Y ahora, después de haber subido otra colina, tenemos una vista del otrora majestuoso complejo de investigación y producción del pozo superprofundo Kola.
En un esfuerzo por tomar una posición de liderazgo en todas las industrias a la vez, en 1962 la URSS lanzó su programa de perforación ultraprofunda.
Se necesitaron 4 años para preparar el proyecto: la principal dificultad fue que según el gradiente geotérmico ( cantidad fisica, que describe el aumento de temperatura de las rocas con la profundidad), la temperatura a una profundidad de 10 km debería ser de unos 300°C, y a 15 km, casi 500°C. Ni la herramienta de perforación ni el equipo de medición fueron diseñados para semejante temperatura. En 1970, justo a tiempo para el centenario del nacimiento de Lenin, se encontró un lugar de perforación: un antiguo escudo cristalino de la península de Kola. Según un informe del Instituto de Física de la Tierra, durante miles de millones de años el Escudo de Kola se enfrió; la temperatura a una profundidad de 15 km no debería haber superado los 150°C. Según el tramo aproximado, los primeros 7 kilómetros deben estar compuestos por estratos graníticos de la parte superior de la corteza terrestre, y debajo comienzan los basaltos. El lugar de perforación se eligió en el extremo norte de la península de Kola, cerca del lago Vilgiskoddeoaivinjärvi (en finlandés significa "bajo la montaña del lobo"). La perforación del pozo, cuya profundidad prevista era de 15 kilómetros, comenzó en mayo de 1970.
A pesar de la tarea nada trivial, no se desarrolló ningún equipo especial para el trabajo: trabajamos con lo que teníamos. En las primeras etapas se utilizó la plataforma de perforación Uralmash 4E con una capacidad de elevación de 200 toneladas y tubos de aleación ligera de aluminio. Se utilizó aluminio costoso por varias razones: las tuberías hechas de "metal alado" pesan mucho menos y, a temperaturas superiores a 150-160 grados, el acero de las tuberías en serie se ablanda y es menos capaz de soportar cargas de varias toneladas, debido a Esto aumenta la probabilidad de que se produzcan deformaciones peligrosas y roturas de columnas. Cuando el pozo alcanzó la profundidad 7000 metros, se instaló una nueva plataforma de perforación en el sitio "Uralmash 15000"- uno de los más modernos en ese momento. Potente, fiable y con un mecanismo de elevación automático, podría soportar una tubería de hasta 15 km de longitud. La plataforma de perforación se convirtió en una torre completamente revestida de 68 m de altura, desafiando los fuertes vientos que azotan el Ártico. El peso de la sarta de perforación por sí sola a una profundidad de 15 kilómetros alcanzaría las 200 toneladas. Y la propia instalación podría levantar una carga de hasta 400 toneladas. Cerca crecieron una planta de reparación mecánica, laboratorios científicos y una instalación de almacenamiento de núcleos. : en los años 70, la perforación rotativa estaba más extendida, cuando todo el hilo de tuberías era girado por un rotor situado en la superficie. Este método era excelente para pozos relativamente poco profundos, pero cuando la longitud del pozo se acerca a los 7.000 o incluso a los 10.000 metros, la perforación rotatoria se vuelve impotente. En SG-3, la perforación se llevó a cabo utilizando un turboperforador, un motor hidráulico cuya rotación fue proporcionada por la energía del fluido de perforación en circulación. Los tramos de 46 metros instalados en el extremo inferior de la columna hicieron girar la broca. Ni en la URSS ni en el mundo en ese momento había experiencia en la perforación de rocas cristalinas a tales profundidades, y además de los problemas puramente tecnológicos, el trabajo se complicó por el muestreo del 100% de los núcleos. La penetración en un viaje, determinada por el desgaste del cabezal de perforación, suele ser de 7-10 m (un viaje, o ciclo, es el descenso de la sarta con la turbina y la herramienta de perforación, la perforación propiamente dicha y el levantamiento completo del cuerda.) La perforación en sí toma 4 horas, y el descenso toma El ascenso de la columna de 12 kilómetros toma alrededor de 18 horas. Cuando se levanta, la columna se desmonta automáticamente en secciones (candelas) de 33 m de largo. En promedio, se perforaron 60 m por mes. Se utilizaron 50 km de tuberías para perforar los últimos 5 km del pozo. Este es el alcance de su desgaste.
Al acercarnos al territorio del SG-3, vimos el "Pan" y a la gente metiendo con cuidado trozos de hierro en su interior. Esta imagen es familiar desde hace mucho tiempo para el otrora avanzado centro científico: se suponía que el pozo superprofundo de Kola, una vez finalizada su excavación, se convertiría en un laboratorio natural único para la investigación utilizando instrumentos especiales. procesos profundos fluyendo en la corteza terrestre. Sin embargo, en 2008 la instalación fue finalmente abandonada y se desmantelaron todos los equipos más o menos valiosos. A partir de ese momento comenzó un período de saqueo de todo lo que tuviera algún valor, principalmente metal.
Los ladrones de metales, sin embargo, resultaron ser tipos bastante sociables; se sorprendieron sinceramente de que viniéramos aquí desde Moscú: "¡Allí no quedaba nada!". y mostró el pozo legendario. Ahora está suspendido y su boca está cerrada con una placa de acero. Nadie sabe qué pasa en el propio maletero.
Sobre la base del SG-3, además del sitio de perforación en sí, había varios institutos de investigación, su propia oficina de diseño, un taller de torneado y una forja. Las soluciones técnicas más atrevidas nacieron in situ, las implementamos nosotros mismos y al cabo de unos días ya estaban probadas en funcionamiento. Todo esto requería energía y el Kola Superdeep contaba con su propia subestación. Ahora la unidad de potencia se ve así: aquí trabajaban 48 personas.
En la entrada se amontonan cajas con equipamiento único. Todo lo valioso se arranca “con carne”:
Y un poco más lejos hay soportes para líneas eléctricas. Todos los cables, por supuesto, habían sido cortados hacía mucho tiempo.
Según la directiva anterior, en el SG-3 sólo se utilizaban equipos domésticos, y no podía ser de otra manera: al principio, el pozo era una instalación de seguridad ultrasecreta. Hasta una profundidad de 7 km se utilizaron dispositivos en serie. Trabaja a grandes profundidades y a más altas temperaturas requirió la creación de dispositivos especiales resistentes al calor y la presión. Durante la última etapa de perforación surgieron dificultades especiales; cuando la temperatura en el pozo se acercó a los 200 o C y la presión superó las 1000 atmósferas, los dispositivos en serie ya no pudieron funcionar. Las oficinas de diseño geofísico y los laboratorios especializados de varios institutos de investigación acudieron al rescate, produciendo ejemplares únicos de equipos resistentes al calor y a la presión. El concurso para conseguir empleo consistía en decenas de personas por puesto, y a quienes superaban un riguroso proceso de selección se les asignaba inmediatamente un apartamento. En un momento en que un ingeniero soviético común y corriente recibía 120 rublos al mes, un ingeniero del Kola Superdeep Well ganaba la increíble cantidad de 850 rublos: tres salarios y puedes comprar un automóvil. En total, en Kola Superdeep trabajaron unas 300 personas.
