Itin gilių gręžinių gręžimas. Kola supergilus šulinys. Kelionė į Žemės centrą

Kolos supergilus gręžinys yra giliausias gręžinys pasaulyje. Jis yra Murmansko srityje, 10 kilometrų į vakarus nuo Zapolyarny miesto, geologinio Baltijos skydo teritorijoje. Jo gylis yra 12 262 metrai. Skirtingai nuo kitų itin gilių gręžinių, skirtų naftos gavybai ar geologiniams tyrimams, SG-3 buvo gręžiamas tik litosferai tirti toje vietoje, kur Mohorovičico riba artėja prie Žemės paviršiaus.

Kolos supergilus šulinys buvo padėtas 100-osioms Lenino gimimo metinėms, 1970 m.
Nuosėdinių uolienų sluoksniai tuo metu buvo gerai ištirti naftos gavybos metu. Įdomiau buvo gręžti ten, kur į paviršių iškyla maždaug 3 milijardų metų (palyginimui: Žemės amžius vertinamas 4,5 milijardo metų) vulkaninės uolienos. Kasybai tokios uolienos retai gręžiamos giliau nei 1-2 km. Buvo manoma, kad jau 5 km gylyje granito sluoksnį pakeis bazaltas.

1979 m. birželio 6 d. gręžinys sumušė 9 583 metrų rekordą, kuris anksčiau priklausė Bertha Rogers gręžiniui (naftos gręžinys Oklahomoje). IN geriausi metai Kolos supergiliaus šulinyje dirbo 16 tyrimų laboratorijų, jas asmeniškai prižiūrėjo SSRS geologijos ministras.

Kas vyksta gelmėse, tiksliai nežinoma. Temperatūra aplinką, triukšmas ir kiti parametrai perduodami aukštyn su minutės vėlavimu. Tačiau gręžėjai teigia, kad net toks kontaktas su požemiu gali rimtai išgąsdinti. Garsai, sklindantys iš apačios, iš tikrųjų atrodo kaip riksmai ir kaukimas. Prie to galime pridėti ilgą sąrašą nelaimingų atsitikimų, kurie užklupo Kola Superdeep, kai jis pasiekė 10 kilometrų gylį.

Du kartus gręžtuvas buvo ištrauktas ištirpęs, nors temperatūra, kurioje jis gali ištirpti, yra panaši į Saulės paviršiaus temperatūrą. Vieną dieną tarsi iš apačios buvo ištrauktas laidas ir nuplėštas. Vėliau gręžiant toje pačioje vietoje kabelio likučių nerasta. Kas sukėlė šias ir daugelį kitų nelaimingų atsitikimų, vis dar lieka paslaptimi. Tačiau jie nebuvo priežastis sustabdyti gręžimą Baltijos skyde.

Šerdies iškasimas į paviršių.

Ištraukta šerdis.

Nors buvo tikimasi, kad bus atrasta aiški riba tarp granitų ir bazaltų, šerdyje visame gylyje buvo rasta tik granitų. Tačiau dėl didelio slėgio suspausti granitai labai pakeitė fizines ir akustines savybes.
Paprastai pakelta šerdis subyrėjo dėl aktyvaus dujų išsiskyrimo į dumblą, nes ji negalėjo atlaikyti staigių slėgio pokyčių. Stiprų šerdies gabalą pavyko pašalinti tik labai lėtai pakėlus grąžtą, kai „perteklinės“ dujos, vis dar prispaustos iki aukšto slėgio, spėjo pasišalinti iš uolos.
Plyšių tankis dideliame gylyje, priešingai nei tikėtasi, padidėjo. Taip pat gylyje buvo vandens, kuris užpildė plyšius.

Trikampis kaltas.

Iš 2977,8 m gylio išsiveržusi bazaltinė brekcija

„Turime giliausią skylę pasaulyje, todėl privalome ja pasinaudoti! – karčiai sušunka nuolatinis Kola Superdeep tyrimų ir gamybos centro direktorius Davidas Gubermanas. Per pirmuosius 30 Kolos supergiliaus metų sovietų, o vėliau Rusijos mokslininkai įsiveržė į 12 262 metrų gylį. Tačiau nuo 1995 metų gręžimas buvo sustabdytas: nebuvo kam finansuoti projekto. To, kas skiriama pagal UNESCO mokslo programas, pakanka tik gręžimo stoties darbinei būklei palaikyti ir anksčiau išgautų uolienų pavyzdžiams tirti.

