Найглибша свердловина в CCCР: спецпроект буріння в Росії і світі

У ХХ столітті людству вдалося не тільки підкорити нові висоти і вийти в космічний простір, а й дістатися майже до самого серця нашої планети. На даний момент в світі пробурено десятки надглибоких свердловин, при цьому вдалося отримати дані, які перевернули уявлення вчених про будову Землі і дали багатющі матеріали для дослідження. Найглибші свердловини світу, а також їх відкриття, які були зроблені при бурінні, описані в цій статті.

Проект «Мохол» (Сполучені Штати Америки)

У 1909 році геофізик з Хорватії на ім’я Андрій Мохоровичич виявив досить цікаве явище: швидкість руху сейсмоволн на певній глибині різко збільшується. Коли відбуваються поверхневі землетруси, на сейсмограмах чітко видно два сигнали: прямий і спотворений. Явище пояснили тим, що хвилі відбиваються від кордону між корою і мантією, які мають різну щільність. Зараз відомо, що ця межа залягає на глибині від 5 до 70 кілометрів і носить назву межі Мохо.

У 1961 році американські вчені вирішили спробувати пробурити свердловину, яка досягла б кордону Мохо. Проект отримав назву «Mohole»: від слів «Moho» і «hole» (дірка). Бурити свердловину вирішили в Тихому океані неподалік від Мексики. Чому була обрана саме океанічна кора? Пояснюється це дуже просто: в океані земна кора набагато тонше, ніж на суші. Вчені сподівалися, що ось-ось досягнуть межі мантії. Однак підняті на поверхню керни (зразки породи) збентежили дослідників: замість гранітів, які повинні залягати неподалік від мантії, вони отримали базальтову породу. Це означало, що до мантії ще дуже далеко.

На жаль, буріння довелося зупинити: американський уряд припинив фінансувати проект «Мохол». Адже в розпалі була холодна війна, а значить, гроші потрібно витрачати на більш важливі цілі, наприклад, на розробку нових засобів озброєння. Проект «Мохол» Всього було зроблено п’ять свердловин, одна з яких, найбільша, досягла глибини 183 метри

Свердловина в кратері Сільян Ринг (Швеція)

В кінці 80-х в шведські вчені почали буріння свердловини в кратері згаслого вулкана Сільян Ринг. Вчені поставили перед собою мету довести, що нафта і газ мають синтетичне походження.

Варто зробити невелику ремарку. В геології прийнята органічна теорія походження покладів вуглеводнів: нафта і газ – це залишки найпростіших водних організмів, або сапропелю, які, гинучи, відкладаються у вигляді опадів на дні морів і океанів. Саме тому поклади вуглеводнів можуть розташовуватися тільки в шарах осадових порід. Однак є й інша гіпотеза, нехай і менш популярна: нафта і газ – це флюїди, які мігрують в земну кору з глибинних шарів мантії.

Зараз майже всі дослідники розділяють першу гіпотезу, однак пару десятків років назад робилися численні спроби обгрунтувати і довести неорганічну теорію походження вуглеводневих покладів.

Щоб підтвердити неорганічну гіпотезу, необхідно «усього лише» виконати свердловину до глибини, на якій не може бути біогенних залишків, і знайти там поклади нафти і газу. Адже якщо родовища виявляться там, де органічних залишків бути не може за визначенням, значить, вуглеводні мають неорганічне походження. Свердловина в кратері Сільян Ринг Вулкан Сільян Ринг для буріння свердловини був обраний не випадково. Після проведених вимірювань було доведено, що на глибині близько 600 метрів знаходиться шар гранітів

На думку вчених, шари граніту можуть виконувати роль покришки для покладів вуглеводнів. Ну а глибше 5 кілометрів залягали пористі породи, які могли виконувати роль колектора нафти і газу.

Результати буріння розчарували не тільки вчених, але й інвесторів, які вклали в проект більше 80 мільйонів доларів. Змінити усталені геологічні аксіоми не вдалося: нафта і газ в свердловині виявлено не було. Ну а спростувати органічну теорію походження нафти і газу не вдалося, і швидше за все навряд чи вдасться.

Кольська надглибока свердловина (СРСР-Україна)

Дані, які назавжди змінили уявлення про будову планети, вдалося виявити радянським дослідникам, які працювали над бурінням Кольської надглибокої свердловини – найглибшої свердловини в СРСР і в світі.

Буріння було розпочато в 1970 році. Як полігон для буріння була обрана ділянка на Кольському півострові, де на земну поверхню виходять вулканічні породи, вік яких досягає трьох мільярдів років. З надр за час буріння були підняті керни загальною довжиною близько 4,5 кілометрів. Кольська надглибока свердловина Початок революційних в науковому значенні робіт було приурочено до знаменної для кожної радянської людини датою: сторічного ювілею В.І. Леніна

Вчені були впевнені в тому, що на глибині 5 кілометрів починаються більш щільні породи – базальтовий шар. Однак, пройшовши більше 12 кілометрів, геологи так і не натрапили на базальти, а це означало лише одне: існуючі уявлення і будова планети не є догмою і вимагають подальшого уточнення. На глибині 9-12 кілометрів від поверхні землі залягають пористі породи, які насичені мінералізованої водою. Це відкриття змусило прийти до висновку, що немає ніякого сенсу ховати радіоактивні відходи в надглибоких свердловинах: підземні води, піднімаючись до поверхні землі, можуть заразити наземні водойми небезпечними речовинами. Кольська надглибока свердловина Кожен метр Кольської свердловини приніс нове значне відкриття

Виявилося, що на глибині від 9 до 12 кілометрів породи містять велику кількість золота (приблизно один грам на тонну породи).