La profundidad de 7000 metros resultó fatal para la superprofunda de Kola.
Profundidad en 7000 metros resultó ser extremadamente fatal para Kola. Más arriba, la perforación se desarrolló con relativa calma; la perforadora atravesó granitos homogéneos y duraderos. Pero después de esta profundidad, el cabezal de perforación entró en rocas estratificadas menos duraderas y el cañón no pudo mantenerse vertical. Cuando el pozo superó por primera vez la marca de los 12 km, el pozo se desvió de la vertical 21°. Aunque los perforadores ya habían aprendido a trabajar con la increíble curvatura del cañón, era imposible ir más lejos. El pozo tuvo que perforarse a partir del km 7. Para obtener un pozo vertical en rocas duras, se necesita una parte inferior muy dura de la sarta de perforación para que penetre en el subsuelo como un cuchillo en mantequilla. Pero surge otro problema: el pozo se expande gradualmente, el taladro cuelga como en un vaso, las paredes del barril comienzan a colapsar y pueden aplastar la herramienta. La solución a este problema resultó ser original: se utilizó tecnología de péndulo. La perforadora se balanceó artificialmente en el pozo y suprimió las fuertes vibraciones. Gracias a esto, el maletero quedó vertical. 6 de junio de 1979 lo primero que paso evento historico. Los perforadores informaron haber alcanzado la marca en 9584 metros. cola bien se convirtió en el pozo más profundo del mundo, superando a la poseedora del récord petrolero estadounidense Bertha Rogers (9583 metros).
El 6 de junio de 1979, el capataz de perforación Fyodor Atarshchikov hizo una anotación triunfal en el cuaderno de bitácora: “El frente tiene 9584 metros. “Bertha Rogers”, ciao, adiós”.
A principios de los años 1980 También ocurrió un segundo evento histórico. La Kola superprofunda ha pasado 11.022 metros, sin pasar por la Fosa de las Marianas. La humanidad nunca ha alcanzado tal profundidad dentro de su propia cuna. Uno de los accidentes de perforación más comunes son las herramientas de perforación atascadas, una situación en la que las paredes del pozo que se desmoronan bloquean la sarta e impiden que la herramienta gire. A menudo, los intentos de sacar una columna atascada terminan en rotura. De nada sirve buscar una herramienta en un pozo de 10 kilómetros; se abandonó ese pozo y se inició uno nuevo, un poco más alto. Las roturas y pérdidas de tuberías en el SG-3 ocurrieron muchas veces. Como resultado, en su parte inferior el pozo parece el sistema de raíces de una planta gigante. La ramificación del pozo molestó a los perforadores, pero resultó ser una bendición para los geólogos, quienes inesperadamente recibieron una imagen tridimensional de una impresionante extensión de antiguas rocas arcaicas formadas hace más de 2.500 millones de años.
Al caminar por los pasillos desiertos del complejo, a pesar de la monstruosa devastación general, se siente la antigua grandeza de lo que sucedió aquí. En una de las oficinas, el suelo está cubierto de literatura científica poco común: números de la revista "Defectoscopia" de varios años y un manual para calcular las sartas de perforación para pozos ultraprofundos: singularidad trabajo científico más o menos comparable a las “instrucciones para volar a la luna para tontos”, si existieran.
En otro se encuentra el lugar de trabajo de un capataz de perforación, milagrosamente conservado. El primer pozo en Rusia se perforó en 1864 en Kuban. Desde entonces hasta ahora, el capataz casi siempre trabaja directamente en el lugar de perforación para poder ver y controlar todo lo que sucede. ¡Pero no fue así en el Kola Superdeep! El operador se encontraba a hasta 250 metros de la boca y monitoreaba todo de forma remota, incluidos los parámetros de perforación. ¡Espacio!
Las paredes están en mal estado, los cristales rotos por el fuerte viento del norte, pero no se puede dejar la sensación de que un ayudante de laboratorio está a punto de entrar en la oficina y expulsar a los invitados no invitados.
EN septiembre de 1984 Se alcanzó profundidad por primera vez. 12.066 metros, y luego ocurrió otra rotura en la sarta de perforación. Esto fue una verdadera tragedia para el equipo de perforación, porque tuvieron que empezar casi de nuevo, desde los mismos 7 kilómetros, pasando una y otra vez por grietas y cavernas de la capa inferior de la corteza terrestre. Al mismo tiempo, en el marco del Congreso Geológico Mundial, se desclasificaron los trabajos realizados en el Ártico. EN mundo científico Bueno, el SG-3 creó una sensación real. Una gran delegación de geólogos y periodistas se dirigió al pueblo de Zapolyarny. Los visitantes pudieron ver la plataforma de perforación en funcionamiento; se retiraron y desconectaron tramos de tuberías de 33 metros. Alrededor había docenas de brocas exactamente iguales a la que se encontraba en el stand de Moscú. La URSS confirmó su estatus de potencia líder en el campo de las perforaciones profundas.
EN junio de 1990 cuando el SG-3 alcanzó la profundidad 12.262 metros, han comenzado trabajo preparatorio Después de excavar hasta 14 km, volvió a ocurrir un accidente. A 8.550 m se rompió la sarta de tuberías. La continuación del trabajo requirió una larga y costosa actualización del equipo, por lo que en 1994 se detuvo la perforación del Kola superprofundo. Se han agotado todas las posibilidades de la tecnología moderna. Después de 3 años, entró en el Libro Guinness de los Récords y sigue siendo insuperable hasta el día de hoy.
¿Qué aportó a la humanidad la perforación ultraprofunda en la península de Kola?
En primer lugar, refutó la simple estructura de dos capas de la Tierra. La sección geológica formada a partir del núcleo SG-3 resultó ser exactamente lo contrario de lo que los científicos habían imaginado anteriormente. Los primeros 7 kilómetros estuvieron compuestos por rocas volcánicas y sedimentarias: tobas, basaltos, brechas, areniscas, dolomitas. Más profundamente se encontraba la llamada sección de Conrad, después de la cual la velocidad de las ondas sísmicas en las rocas aumentó considerablemente, lo que se interpretó como el límite entre granitos y basaltos. Esta sección se pasó hace mucho tiempo, pero los basaltos de la capa inferior de la corteza terrestre nunca aparecieron por ningún lado. Por el contrario, comenzaron a aparecer granitos y gneises. 
Uno de los objetivos más importantes de la perforación era obtener un núcleo (una columna cilíndrica de roca) a lo largo de todo el pozo. El núcleo más largo del mundo fue marcado como una regla en metros y colocado en el orden apropiado en cajas. El número de caja y los números de muestra se indican en la parte superior. Hay casi 900 cajas de este tipo en stock.