Hubermanas su apgailestavimu prisimena, kiek mokslo atradimaiįvyko Kola Superdeep. Žodžiu, kiekvienas metras buvo apreiškimas. Šulinys parodė, kad beveik visos mūsų ankstesnės žinios apie struktūrą Žemės pluta yra neteisingi. Paaiškėjo, kad Žemė visai nepanaši į sluoksniuotą pyragą. „Iki 4 kilometrų viskas vyko pagal teoriją, o tada prasidėjo pasaulio pabaiga“, – sako Hubermanas. Teoretikai pažadėjo, kad Baltijos skydo temperatūra išliks palyginti žema iki gylio bent jau 15 kilometrų. Atitinkamai, šulinį bus galima iškasti iki beveik 20 kilometrų, tik iki mantijos.

Tačiau jau už 5 kilometrų aplinkos temperatūra viršijo 70 laipsnių šilumos, septyniuose – per 120 laipsnių, o 12 gylyje buvo karščiau nei 220 laipsnių – 100 laipsnių aukštesnė nei prognozuota. Kolos gręžėjai suabejojo ​​sluoksniuotos žemės plutos struktūros teorija – bent jau intervale iki 12 262 metrų.

Kitas netikėtumas: gyvybė Žemės planetoje atsirado 1,5 milijardo metų anksčiau nei tikėtasi. Gylyje, kur buvo manoma, kad organinės medžiagos nėra, buvo aptikta 14 rūšių suakmenėjusių mikroorganizmų – giluminių sluoksnių amžius viršijo 2,8 mlrd. Dar didesniame gylyje, kur nebėra nuosėdų, metanas atsirado didžiulėmis koncentracijomis. Tai visiškai ir visiškai sugriovė angliavandenilių, tokių kaip nafta ir dujos, biologinės kilmės teoriją.

Buvo beveik fantastiški pojūčiai. Kai 70-ųjų pabaigoje sovietinis automatas kosminė stotisį Žemę atnešė 124 gramus Mėnulio dirvožemio, Kolos mokslo centro tyrėjai išsiaiškino, kad tai buvo kaip du žirniai ankštyje mėginiams iš 3 kilometrų gylio. Ir iškilo hipotezė: Mėnulis atitrūko nuo Kolos pusiasalio. Dabar jie ieško, kur tiksliai. Beje, pusę tonos dirvožemio iš Mėnulio atgabenę amerikiečiai su tuo nieko prasmingo nepadarė. Jie buvo sudėti į sandarius konteinerius ir palikti ateities kartoms tyrimams.

Kola Superdeep istorija neapsieina be mistikos. Oficialiai, kaip jau minėta, šulinys sustojo dėl lėšų trūkumo. Sutapimas ar ne – bet būtent tais 1995 metais kasyklos gilumoje pasigirdo garsas. galingas sprogimas nežinomo pobūdžio.

„Kai aš kalbu apie tai paslaptinga istorija Jie pradėjo klausinėti UNESCO, aš nežinojau, ką atsakyti. Viena vertus, tai nesąmonė. Kita vertus, aš, kaip sąžiningas mokslininkas, negalėčiau pasakyti, kad žinau, kas tiksliai mums atsitiko. Buvo užfiksuotas labai keistas triukšmas, tada įvyko sprogimas... Po kelių dienų tame pačiame gylyje nieko panašaus nerasta“, – prisimena akademikas Davidas Gubermanas.

Gana netikėtai visiems pasitvirtino Aleksejaus Tolstojaus prognozės iš romano „Inžinieriaus Garino hiperboloidas“. Daugiau nei 9,5 kilometro gylyje buvo aptiktas tikras visų rūšių mineralų, ypač aukso, lobis. Tikras olivino sluoksnis, puikiai išpranašautas rašytojo. Vienoje tonoje yra 78 gramai aukso. Beje, pramoninė gamyba yra įmanoma, kai koncentracija yra 34 gramai tonoje. Galbūt netolimoje ateityje žmonija galės pasinaudoti šiais turtais.

Taip dabar atrodo Kola Superdeep, apgailėtina valstybė.

SSRS yra šalis, kuri nustebino pasaulį daugybe projektų, grandiozinių tiek savo mastu, tiek kaina. Vienas iš šių projektų buvo vadinamas „Kola supergilus šulinys“ (SG-3). Jis pradėtas įgyvendinti Murmansko srityje, 10 km į vakarus nuo Zapoliarno miesto.