Працювати на надглибокої свердловини було дуже непросто. Виявилося, що температура в міру поглиблення в земні надра зростає набагато швидше, ніж передбачили розрахунки. Після подолання позначки 6 кілометрів температура стала рости на 20 градусів через кожен кілометр замість очікуваних 16. На глибині 12 кілометрів температура становить понад 200 градусів! Крім того, на глибині близько 7 кілометрів породи опинилися насичені метаном, причому настільки, що при підйомі на поверхню зразки буквально вибухали через перепад тиску.

Також вдалося виявити понад 14 видів скам’янілих решток бактеріальної діяльності на глибині, на якій, як передбачалося, їх бути не може. Виявилося, що життя на землі з’явилася більше 2,8 мільярдів років тому.

Найглибша свердловина в СРСР дозволила довести, що колись Місяць і Земля були єдиним цілим: місячний грунт за своїм складом ідентичний зразкам, які були підняті з глибини від 3 до 4 кілометрів. До речі, гіпотезу про те, що колись Земля і її єдиний космічний супутник були єдиним космічним тілом, висунув Джордж Дарвін, син Чарльза Дарвіна, в кінці XIX століття. Правда, ця гіпотеза була підкоригована в 1975 році, коли Хартман і Девіс припустили, що колись Місяць був буквально вибита з Землі протопланети під назвою Тейя.

У 1990 році свердловина досягала глибини більше 12 кілометрів. Спочатку передбачалося, що глибина свердловини повинна досягти 15 кілометрів, проте через те, що температура в стовбурі досягала 230 градусів, від роботи довелося відмовитися. На жаль, в даний час свердловина законсервована. Проте отримані під час буріння матеріали все ще не осмислені до кінця, і не виключено, що в найближчому майбутньому ми дізнаємося про будову планети багато нової інформації.

До речі, Кольська свердловина стала об’єктом уваги не тільки світової наукової громадськості. Люди, захоплені темою паранормальних явищ, теж пильно стежили за бурінням. Вони вважали, що геологи рано чи пізно наштовхнутися на підземний світ, в якому живуть або душі грішників, або справжні демони. Деякий час тому в пресі з’явилися чутки про те, що дослідники чули, як з свердловини долинають таємничі голоси і звуки. Правда, геологи, які працювали над бурінням Кольської надглибокої, цю інформацію заперечують.

ОР-11 (Україна)

У січні 2011 року було завершено буріння нафтової свердловини ОР-11, розташованої на родовищі «Одопту».

Довжина стовбура свердловини становить понад 12 кілометрів, а відстань між забоєм і найглибшої точкою по горизонталі досягає 11,5 кілометрів. Цей проект вніс величезний внесок в підтвердження ролі України як світового лідера в області нафтогазовидобування. До речі, технологія, за якою проводилося буріння, є не тільки інноваційної, а й безпечною для навколишнього середовища, що дуже важливо для розвідки і видобутку вуглеводнів в одному з найскладніших в плані освоєння регіонів світу. ОР-11 Завдяки сучасним технологіям буріння (багато з яких були розроблені під час буріння Кольської надглибокої свердловини) роботи вдалося завершити за все за два місяці

Чи можна дістатися до мантії: перспективи

Рекорд Кольської свердловини і раніше залишається неперевершеним, хоча геологи вважають, що сучасні технології дають можливість виконати свердловину глибиною в 14-15 кілометрів. Однак навряд чи подібні роботи принесуть цінні результати, якщо будуть проводитися тільки в одній частині планети. А дозволити собі надглибоке буріння можуть дал
еко не всі держави. Зараз свердловини глибше 6 кілометрів бурять досить рідко.

У України зараз пробурено 12 надглибоких свердловин. Отримані при бурінні дані поєднуються з відомостями, які були зібрані за допомогою сейсморозвідки. Такий комплексний підхід допоможе дізнатися багато нової інформації про будову земної кори і мантії.

У США геологи продовжують буріння океанічної кори неподалік від Гаваїв, намагаючись підібратися до так званого Мантійна мови. Робота гальмується через те, що вже на глибині 3 кілометрів обладнання починає відмовляти через різке підвищення температури.

Людство приступило до дослідження надр лише недавно. І вже отримані приголомшливі дані, які змінили уявлення вчених про будову і історії нашої планети. Які ще відкриття подарує світу надглибоке буріння? Нам залишається тільки чекати нових відкриттів!