Resultó que las secciones sísmicas en el subsuelo no son límites de capas de rocas de diferente composición. Más bien, indican cambios en las propiedades petrofísicas de las rocas con la profundidad. En hipertensión y la temperatura, las propiedades cambian tanto que los granitos en sus características físicas se vuelven similares a los basaltos, y viceversa. Se creía que con la profundidad y el aumento de la presión, la porosidad y la fractura de las rocas disminuyen. Sin embargo, a partir del kilómetro 9, los estratos resultaron anormalmente porosos y fracturados. Circuló a través de un denso sistema de grietas. soluciones acuosas. Este hecho fue confirmado posteriormente por otros pozos ultraprofundos en los continentes. Resultó que en la profundidad hacía mucho más calor de lo esperado: ¡hasta 80°! En el km 7 la temperatura en la cara era de 120°C, en el km 12 ya había alcanzado los 230°C. Los científicos descubrieron mineralización de oro en muestras del pozo Kola. Intercalados metal precioso estaban en rocas antiguas a una profundidad de 9,5 a 10,5 km. Sin embargo, la concentración de oro era demasiado baja para declararla como depósito: una media de 37,7 mg por tonelada de roca, pero suficiente para esperarla en otros lugares similares. El pozo superprofundo de Kola envejeció la Tierra hasta 1.500 millones de años: la vida apareció en el planeta antes de lo esperado. En profundidades donde se creía que no había materia orgánica, se descubrieron más de 17 especies de microorganismos fosilizados (microfósiles), y la edad de estas capas profundas superó los 2.800 millones de años. Y más de una docena de descubrimientos más específicos.
En total, se perforaron unos 30 pozos ultraprofundos en el territorio de la URSS.
Pocas personas lo saben, pero en el territorio. ex URSS Se perforaron más de 30 pozos ultraprofundos (hoy, todos o casi todos han sido destruidos). Se conectaron entre sí mediante transectos especiales (líneas de medición), obteniendo perfiles geológicos regionales de muchos miles de kilómetros de longitud. A lo largo de los transectos se colocó equipo geofísico especial que registró todos los procesos que ocurrían en el subsuelo al mismo tiempo. Hasta 1991, las explosiones nucleares subterráneas se utilizaban como fuentes de excitación (un pulso que se registraba en los pozos).
Este enfoque técnico y metodológico fundamentalmente nuevo para resolver la estructura profunda regional de la corteza terrestre y el manto superior se basó en la integración de datos de perforaciones ultraprofundas y profundas, así como de sondeos sísmicos profundos y otros métodos geofísicos y geoquímicos. Para el territorio de la URSS, se desarrolló un sistema de correlación mutua de datos de perfiles geofísicos basado en pozos ultraprofundos de referencia. Todo esto permitió realizar una zonificación bastante detallada, principalmente de zonas prometedoras desde el punto de vista de yacimientos de petróleo, gas y minerales, a escala nacional. 
¿El coste de la restauración es de 100 millones de rublos?
En sus entrevistas, el director del Instituto Geológico del Centro Científico de Kola de la Academia de Ciencias de Rusia afirma que por 100 millones de rublos ya es posible restaurar el complejo de pozos superprofundos de Kola, abrir un centro científico y técnico sobre su base y Formar especialistas en perforación marina. Es bastante obvio para mí que este no es el caso. Y la cuestión, lamentablemente, no es de dinero. Se ha perdido un objeto único, comparable en escala y significado para la humanidad sólo con los vuelos espaciales tripulados. Y perdido para siempre.
Después del SG-3, se han hecho y se están haciendo muchos intentos en todo el mundo para observar los horizontes profundos del interior de la Tierra, pero, lamentablemente, ningún proyecto se ha acercado en importancia al trabajo realizado en el Ártico.
- ¿Qué es lo más importante que mostró el pozo Kola?
- ¡Caballeros! Lo principal es que demostró que no sabemos nada sobre la corteza continental.
¿Cómo llegar al pozo superprofundo de Kola? Puntos, coordenadas, etc.
- Desde Murmansk por carretera A138 avanzando hacia la ciudad de Nikel;
- en el punto 69.479533, 31.824395 habrá un puesto de control donde se revisarán los documentos;
- vayamos más lejos a 69.440422, 30.594060 donde giramos a la izquierda;
- Seguimos por el camino tecnológico hasta 69.416088, 30.684387 ;
- La carretera rellena debe quedar a la derecha en el punto 69.408826, 30.661051 ;
- Vayamos más allá y miremos con atención la solapa. mano izquierda. Fui aquí: 69.414850, 30.613894 ;
- A continuación avanzamos por el camino trillado, pero en el punto 69.411232, 30.608956 necesitas permanecer a la derecha.
- Coordenadas del propio pozo. 69.396326, 30.609513 .
A una profundidad de 410 a 660 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra, se encuentra el océano del período Arcaico. Estos descubrimientos no habrían sido posibles sin los métodos de perforación ultraprofunda desarrollados y utilizados en la Unión Soviética. Uno de los artefactos de aquellos tiempos es el pozo superprofundo de Kola (SG-3), que incluso 24 años después del cese de las perforaciones sigue siendo el más profundo del mundo. Por qué se perforó y qué descubrimientos ayudó a realizar, dice Lenta.ru.
Los estadounidenses fueron los pioneros de la perforación ultraprofunda. Es cierto, en la inmensidad del océano: en el proyecto piloto se utilizó el buque Glomar Challenger, diseñado precisamente para estos fines. Mientras tanto, la Unión Soviética estaba desarrollando activamente un marco teórico apropiado.
En mayo de 1970, en el norte de la región de Murmansk, a 10 kilómetros de la ciudad de Zapolyarny, comenzó la perforación del pozo superprofundo Kola. Como era de esperar, esto coincidió con el centenario del nacimiento de Lenin. A diferencia de otros pozos ultraprofundos, el SG-3 se perforó exclusivamente con fines científicos e incluso se organizó una expedición especial de exploración geológica.
El lugar elegido para la perforación fue único: es en el Escudo Báltico, en la zona de la península de Kola, donde salen a la superficie rocas antiguas. La edad de muchos de ellos alcanza los tres mil millones de años (nuestro planeta tiene 4,5 mil millones de años). Además, está la depresión Pechenga-Imandra-Varzuga, una estructura en forma de copa presionada en rocas antiguas, cuyo origen se explica por una falla profunda.
Los científicos tardaron cuatro años en perforar un pozo a una profundidad de 7263 metros. Hasta ahora no se ha hecho nada inusual: se utilizó la misma instalación que para la producción de petróleo y gas. Luego el pozo estuvo inactivo durante todo un año: la instalación fue modificada para la perforación con turbina. Después de la modernización, fue posible perforar aproximadamente 60 metros por mes.