Mokslininkai norėjo sužinoti daugiau apie žemės gelmes ir „nušluostyti nosį“ amerikiečių mokslininkams, kurie dėl lėšų stokos atsisakė savo Moholio projekto. Į klausimą apie koks yra giliausias šulinys pasaulyje, sovietų geologai svajojo išdidžiai atsakyti: mūsų!

Apie tai, ar tokia ambicinga idėja pasiteisino ir koks likimas laukė Kolos, išsamiai pakalbėsime šiame straipsnyje.

XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje didžioji dalis medžiagos apie Žemės sandarą buvo teorinė. Viskas pasikeitė 60-ųjų ir 70-ųjų pradžioje, kai prasidėjo JAV ir Sovietų Sąjunga nauja versija„kosminės lenktynės“ - taip sakant, lenktynės į Žemės centrą.

Kolos supergilus šulinys buvo unikalus projektas, finansuotas SSRS, o vėliau ir Rusijos 1970–1995 m. Jis buvo gręžiamas ne „juodojo aukso“ ar „mėlynojo kuro“ gavybai, o grynai mokslinių tyrimų tikslais.

• Visų pirma, sovietų mokslininkai domėjosi, ar pasitvirtins prielaida apie žemutinių (granito ir bazalto) žemės plutos sluoksnių sandarą.
• Jie taip pat norėjo rasti ir ištirti ribas tarp šių sluoksnių ir mantijos - vieno iš „varikliu“, kuris užtikrina nuolatinę planetos evoliuciją.
• Tuo metu geologai ir geofizikai turėjo tik netiesioginius įrodymus apie tai, kas vyksta žemės plutoje, o norint geriau suprasti geologijos pagrindus vykstančius procesus, reikėjo itin gilių gręžinių. Be to, patikimiausias būdas yra tiesioginis stebėjimas.

Gręžimo vieta buvo pasirinkta šiaurės rytinėje Baltijos skydo dalyje. Ten yra mažai ištirtų magminių uolienų, kurioms, kaip manoma, yra trys milijardai metų. O Kolos pusiasalio teritorijoje yra dubenėlio formos Pechenga struktūra. Ten yra vario ir nikelio nuosėdų. Viena iš mokslininkų užduočių buvo ištirti rūdos susidarymo procesą.

Net iki šių dienų šio projekto metu surinkta informacija vis dar analizuojama ir interpretuojama.

Itin gilaus gręžinio gręžimo ypatybės

Pirmuosius ketverius metus, kol kasinėjo 7263 metrų gylyje, buvo naudojamas standartinis gręžimo įrenginys, vadinamas „Uralmash-4E“. Bet tada jos galimybės ėmė stigti.

Todėl mokslininkai nusprendė panaudoti galingą Uralmash-15000 įrenginį su 46 metrų turbo gręžtuvu. Jis sukosi dėl gręžimo skysčio slėgio.

„Uralmash-15000“ įrenginys buvo suprojektuotas taip, kad iškastos uolienos mėginiai buvo surinkti į šerdies imtuvą - vamzdį, einantį per visas gręžimo dalis. Susmulkinta uoliena paviršių pasiekė kartu su gręžimo skysčiu. Taip geologai gavo naujausią informaciją apie gręžinio sudėtį, kai gręžimo įrenginys vis gilėjo žemyn.

Dėl to buvo išgręžti keli gręžiniai, kurie išsišakodavo iš vieno centrinio gręžinio. Giliausia šaka buvo pavadinta SG-3.

Kaip sakė vienas iš Kola Exploration Exploration komandos mokslininkų: „Kiekvieną kartą, kai pradedame gręžti, randame netikėtumų. Tai jaudina ir tuo pat metu trikdo“.

Granitas, granitas visur

Pirmoji staigmena, su kuria susidūrė gręžėjai, buvo vadinamojo bazalto sluoksnio nebuvimas maždaug 7 km gylyje. Anksčiau naujausia geologinė informacija apie gilesnes žemės plutos dalis buvo gauta iš seisminių bangų analizės. Ir remdamiesi juo mokslininkai tikėjosi rasti granito sluoksnį, o gilėjant – bazalto sluoksnį. Tačiau, jų didžiulei nuostabai, pajudėję gilyn į Žemės gelmes, jie ten rado daugiau granito, tačiau bazalto sluoksnio taip ir nepasiekė. Visi gręžimai vyko granito sluoksnyje.

Tai nepaprastai svarbu, nes tai susiję su Žemės sluoksnio sandaros teorija. Ir tai, savo ruožtu, yra susijusi su idėjomis apie tai, kaip mineralai atsiranda ir yra.