La profundidad de siete kilómetros trajo sorpresas: alternancia de rocas duras y poco densas. Los accidentes se hicieron más frecuentes y aparecieron muchas cavidades en el pozo. La perforación continuó hasta 1983, cuando la profundidad del SG-3 alcanzó los 12 kilómetros. Después de esto, los científicos celebraron una gran conferencia y hablaron sobre sus éxitos.
Sin embargo, debido al manejo descuidado de la perforadora, quedó en la mina un tramo de cinco kilómetros de longitud. Intentaron capturarla durante varios meses, pero no lo consiguieron. Se decidió volver a perforar desde una profundidad de siete kilómetros. Debido a la complejidad de la operación, no sólo se perforó el tronco principal, sino también cuatro adicionales. Fueron necesarios seis años para recuperar los metros perdidos: en 1990, el pozo alcanzó una profundidad de 12.262 metros, convirtiéndose en el más profundo del mundo.
Dos años más tarde, se detuvo la perforación, posteriormente se suspendió el pozo y, de hecho, se abandonó.
Sin embargo, en el pozo superprofundo de Kola se hicieron muchos descubrimientos. Los ingenieros han creado un sistema completo de perforación ultraprofunda. La dificultad no sólo radicaba en la profundidad, sino también en las altas temperaturas (hasta 200 grados centígrados) debido a la intensidad de los ejercicios.
Los científicos no solo se adentraron más profundamente en la Tierra, sino que también tomaron muestras y núcleos de rocas para su análisis. Por cierto, fueron ellos quienes estudiaron el suelo lunar y descubrieron que su composición corresponde casi por completo a las rocas extraídas del pozo Kola a una profundidad de unos tres kilómetros.
A más de nueve kilómetros de profundidad se encontraron depósitos de minerales, entre ellos oro: en la capa de olivino hay hasta 78 gramos por tonelada. Y esto no es tan poco: se considera posible extraer oro a 34 gramos por tonelada. Una agradable sorpresa para los científicos, así como para la planta cercana, fue el descubrimiento de un nuevo horizonte de minerales de cobre y níquel.
Entre otras cosas, los investigadores descubrieron que los granitos no se transforman en una capa de basalto superfuerte: de hecho, detrás de ella se encontraban gneises arcaicos, que tradicionalmente se clasifican como rocas fracturadas. Esto produjo una especie de revolución en las ciencias geológicas y geofísicas y cambió por completo las ideas tradicionales sobre el interior de la Tierra.
Otro sorpresa grata- descubrimiento a una profundidad de 9 a 12 kilómetros de rocas fracturadas muy porosas saturadas de aguas altamente mineralizadas. Según los científicos, son responsables de la formación de minerales, pero anteriormente se creía que esto ocurre solo a profundidades mucho menores.
Entre otras cosas, resultó que la temperatura del subsuelo era ligeramente superior a lo esperado: a una profundidad de seis kilómetros se obtuvo un gradiente de temperatura de 20 grados centígrados por kilómetro en lugar de los 16 esperados. Se estableció el origen radiogénico del flujo de calor, lo que tampoco concordaba con hipótesis anteriores.
En capas profundas de más de 2.800 millones de años, los científicos han encontrado 14 especies de microorganismos fosilizados. Esto hizo posible cambiar el momento del surgimiento de la vida en el planeta hace mil quinientos millones de años. Los investigadores también descubrieron que en las profundidades no hay rocas sedimentarias y sí hay metano, enterrando para siempre la teoría del origen biológico de los hidrocarburos.
Candidato de Ciencias Técnicas A. OSADCHY
Durante las últimas décadas del siglo pasado se perforaron cientos de miles de pozos en la corteza terrestre. Y esto no es sorprendente, porque la búsqueda y extracción de minerales en nuestro tiempo implica inevitablemente perforaciones profundas. Pero entre todos estos pozos en el planeta sólo hay uno: el legendario Kola Superdeep (SG), cuya profundidad sigue siendo insuperable: más de doce kilómetros. Además, SG es uno de los pocos que no fue perforado con fines de exploración o minería, sino con fines puramente científicos: estudiar las rocas más antiguas de nuestro planeta y conocer los secretos de los procesos que tienen lugar en ellas.
Los geólogos V. Lanev (izquierda) y Yu Smirnov examinan muestras de núcleos.
Brocas. Exactamente igual, pero fue el que se utilizó para perforar a 12 km de profundidad y que se convirtió en exposición en el Congreso Geológico Internacional de 1984.
La sarta de tubos se bajaba y subía sobre este gancho. A la izquierda, en la cesta, hay tubos de 33 metros, "velas", preparados para el descenso.
Kola pozo superprofundo.
Muestras de núcleos seleccionadas.
Una instalación de almacenamiento de núcleos única, donde los núcleos de todo el pozo de doce kilómetros están dispuestos en estantes en cajas en estricto orden y numeradas.
Estas insignias las portaban con orgullo todos los que trabajaban para el SG.
Hoy en día no se realizan perforaciones en el superprofundo Kola; se detuvo en 1992. SG no fue el primero ni el único en el programa para estudiar la estructura profunda de la Tierra. Tres de los pozos extranjeros alcanzaron una profundidad de 9,1 a 9,6 km. Estaba previsto que uno de ellos (en Alemania) superara al de Kola. Sin embargo, las perforaciones en los tres, así como en SG, se detuvieron debido a accidentes y por razones técnicas aún no se pueden continuar.
Al parecer, no en vano se compara la complejidad de perforar pozos ultraprofundos con un vuelo al espacio, con una larga expedición espacial a otro planeta. Las muestras de rocas extraídas del interior de la Tierra no son menos interesantes que las muestras de suelo lunar. El suelo transportado por el vehículo lunar soviético fue estudiado en varios institutos, entre ellos Kola. centro científico. Resultó que la composición del suelo lunar corresponde casi por completo a las rocas extraídas del pozo Kola desde una profundidad de unos 3 km.
SELECCIÓN Y PRONÓSTICO DEL SITIOPara perforar el SG se creó una expedición especial de exploración geológica (Kola Geological Exploration Expedition). El lugar de perforación tampoco fue elegido por casualidad: el Escudo Báltico en la zona de la península de Kola. Aquí salen a la superficie las rocas ígneas más antiguas, de unos 3.000 millones de años (y la Tierra tiene sólo 4.500 millones de años). Fue interesante perforar las rocas ígneas más antiguas, porque las rocas sedimentarias hasta una profundidad de 8 km ya han sido bien estudiadas para la producción de petróleo. Y durante la minería, normalmente sólo penetran entre 1 y 2 km en las rocas ígneas. La elección de la ubicación del SG también se vio facilitada por el hecho de que aquí se encuentra la artesa de Pecheneg, una enorme estructura en forma de cuenco, como presionada contra rocas antiguas. Su origen está asociado a una falla profunda. Y aquí es donde se encuentran los grandes depósitos de cobre y níquel. Y las tareas asignadas a la Expedición Geológica de Kola incluyeron identificar una serie de características de los procesos y fenómenos geológicos, incluida la formación de minerales, determinar la naturaleza de los límites que separan las capas de la corteza continental y recopilar datos sobre la composición material y el estado físico de las rocas. .
Antes de comenzar la perforación, se construyó una sección de la corteza terrestre basándose en datos sismológicos. Sirvió como pronóstico de la aparición de las capas de tierra que cruzó el pozo. Se suponía que un estrato de granito se extendía hasta una profundidad de 5 km, tras lo cual se esperaban rocas basálticas más fuertes y antiguas.
Así, el lugar de perforación se eligió en el noroeste de la península de Kola, a 10 km de la ciudad de Zapolyarny, no lejos de nuestra frontera con Noruega. Zapolyarny es una pequeña ciudad que creció en los años cincuenta junto a una planta de níquel. Entre la tundra montañosa sobre un montículo, arrastrada por todos los vientos y tormentas de nieve, hay un "cuadrado", cada lado del cual está formado por siete edificios de cinco pisos. En su interior hay dos calles, en su intersección hay una plaza donde se encuentran la Casa de la Cultura y el hotel. A un kilómetro de la ciudad, detrás de un barranco, se ven los edificios y las altas chimeneas de una planta de níquel; detrás, a lo largo de la ladera de la montaña, se encuentran oscuros depósitos de roca estéril de una cantera cercana. Cerca del pueblo hay una carretera a la ciudad de Nikel y a un pequeño lago, al otro lado del cual se encuentra Noruega.
El suelo de esos lugares contiene abundantes vestigios de la pasada guerra. Cuando tomas el autobús de Murmansk a Zapolyarny, aproximadamente a la mitad del camino cruzas el pequeño río Zapadnaya Litsa, en su orilla hay un obelisco conmemorativo. Este es el único lugar en toda Rusia donde el frente permaneció inmóvil durante la guerra de 1941 a 1944, frente al mar de Barents. Aunque hubo feroces batallas todo el tiempo y las pérdidas en ambos bandos fueron enormes. Los alemanes intentaron sin éxito llegar a Murmansk, el único puerto libre de hielo de nuestro norte. Invierno de 1944 tropas soviéticas logró atravesar el frente.
De Zapolyarny a Superglubokaya: 10 km. El camino pasa por la planta, luego bordea la cantera y luego sube la montaña. Desde el paso se abre una pequeña cuenca en la que está instalada la plataforma de perforación. Su altura es tan alta como la de un edificio de veinte pisos. Para cada turno venían aquí desde Zapolyarny “trabajadores por turnos”. En total, en la expedición trabajaron unas 3.000 personas que vivieron en la ciudad en dos casas. Desde la plataforma de perforación se oía durante todo el día el ruido de algunos mecanismos. El silencio significó que por alguna razón hubo una interrupción en la perforación. En invierno, durante la larga noche polar, que dura del 23 de noviembre al 23 de enero, toda la plataforma de perforación brillaba con luces. A menudo se les añadía la luz de la aurora.
Un poco sobre el personal. La expedición de exploración geológica de Kola creada para la perforación reunió a un buen equipo de trabajadores altamente calificado. El jefe del GRE, un líder talentoso que seleccionó el equipo, fue casi siempre D. Guberman. ingeniero jefe I. Vasilchenko fue el responsable de la perforación. La plataforma de perforación estaba al mando de A. Batishchev, a quien todos llamaban simplemente Lekha. La geología estuvo a cargo de V. Laney y la geofísica, de Yu Kuznetsov. El geólogo Yu Smirnov, el mismo que tenía el "gabinete atesorado", del que hablaremos más adelante, llevó a cabo una gran cantidad de trabajo para procesar el núcleo y crear una instalación de almacenamiento de núcleos. Más de 10 institutos de investigación participaron en la realización de investigaciones sobre SG. El equipo también tenía sus propios "Kulibins" y "zurdos" (se distinguió especialmente S. Tserikovsky), que inventaron y fabricaron varios dispositivos que a veces permitían salir de las situaciones más difíciles y aparentemente desesperadas. Muchos de los mecanismos necesarios los crearon ellos mismos en talleres bien equipados.
HISTORIA DE PERFORACIÓNLa perforación de pozos comenzó en 1970. La perforación hasta una profundidad de 7263 m tomó 4 años. Se llevó a cabo mediante una instalación en serie, que habitualmente se utiliza en la producción de petróleo y gas. Debido a los constantes vientos y al frío, toda la torre tuvo que cubrirse hasta arriba con paneles de madera. De lo contrario, es simplemente imposible que alguien que debe permanecer en la cima mientras levanta una sarta de tuberías pueda trabajar.
Luego hubo una pausa de un año relacionada con la construcción de una nueva torre y la instalación de una plataforma de perforación especialmente diseñada: Uralmash-15000. Fue con su ayuda que se llevaron a cabo todas las perforaciones ultraprofundas adicionales. La nueva instalación cuenta con equipos automatizados más potentes. Se utilizó perforación con turbina: esto es cuando no gira toda la columna, sino solo el cabezal de perforación. El fluido de perforación se alimentaba a través de la columna bajo presión, haciendo girar una turbina de múltiples etapas ubicada debajo. Su longitud total es de 46 m. La turbina termina con un cabezal de perforación con un diámetro de 214 mm (a menudo se le llama corona), que tiene forma de anillo, por lo que en el medio queda una columna de roca sin perforar: un núcleo. con un diámetro de 60 mm. A través de todas las secciones de la turbina pasa una tubería: un receptor central, donde se recogen las columnas de roca extraída. La roca triturada junto con el fluido de perforación se transporta por el pozo hasta la superficie.
La masa de la columna sumergida en un pozo con fluido de perforación es de unas 200 toneladas. Esto a pesar de que se utilizaron tubos de aleación ligera especialmente diseñados. Si una columna está hecha de tubos de acero ordinarios, estallará por su propio peso.
En el proceso de perforación a grandes profundidades y durante el muestreo de núcleos surgen muchas dificultades, a veces completamente inesperadas.
La penetración en un viaje, determinada por el desgaste del cabezal de perforación, suele ser de 7-10 m (Un viaje, o ciclo, es el descenso de la sarta con la turbina y la herramienta de perforación, la perforación propiamente dicha y el levantamiento completo de la misma. la cuerda.) La perforación en sí toma 4 horas. Y el descenso y ascenso de la columna de 12 kilómetros dura 18 horas. Cuando se levanta, la columna se desmonta automáticamente en secciones (candelas) de 33 m de largo. En promedio, se perforaron 60 m por mes. Se utilizaron 50 km de tuberías para perforar los últimos 5 km del pozo. Este es el alcance de su desgaste.