Kolos supergilus šulinys yra ne tik vertingų žinių šaltinis, bet ir baisi miesto legenda.

Pasiekę 14,5 tūkst. metrų gylį, gręžėjai esą aptiko tuštumų. Ten nuleidę įrangą, galinčią atlaikyti itin aukštą temperatūrą, jie nustatė, kad tuštumose temperatūra siekia 1100 laipsnių Celsijaus. O mikrofonas, prieš ištirpdamas, įrašė 17 sekundžių garso, kuris iškart buvo pavadintas „pragaro garsais“. Tai buvo prakeiktų sielų šauksmai.

Pirmasis šios istorijos pasirodymas buvo įrašytas 1989 m., o pirmasis plataus masto paskelbimas įvyko Amerikos televizijos tinkle „Trinity Broadcasting Network“. Ir ji pasiskolino medžiagą iš Suomijos krikščionių leidinio Ammennusastia.

Tada ši istorija buvo plačiai perspausdinta mažuose krikščioniškuose leidiniuose, informaciniuose biuleteniuose ir kt., tačiau pagrindinė žiniasklaida beveik nebuvo nušviesta. Kai kurie evangelistai nurodė šį įvykį kaip fizinio pragaro egzistavimo įrodymą.

• Žmonės, susipažinę su veikimo principais akustinėmis priemonėmis na tyrimai, jie tiesiog juokėsi iš šios istorijos. Juk šiuo atveju naudojami akustiniai registravimo zondai, kurie pagauna atsispindėjusių tamprių virpesių bangų raštą.
• Didžiausias SG-3 gylis – 12 262 metrai. Tai yra giliau nei giliausia vandenyno vieta „Challenger Deep“ (10 994 metrai).
• Aukščiausia temperatūra jame nepakilo aukščiau 220 C.

• Ir dar vienas svarbus faktas: mažai tikėtina, kad mikrofonas ar gręžimo įranga galėtų atlaikyti pragarišką karštį, viršijantį tūkstantį laipsnių.

1992 metais JAV laikraštis Weekly World News paskelbė alternatyvi versija istorija, nutikusi Aliaskoje, kur šėtonui išsiveržus iš pragaro žuvo 13 kalnakasių.

Jei jus domina ši legenda, Youtube galite lengvai rasti vaizdo įrašų su atitinkamais tyrimais. Tik nevertinkite jų per daug rimtai, dalis (jei ne visi) garso įrašų, kurie esą yra požemio kenčiančiųjų riksmai, yra paimti iš 1972 m. filmo „Baron Blood“.

Ką mokslininkai rado Kolos supergilaus šulinio dugne

• Pirma, vanduo buvo aptiktas 9 km gylyje. Buvo tikima, kad tokiame gylyje jis tiesiog neturėtų egzistuoti – ir vis dėlto jis ten buvo. Dabar suprantame, kad net ir giliai žemėje esantis granitas gali susidaryti įtrūkimų, kurie prisipildo vandens. Techniškai kalbant, vanduo yra tiesiog vandenilio ir deguonies atomai, išstumti dėl didžiulio slėgio, kurį sukelia gylis, ir įstrigę uolienų sluoksniuose.

• Antra, mokslininkai pranešė, kad atsigavo purvo, kuris „verda vandeniliu“. Tai didelis skaičius vandenilis dideliame gylyje buvo visiškai netikėtas reiškinys.
• Trečia, Kolos šulinio dugnas pasirodė nepaprastai karštas – 220°C.
• Be jokios abejonės, didžiausias netikėtumas buvo gyvybės atradimas. Daugiau nei 6000 metrų gylyje buvo aptiktos mikroskopinės planktono fosilijos, kurios ten buvo tris milijardus metų. Iš viso buvo aptiktos apie 24 senovinių mikroorganizmų rūšys, kurios kažkaip išgyveno ekstremalų slėgį ir aukštą temperatūrą žemiau žemės paviršiaus. Tai iškėlė daug klausimų apie galimą gyvybės formų išlikimą dideliame gylyje. Šiuolaikiniai tyrimai parodė, kad gyvybė gali egzistuoti net ir vandenyno pluta, tačiau tuo metu šių fosilijų atradimas buvo šokas.

Nepaisant visų gręžėjų pastangų ir dešimtmečius trukusio sunkaus darbo, Kolos itin gilus šulinys buvo tik 0,18% kelio iki Žemės centro. Mokslininkai mano, kad atstumas iki jo yra apie 6400 kilometrų.