Hasta una profundidad de aproximadamente 7 km, el pozo cruzó rocas fuertes y relativamente homogéneas y, por lo tanto, el pozo fue liso, casi correspondiente al diámetro de la cabeza de perforación. El trabajo avanzó, se podría decir, con calma. Sin embargo, a una profundidad de 7 km, aparecieron rocas fracturadas menos duraderas, intercaladas con pequeñas capas muy duras: gneises, anfibolitas. La perforación se volvió más difícil. El tronco adquirió una forma ovalada y aparecieron muchas cavidades. Los accidentes se han vuelto más frecuentes.
La figura muestra la previsión inicial de la sección geológica y la elaborada a partir de los datos de perforación. Es interesante observar (columna B) que el ángulo de inclinación de las formaciones a lo largo del pozo es de aproximadamente 50 grados. Por lo tanto, está claro que las rocas atravesadas por el pozo salen a la superficie. Aquí es donde podemos recordar el ya mencionado “querido gabinete” del geólogo Yu Smirnov. Allí, por un lado, tuvo muestras obtenidas del pozo, y por el otro, muestras tomadas en la superficie a distancia del sitio de perforación donde emerge la formación correspondiente. La unión entre las razas está casi completa.
El año 1983 estuvo marcado por un récord nunca superado: la profundidad de perforación superó los 12 km. Se suspendieron las obras.
Se acercaba el Congreso Geológico Internacional que, según lo previsto, se celebraría en Moscú. Para ello se estaba preparando la exposición Geoexpo. Se decidió no sólo leer los informes sobre los resultados alcanzados en el SG, sino también mostrar a los participantes del congreso el trabajo in situ y las muestras de rocas extraídas. Para el congreso se publicó la monografía “Kola Superdeep”.
En la exposición Geoexpo había un gran stand dedicado al trabajo del SG y lo más importante: alcanzar una profundidad récord. Había gráficos impresionantes que hablaban de técnicas y tecnologías de perforación, muestras de rocas extraídas, fotografías de equipos y personal en el trabajo. Pero mayor atención Los participantes e invitados del congreso se sintieron atraídos por un detalle poco convencional en una exposición: una cabeza de perforación muy común y corriente, ya ligeramente oxidada, con dientes de carburo desgastados. En la etiqueta se indicaba que era exactamente lo que se utilizó al perforar a una profundidad de más de 12 km. Este cabezal de perforación asombró incluso a los especialistas. Probablemente, todos esperaban involuntariamente ver algún tipo de milagro de la tecnología, tal vez con equipo de diamante... Y todavía no sabían que en el SG al lado de la plataforma de perforación había una gran pila de exactamente los mismos cabezales de perforación ya oxidados: después de todo, tenían que ser reemplazados por otros nuevos aproximadamente cada 7-8 m de perforación.
Muchos congresistas quisieron ver con sus propios ojos la plataforma de perforación única en la península de Kola y asegurarse de que realmente se había alcanzado una profundidad de perforación récord en la Unión. Tal salida se produjo. Allí se reunió una sección del congreso. A los delegados se les mostró la plataforma de perforación, donde sacaron la columna del pozo, desconectando del mismo secciones de 33 metros. Fotos y artículos sobre SG circularon en periódicos y revistas de casi todos los países del mundo. Se emitió un sello postal y se organizó una cancelación especial de sobres. No enumeraré los nombres de los galardonados con varios premios ni de los premiados por su trabajo...
Pero se acabaron las vacaciones, era necesario seguir perforando. Y comenzó con el mayor accidente en el primer vuelo el 27 de septiembre de 1984: una "fecha negra" en la historia del SG. El pozo no perdona cuando se le deja sin atención durante mucho tiempo. Durante el tiempo hasta que se realizaron las perforaciones, inevitablemente se produjeron cambios en sus paredes, aquellas que no estaban aseguradas con un tubo de acero cementado.
Al principio todo transcurrió de manera casual. Los perforadores estaban haciendo su operaciones normales: Se bajaron secciones de la sarta de perforación una tras otra, se conectó una tubería de suministro de fluido de perforación a la última, la superior, y se encendieron las bombas. Empezamos a perforar. Los instrumentos en la consola frente al operador mostraban el modo de funcionamiento normal (número de revoluciones del cabezal de perforación, su presión sobre la roca, flujo de fluido para hacer girar la turbina, etc.).
Después de perforar otro tramo de 9 metros a una profundidad de más de 12 km, lo que llevó 4 horas, alcanzamos una profundidad de 12,066 km. Nos preparamos para levantar la columna. Lo intentamos. No funciona. Se ha observado "pegajosidad" más de una vez a tales profundidades. Esto es cuando alguna sección de la columna parece pegarse a las paredes (tal vez algo se cayó desde arriba y se atascó un poco). Para mover una columna se requiere una fuerza superior a su peso (unas 200 toneladas). Esta vez hicieron lo mismo, pero la columna no se movió. Aumentamos un poco la fuerza y la aguja del instrumento disminuyó drásticamente las lecturas. La columna se volvió mucho más ligera; tal pérdida de peso no podría haberse producido durante el curso normal de la operación. Empezamos a levantar: desatornillamos los tramos uno a uno. Durante el último levantamiento, un trozo de tubo acortado con el borde inferior irregular colgaba de un gancho. Esto significó que en el pozo no sólo quedó la turboperforadora, sino también 5 km de tubos de perforación...
Intentaron conseguirlos durante siete meses. Al fin y al cabo, no sólo se perdieron 5 kilómetros de tuberías, sino también el resultado de cinco años de trabajo.
Luego se detuvieron todos los intentos de recuperar lo perdido y se reanudó la perforación desde una profundidad de 7 km. Hay que decir que es a partir del séptimo kilómetro cuando las condiciones geológicas aquí son especialmente difíciles para el trabajo. La tecnología de perforación de cada paso se resuelve mediante prueba y error. Y a partir de una profundidad de unos 10 km es aún más difícil. La perforación, operación de equipos y aparatos se realizan a máxima velocidad.
Por lo tanto, aquí se pueden esperar accidentes en cualquier momento. Se están preparando para ellos. Los métodos y medios para su eliminación están pensados de antemano. Un accidente complejo típico es la rotura de un conjunto de perforación junto con parte de una sarta de tubería de perforación. El método principal para eliminarlo es crear un banco justo encima de la parte perdida y desde este lugar perforar un nuevo pozo de derivación. En total se perforaron en el pozo 12 troncales de derivación de este tipo. Cuatro de ellos tienen una longitud de entre 2.200 y 5.000 m. El coste principal de este tipo de accidentes son los años de pérdida de mano de obra.
Sólo en la vida cotidiana un pozo es un “agujero” vertical desde la superficie de la tierra hasta el fondo. En realidad esto está lejos de ser el caso. Especialmente si el pozo es muy profundo y cruza formaciones inclinadas de diferentes densidades. Luego parece retorcerse, porque la broca se desvía constantemente hacia rocas menos duraderas. Después de cada medición que muestre que la inclinación del pozo excede lo permitido, se debe intentar “volverlo a colocar en su lugar”. Para hacer esto, junto con la herramienta de perforación, se bajan "deflectores" especiales, que ayudan a reducir el ángulo de inclinación del pozo durante la perforación. Los accidentes suelen producirse por la pérdida de herramientas de perforación y partes de tuberías. Tras esto hay que realizar el nuevo baúl, como ya hemos dicho, haciéndose a un lado. Así que imagina cómo se ve un pozo en la tierra: algo así como las raíces de una planta gigante que se ramifica en profundidad.
Ésta es la razón de la duración especial de la última fase de perforación.
Después del mayor accidente, la "fecha negra" de 1984, sólo después de 6 años volvieron a acercarse a una profundidad de 12 km. En 1990 se alcanzó el máximo: 12.262 km. Después de varios accidentes más, nos convencimos de que no podíamos profundizar más. Se han agotado todas las posibilidades de la tecnología moderna. Parecía como si la Tierra ya no quisiera revelar sus secretos. La perforación se detuvo en 1992.
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN. OBJETIVOS Y MÉTODOSUno de los objetivos más importantes de la perforación era obtener una columna central de muestras de roca a lo largo de todo el pozo. Y esta tarea está completa. El núcleo más largo del mundo fue marcado como una regla en metros y colocado en el orden apropiado en cajas. El número de caja y los números de muestra se indican en la parte superior. Hay casi 900 cajas de este tipo en stock.
Ahora sólo queda estudiar el núcleo, algo verdaderamente indispensable para determinar la estructura de la roca, su composición, propiedades y edad.
Pero una muestra de roca elevada a la superficie tiene propiedades diferentes a las del macizo. Aquí, en la cima, se libera de las enormes tensiones mecánicas que existen en las profundidades. Durante la perforación, se agrietó y se saturó con fluido de perforación. Incluso si se recrean condiciones profundas en una cámara especial, los parámetros medidos en la muestra aún difieren de los del conjunto. Y un pequeño “contratiempo” más: por cada 100 m de pozo perforado, no se obtienen 100 m de núcleo. En el SG, a partir de profundidades de más de 5 km, el rendimiento medio del núcleo fue sólo de alrededor del 30%, y a partir de profundidades de más de 9 km, a veces solo se trataba de placas individuales de 2 a 3 cm de espesor, correspondientes a las capas más duraderas.
Entonces, el núcleo extraído del pozo usando SG no da información completa sobre rocas profundas.
Los pozos fueron perforados con fines científicos, por lo que se utilizó todo el complejo. métodos modernos investigación. Además de la extracción de núcleos, necesariamente se llevaron a cabo estudios de las propiedades de las rocas en su estado natural. El estado técnico del pozo fue monitoreado constantemente. Medimos la temperatura en todo el pozo, la radiactividad natural (radiación gamma), la radiactividad inducida después de la irradiación de neutrones pulsados, las propiedades eléctricas y magnéticas de las rocas, la velocidad de propagación. ondas elásticas, estudió la composición de los gases en el fluido del pozo.
Hasta una profundidad de 7 km se utilizaron dispositivos en serie. Trabajar a mayores profundidades y temperaturas más altas requirió la creación de dispositivos especiales resistentes al calor y a la presión. Durante la última etapa de perforación surgieron dificultades especiales; cuando la temperatura en el pozo se acercó a los 200 o C y la presión superó las 1000 atmósferas, los dispositivos en serie ya no pudieron funcionar. Las oficinas de diseño geofísico y los laboratorios especializados de varios institutos de investigación acudieron al rescate, produciendo ejemplares únicos de instrumentos resistentes al calor y a la presión. Por lo tanto, todo el tiempo trabajamos únicamente en equipos domésticos.
En resumen, el pozo fue explorado con suficiente detalle en toda su profundidad. La investigación se llevó a cabo por etapas, aproximadamente una vez al año, después de profundizar el pozo en 1 km. Después de esto, cada vez se evaluó la confiabilidad de los materiales recibidos. Los cálculos correspondientes permitieron determinar los parámetros de una raza en particular. Descubrieron una cierta alternancia de capas y ya sabían a qué rocas estaban asociadas las cavernas y la pérdida parcial de información asociada a ellas. Aprendimos a identificar literalmente las rocas a partir de las “migajas” y, sobre esta base, a recrear una imagen completa de lo que “escondía” el pozo. En resumen, fue posible construir una columna litológica detallada para mostrar la alternancia de rocas y sus propiedades.
POR EXPERIENCIA PROPIAAproximadamente una vez al año, cuando finalizaba la siguiente etapa de perforación, profundizar el pozo en 1 km, también iba al SG para tomar las medidas que me habían confiado. En ese momento, el pozo generalmente se lavaba y se dejaba disponible para la investigación durante un mes. La hora de la parada prevista siempre se conocía de antemano. También llegó con antelación el telegrama solicitando las obras. El equipo ha sido revisado y embalado. Trámites relacionados con obras cerradas en la zona fronteriza, finalizado. Finalmente todo está arreglado. Vamos.
Nuestro grupo es un equipo pequeño y amigable: un desarrollador de herramientas de perforación, un desarrollador de nuevos equipos terrestres y yo, un metodólogo. Llegamos 10 días antes de las medidas. Nos familiarizamos con los datos sobre el estado técnico del pozo. Elaboramos y aprobamos un programa de medición detallado. Montamos y calibramos el equipo. Estamos esperando una llamada, una llamada del pozo. Nos toca a nosotros "bucear" en tercer lugar, pero si nuestros predecesores se niegan, el pozo nos será proporcionado. Esta vez todo les va bien, dicen que terminarán mañana por la mañana. Con nosotros en el mismo equipo están los geofísicos, operadores que registran las señales recibidas de los equipos en el pozo y controlan todas las operaciones para bajar y subir los equipos de fondo del pozo, así como los mecánicos en el polipasto, controlan el desenrollado de esos mismos 12 km de cable desde el tambor y sobre él , sobre el cual se baja el dispositivo al pozo. Los perforadores también están de servicio.
El trabajo ha comenzado. El dispositivo se baja al pozo varios metros. Último control. Vamos. El descenso es lento, alrededor de 1 km/h, con un seguimiento continuo de la señal que viene desde abajo. Hasta ahora, todo bien. Pero en el octavo kilómetro la señal cambió y desapareció. Esto significa que algo anda mal. Ascensor completo. (Por si acaso, hemos preparado un segundo equipo). Comenzamos a comprobar todos los detalles. Esta vez el cable resultó estar defectuoso. Está siendo reemplazado. Esto lleva más de un día. El nuevo descenso duró 10 horas. Finalmente, la persona que miraba la señal dijo: “Hemos llegado al kilómetro once”. Comando a los operadores: “Iniciar grabación”. Qué y cómo se planifica con antelación según el programa. Ahora necesita bajar y subir la herramienta de fondo de pozo varias veces en un intervalo determinado para tomar medidas. Esta vez el equipo funcionó bien. Ahora es un aumento total. Lo subieron a 3 km, y de repente el cabrestante gritó (es un hombre con humor): “Se acabó la cuerda”. ¡¿Cómo?! ¡¿Qué?! Desgraciadamente, el cable se rompió... La herramienta de fondo del pozo y 8 km de cable quedaron tirados en el fondo... Afortunadamente, un día después los perforadores pudieron recogerlo todo, utilizando métodos y dispositivos desarrollados por los artesanos locales para eliminarlos. emergencias.