Apleistas, bet neužmirštas

Šiuo metu SG-3 nėra personalo ar įrangos. Tai yra vienas iš. Ir tik surūdijęs liukas žemėje primena grandiozinį projektą, įrašytą į Gineso rekordų knygą kaip giliausia žmogaus invazija į planetos plutą.

Projektas buvo uždarytas 1995 m. dėl (atspėjote) finansavimo stokos. Dar anksčiau, 1992 metais, gręžinio gręžimo darbai buvo apriboti, mat geologai susidūrė su aukštesne nei tikėtasi temperatūra – 220 laipsnių. Šiluma kenkia įrangai. Ir kuo aukštesnė temperatūra, tuo sunkiau gręžti. Tai tarsi bandymas sukurti ir laikyti skylę karštos sriubos puodo centre.

Iki 2008 metų prie šulinio veikęs tyrimų ir gamybos centras buvo visiškai panaikintas. O visa gręžimo ir tyrimų įranga buvo utilizuota.

Darbo rezultatai

Narsios Kolos GRE dalyvių pastangos truko kelis dešimtmečius. Tačiau galutinis tikslas – 15 tūkstančių metrų riba – taip ir nebuvo pasiektas. Tačiau darbas, atliktas SSRS, o vėliau Rusijoje, suteikė daug informacijos apie tai, kas yra tiesiai po žemės paviršiumi, ir ji išlieka moksliškai naudinga.

• Buvo sukurta ir sėkmingai išbandyta unikali įranga ir technologijos itin gilus gręžimas.
• Gauta vertingos informacijos apie tai, iš ko pagamintos uolienos ir kokių savybių jos turi skirtinguose gyliuose.
• 1,6-1,8 km gylyje aptikti pramoninės reikšmės vario-nikelio telkiniai.
• Teorinis vaizdas, kurio tikimasi 5000 metrų aukštyje, nepasitvirtino. Nei šiame, nei gilesniuose šulinio ruožuose bazaltų nerasta. Tačiau netikėtai jie aptiko ne itin stiprių uolienų, vadinamų granitiniais gneisais.
• Auksas buvo rastas intervale nuo 9 iki 12 tūkstančių metrų. Tačiau iškasė ne iš tokio gylio – tai buvo nuostolinga.

• Buvo pakeistos teorijos apie žemės vidų šiluminį režimą.
• Paaiškėjo, kad kilmė yra 50 proc. šilumos srautas susiję su radioaktyviųjų medžiagų skilimu.

SG-3 atskleidė daug paslapčių geologams. Ir kartu tai iškėlė daug klausimų, kurie vis dar lieka neatsakyti. Galbūt dalis jų bus pagaminta eksploatuojant kitus itin gilius gręžinius.

Giliausi šuliniai žemėje (lentelė)

Garsusis apleistas šulinys yra Murmansko srityje Pečengos rūdos rajone, kuris garsėja vario-nikelio telkiniais. Artimiausia gyvenvietė yra Zapolyarny miestas, esantis 10 km nuo SG-3.

Kola Superdeep – nuotrauka iš kosmoso

Kolos šulinys iki šiol yra giliausias pasaulyje. Jo gylis rekordinis 12 262 m, skersmuo paviršiuje 92 cm, o didžiausiame gylyje - 21,5 cm. Pagrindinė SG-3 gręžinio užduotis nėra mineralų paieška ar naftos gavyba, skirtingai nuo kitų itin gilių šulinių, bet išimtinai mokslinės tiriamosios veiklos.

Žinoma, pasirinkimas yra toks sunkiai pasiekiama vieta su atšiauriu klimatu neatsitiktinai. Anksčiau buvo surengta speciali geologinė ekspedicija, kurioje buvo nurodytas būtent šis taškas visos gręžimo konstrukcijos statybai ir vėlesniam gręžinio gręžimui. Visoje pusiasalio teritorijoje yra daug gyvenvietės labai keistais pavadinimais: New Titan, Nickel, Mica, Apatity, Magnetites ir kt. Tačiau iš tikrųjų čia nėra nieko keisto, nes pusiasalis yra tiesiog didžiulis mineralų sandėlis. Svarbi ekspedicijos išvada buvo ta, kad per milijonus metų niokojantis vandens, vėjo ir ledo poveikis Baltijos skydo paviršius atrodė „plikesnis“ seniausiems žemės dariniams, kurie dažniausiai slepiasi kitose vietovėse dėl švelnesnio klimato ir mažesnio erozijos poveikio . Tie. Būtent šioje vietoje gręžėjai turėjo 5-8 km pranašumą lyginant su žemės plutos pjūviu žemyne. Todėl jei čia gręžiate 15 km gylio šulinį, žemyne ​​tai prilygsta 20-23 km.