RESULTADOSSe han cumplido los objetivos fijados en el proyecto de perforación ultraprofunda. Se han desarrollado y creado equipos y tecnologías especiales para la perforación ultraprofunda, así como para el estudio de pozos perforados a grandes profundidades. Recibimos información, se podría decir, "de primera mano" sobre el estado físico, las propiedades y la composición de las rocas en su estado natural y de muestras de núcleos a una profundidad de 12.262 m.
El pozo fue un excelente regalo para la patria a poca profundidad, entre 1,6 y 1,8 km. Allí se descubrieron minerales industriales de cobre y níquel y se descubrió un nuevo horizonte mineral. Y resulta útil, porque la planta local de níquel ya se está quedando sin mineral.
Como se señaló anteriormente, el pronóstico geológico de la sección del pozo no se cumplió (ver figura en la página 39). La imagen esperada durante los primeros 5 km en el pozo se extendió durante 7 km y luego aparecieron rocas completamente inesperadas. Los basaltos previstos a una profundidad de 7 km no se encontraron, incluso cuando descendieron a 12 km.
Se esperaba que el límite que proporciona la mayor reflexión durante el sondeo sísmico sea el nivel donde los granitos se transforman en una capa de basalto más duradera. En realidad, resultó que allí se encuentran rocas fracturadas menos fuertes y menos densas: los gneises arcaicos. Esto nunca se esperó. Y esta es información geológica y geofísica fundamentalmente nueva, que nos permite interpretar de manera diferente los datos de la investigación geofísica profunda.
Los datos sobre el proceso de formación de minerales en las capas profundas de la corteza terrestre también resultaron inesperados y fundamentalmente nuevos. Así, a profundidades de 9 a 12 km se encontraron rocas fracturadas muy porosas, saturadas de aguas subterráneas altamente mineralizadas. Estas aguas son una de las fuentes de formación de minerales. Anteriormente se creía que esto sólo era posible a profundidades mucho menores. Fue en este intervalo donde se encontró un mayor contenido de oro en el núcleo: hasta 1 g por 1 tonelada de roca (una concentración considerada adecuada para el desarrollo industrial). ¿Pero alguna vez será rentable extraer oro de tales profundidades?
También han cambiado las ideas sobre el régimen térmico del interior de la Tierra y la distribución profunda de las temperaturas en las zonas de escudos de basalto. A una profundidad de más de 6 km, se obtuvo un gradiente de temperatura de 20 o C por 1 km en lugar de los 16 o C esperados (como en la parte superior) por 1 km. Se reveló que la mitad del flujo de calor es de origen radiogénico.
Habiendo perforado el Kola único pozo profundo, aprendimos mucho y al mismo tiempo nos dimos cuenta de lo poco que sabemos todavía sobre la estructura de nuestro planeta.
Candidato de Ciencias Técnicas A. OSADCHY.LITERATURA
Kola superprofunda. M.: Nedra, 1984.
Kola superprofunda. Resultados científicos y experiencias de investigación. M., 1998.
Kozlovski E. A. Foro Mundial de Geólogos.“Ciencia y Vida” N° 10, 1984.
Kozlovski E. A. Kola superprofunda.“Ciencia y Vida” N° 11, 1985.
En la segunda mitad del siglo XX, el mundo enfermó de perforaciones ultraprofundas. En Estados Unidos se estaba preparando un nuevo programa para estudiar el fondo del océano (Deep Sea Drilling Project). El Glomar Challenger, construido específicamente para este proyecto, pasó varios años en las aguas de varios océanos y mares, perforando casi 800 pozos en sus fondos, alcanzando una profundidad máxima de 760 m. A mediados de los años 80, confirmaron los resultados de las perforaciones en alta mar. La teoría de la tectónica de placas. La geología como ciencia volvió a nacer. Mientras tanto, Rusia siguió su propio camino. El interés por el problema, despertado por los éxitos de Estados Unidos, dio lugar al programa “Estudio del interior de la Tierra y perforación ultraprofunda”, pero no en el océano, sino en el continente. A pesar de su historia centenaria, la perforación continental parecía un asunto completamente nuevo. Después de todo, estábamos hablando de profundidades que antes eran inalcanzables: más de 7 kilómetros. En 1962, Nikita Khrushchev aprobó este programa, aunque se guiaba más por motivos políticos que científicos. No quería quedarse atrás de Estados Unidos.
El laboratorio recién creado en el Instituto de Tecnología de Perforación estaba dirigido por el famoso trabajador petrolero, Doctor en Ciencias Técnicas Nikolai Timofeev. Se le encomendó la tarea de justificar la posibilidad de realizar perforaciones ultraprofundas en rocas cristalinas: granitos y gneises. La investigación duró 4 años, y en 1966 los expertos emitieron un veredicto: es posible perforar, y no necesariamente con la tecnología del mañana, el equipo que ya existe es suficiente. El principal problema es el calor en las profundidades. Según los cálculos, a medida que penetra en las rocas que forman la corteza terrestre, la temperatura debería aumentar 1 grado cada 33 metros. Esto significa que a una profundidad de 10 km deberíamos esperar unos 300°C, y a 15 km, casi 500°C. Las herramientas e instrumentos de perforación no resistirán ese calor. Era necesario buscar un lugar donde las profundidades no fueran tan calientes...
Se encontró un lugar así: un antiguo escudo cristalino de la península de Kola. Un informe elaborado en el Instituto de Física de la Tierra afirma: a lo largo de miles de millones de años de su existencia, el Escudo de Kola se ha enfriado, la temperatura a una profundidad de 15 km no supera los 150 ° C. Y los geofísicos han preparado una sección aproximada del subsuelo de la península de Kola. Según ellos, los primeros 7 kilómetros son estratos graníticos de la parte superior de la corteza terrestre, luego comienza la capa de basalto. En ese momento, la idea de una estructura de dos capas de la corteza terrestre era generalmente aceptada. Pero como resultó más tarde, tanto los físicos como los geofísicos estaban equivocados. El lugar de perforación se eligió en el extremo norte de la península de Kola, cerca del lago Vilgiskoddeoaivinjärvi. En finlandés significa “Bajo la montaña del lobo”, aunque en ese lugar no hay montañas ni lobos. La perforación del pozo, cuya profundidad prevista era de 15 kilómetros, comenzó en mayo de 1970.
Pero
Aquí puedes escuchar los sonidos infernales del pozo.
Película: Kola Superdeep: Los últimos fuegos artificiales