Iki to laiko žemės plutos paviršiniai sluoksniai buvo labai gerai ištirti gręžiant naftą ir gaminant naftą. O naudingųjų iškasenų gavybai pakako apie 2000-3000 m šulinių.Bet SG-3 turėjo visai kitokią ir labai sunkią užduotį - pasiekti 15 000 m gylį.Ne be reikalo buvo lyginama su paruošimu. ir skrydis į kosmosą lygio atžvilgiu technine įranga. Tačiau, kaip paaiškėjo, panašumų yra ne tik tai. Na, apie tai vėliau. Įsidarbinti prie šulinio tuomet nebuvo labai lengva, ten buvo atrenkami tik geriausi inžinieriai ir darbininkai. Kiekvienas iš jų gavo butą ir labai padorų atlyginimą, maždaug aštuonis kartus daugiau nei centrinėje sąjungos dalyje dirbantys specialistai.

D. Gubermanas ir akademikas Timofejevas aptaria gręžimo perspektyvas

Moksle nuo XX amžiaus buvo priimta, kad Žemė susideda iš plutos, mantijos ir šerdies. O visų sluoksnių ribos buvo nustatytos teoriškai, t.y. Buvo daroma prielaida, kad granito sluoksnis yra 3 km gylyje, o bazalto sluoksnis prasideda 3 km gylyje. Mokslininkai tikėjosi mantiją rasti 15-18 km gylyje. Tačiau būtent SG-3 sunaikino visas šias idėjas ir davė skirtingus rezultatus, kuriuos mokslininkai tebedirba iki šiol.

Gręžimas prasidėjo 1970 m. gegužės 24 d. Beje, verta paminėti, kad pagrindinė vyriausybės sąlyga buvo naudoti tik savo įrankius ir įrangą. Todėl gręžimo įranga buvo Sovietinis pagamintasįmonė „Uralmaš“. Pirmasis gręžimo etapas buvo atliktas su standartiniu gręžimo įrenginiu, kurio didžiausias gylio limitas buvo 5000 m, tačiau ties SG-3 buvo galima jo pagalba prasibrauti iki 7000 m gylio. geras rezultatas. Pats gręžimo procesas iki pirmojo taško 7000 m aukštyje vyko be jokių avarinių situacijų, grąžtas nesunkiai susitvarkė su vienarūšiais granitais ir visi šie darbai užtruko 4 metus.

Norint tęsti giluminio gręžimo darbus, reikėjo bokštą perstatyti kitam galingesniam įrenginiui ir jį sumontuoti. Visi šie įrengimo atnaujinimo darbai truko apie metus. Kitam gręžimo etapui buvo specialiai sukurtas Uralmash-15000, kurio konstrukcija turėjo esminių skirtumų. Pirma, buvo automatizuotas grąžto su kolona pakėlimas ir panardinimas, antra, naujos konstrukcijos dėka sukosi ne visa kolona, ​​o tik pats įrankis. Jo sukimas buvo atliktas tiekiant specialų sprendimą. Pati karūna turi ypatingą dizainą, dėl kurios darbuotojai periodiškai išgaudavo uolienų pavyzdžius cilindrų pavidalu; jie vadinami šerdimis. Gręžimo proceso metu susmulkinta uoliena iškyla į paviršių kartu su specialus sprendimas. Tada tirpalas išvalomas ir pradedamas iš naujo. Visos kolonos, surinktos su karūnėlėmis ir gręžimo skysčiu, masė apie 200 tonų Vamzdžiai, iš kurių surenkama reikiamo ilgio kolonėlė, yra pagaminti iš aliuminio lydinių. Gręžti dideliame gylyje yra labai sunku technologinis procesas Be to, tai buvo naujų gelmių užkariavimas, todėl procese iškilo daug problemų, kurias greitai ir profesionaliai išsprendė geriausi stoties specialistai. Gręžimo stygos nuleidimas ir pakėlimas trunka labai ilgai, apie 18 valandų, o pats gręžimo procesas trunka 4 valandas. Todėl šulinio darbai buvo vykdomi visą parą trimis pamainomis.

Kitas gręžimo iš 7000 metrų gylio etapas buvo sudėtingas dėl laisvų, nelygių uolienų, įrankis nuolat nukrypdavo link minkštesnių uolienų ir procesas gerokai sulėtėjo, bet daugiau nemalonių situacijų atsirado dėl grąžto pažeidimo ir visos grąžto stygos nutrūkimo. Taigi dėl nelaimingų atsitikimų ir įrankių praradimo reikėjo sucementuoti šią vietą ir pradėti gręžti nuo ankstesnių etapų. Iki 1979 m. birželio 6 d. buvo sumuštas 9583 metrų rekordas, priklausęs Bertha Rogers naftos gręžiniui.

Iki 1983 m naujas įrašas gręžimo gylis 12 066 metrai. Šulinio darbai turėjo būti laikinai sustabdyti dėl pasiruošimo Tarptautiniam geologijos kongresui, kuris buvo numatytas 1984 metais Maskvoje.

Po pertraukos gręžimo darbai buvo atnaujinti 1984 metų rugsėjo 27 dieną. Tačiau pačiame pirmajame etape įvyko nelaimė - sulūžo kolona su grąžtu. Ekspertai prarado 5 km kolonos vamzdžių. Visi bandymai išimti įrangą iš šulinio baigėsi nesėkmingai. Todėl turėjome pradėti gręžti nuo 7000 m. Ir per 6 metus, iki 1990 m., naujasis gręžinys pasiekė rekordinį lygį – 12 262 m. Visi bandymai toliau gręžti baigėsi nesėkmingai, todėl projektas buvo įšaldytas ir po kurio laiko visiškai sustojo dėl finansavimo stokos ir politinės padėties šalyje. Tačiau šis gylis išlieka rekordiniu!

Kola šiandien labai gili

Galų gale, 2008 m., viskas buvo galutinai apleista, šulinys buvo apipiltas, dalis įrangos išmontuota, likusi dalis buvo sunaikinta laikui bėgant ir nuo plėšikų rankų. Remiantis kai kuriomis ataskaitomis, visai įrangai atkurti ir tęsti tyrimų darbus prireiks apie 100 milijonų rublių, tačiau greičiausiai tai neberealu.
Žemiau yra dabartinės objekto būklės nuotrauka

Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite trumpą filmą

Šiandien žmonijos moksliniai tyrimai pasiekė Saulės sistemos ribas: nusileidome erdvėlaiviams ant planetų, jų palydovų, asteroidų, kometų, išsiuntėme misijas į Kuiperio juostą ir peržengėme heliopauzės ribą. Teleskopų pagalba matome įvykius, kurie vyko prieš 13 milijardų metų – kai Visatai tebuvo keli šimtai milijonų metų. Atsižvelgiant į tai, įdomu įvertinti, kaip gerai pažįstame savo Žemę. Geriausias būdas pažinti ją vidinė struktūra- gręžti šulinį: kuo giliau, tuo geriau. Giliausias šulinys Žemėje yra Kola Superdeep Well arba SG-3. 1990 metais jo gylis siekė 12 kilometrų 262 metrus. Jei palyginsite šį skaičių su mūsų planetos spinduliu, paaiškės, kad tai tik 0,2 procento kelio iki Žemės centro. Tačiau ir to pakako, kad pakeistų idėjas apie žemės plutos struktūrą.

Jei šulinį įsivaizduojate kaip šachtą, per kurią liftu galite nusileisti į pačias žemės gelmes ar bent porą kilometrų, tai visai ne taip. Gręžimo įrankio, kuriuo inžinieriai sukūrė šulinį, skersmuo buvo tik 21,4 centimetro. Viršutinė dviejų kilometrų šulinio atkarpa yra šiek tiek platesnė – ji buvo išplėsta iki 39,4 centimetro, tačiau žmogui vis tiek nėra galimybės ten patekti. Norint įsivaizduoti šulinio proporcijas, geriausia analogija būtų 57 metrų 1 milimetro skersmens siuvimo adata, viename gale šiek tiek storesnė.

Na diagrama

Tačiau šis vaizdavimas taip pat bus supaprastintas. Gręžiant gręžinyje įvyko keletas nelaimingų atsitikimų – dalis grąžto stygos atsidūrė po žeme, nesant galimybės jos ištraukti. Todėl šulinys kelis kartus buvo paleistas iš naujo, nuo septynių ir devynių kilometrų atstumo. Yra keturios didelės šakos ir apie keliolika mažų. Pagrindinės šakos turi skirtingą didžiausią gylį: dvi iš jų kerta 12 kilometrų ribą, dar dvi jos nepasiekia tik 200-400 metrų. Atkreipkite dėmesį, kad Marianos tranšėjos gylis yra vienu kilometru mažesnis - 10 994 metrai, palyginti su jūros lygiu.

SG-3 trajektorijų horizontalios (kairėje) ir vertikalios projekcijos

Yu.N. Jakovlevas ir kt. / Rusijos mokslų akademijos Kolos mokslo centro biuletenis, 2014 m

Be to, būtų klaida suvokti šulinį kaip svambalo liniją. Dėl to, kad skirtinguose gyliuose uolienos pasižymi skirtingomis mechaninėmis savybėmis, grąžtas darbo metu nukrypo į mažiau tankius plotus. Todėl dideliu mastu Kola Superdeep profilis atrodo kaip šiek tiek išlenkta viela su keliomis šakomis.

Šiandien artėjant prie šulinio matysime tik viršutinę dalį – metalinį liuką, prie žiočių prisuktą dvylika masyvių varžtų. Užrašas ant jo padarytas su klaida, teisingas gylis – 12 262 metrai.

Kaip buvo išgręžtas itin gilus gręžinys?

Pirmiausia reikia pažymėti, kad SG-3 iš pradžių buvo sukurtas specialiai moksliniams tikslams. Tyrėjai gręžimui pasirinko vietą, kur į žemės paviršių iškilo senovės uolienos – iki trijų milijardų metų. Vienas iš argumentų tyrinėjimo metu buvo tas, kad naftos gavybos metu buvo gerai ištirtos jaunos nuosėdinės uolienos ir niekas niekada nebuvo giliai gręžęsis į senovinius sluoksnius. Be to, buvo didelių vario-nikelio telkinių, kurių tyrinėjimas būtų naudingas mokslinės šulinio misijos papildymas.

Gręžimas prasidėjo 1970 m. Pirmoji gręžinio dalis buvo išgręžta serijiniu Uralmash-4E įrenginiu – jis dažniausiai buvo naudojamas naftos gręžiniams gręžti. Instaliacijos modifikavimas leido pasiekti 7 kilometrų 263 metrų gylį. Prireikė ketverių metų. Tada įrenginys buvo pakeistas į „Uralmash-15000“, pavadintą pagal planuojamą gręžinio gylį – 15 kilometrų. Naujasis gręžimo įrenginys buvo sukurtas specialiai Kola superdeep: gręžiant tokiame dideliame gylyje reikėjo rimtai modifikuoti įrangą ir medžiagas. Pavyzdžiui, vien grąžto stygos svoris 15 kilometrų gylyje siekė 200 tonų. Pats įrenginys galėjo pakelti iki 400 tonų sveriančius krovinius.

Gręžimo styga susideda iš vamzdžių, sujungtų vienas su kitu. Jo pagalba inžinieriai gręžimo įrankį nuleidžia į šulinio dugną, taip pat užtikrina jo veikimą. Kolonos gale buvo sumontuoti specialūs 46 metrų turbogrąžtai, varomi vandens srautu iš paviršiaus. Jie leido pasukti uolienų smulkinimo įrankį atskirai nuo visos kolonos.

Antgaliai, kuriais grąžto styga įsmeigė į granitą, sukelia futuristines roboto dalis – kelis besisukančius dygliuotus diskus, sujungtus su turbina viršuje. Vieno tokio antgalio pakako vos keturioms darbo valandoms – tai maždaug atitinka 7–10 metrų praėjimą, po kurio reikia pakelti, išardyti ir vėl nuleisti visą grąžtą. Patys nuolatiniai nusileidimai ir pakilimai užtrukdavo iki 8 valandų.

Netgi Kola Superdeep Pipe kolonėlės vamzdžiai turėjo būti naudojami neįprastais būdais. Gylyje temperatūra ir slėgis palaipsniui didėja, o, kaip sako inžinieriai, esant aukštesnei nei 150–160 laipsnių temperatūrai, serijinių vamzdžių plienas minkštėja ir mažiau atlaiko kelių tonų apkrovas - dėl to kyla pavojingų deformacijų ir deformacijų tikimybė. didėja kolonos lūžimas. Todėl kūrėjai pasirinko lengvesnius ir karščiui atsparius aliuminio lydiniai. Kiekvienas vamzdis buvo apie 33 metrų ilgio ir apie 20 centimetrų skersmens – šiek tiek siauresnis už patį šulinį.

Tačiau net specialiai sukurtos medžiagos neatlaikė gręžimo sąlygų. Po pirmosios septynių kilometrų atkarpos tolesnis gręžimas iki 12 000 metrų žymos užtruko beveik dešimt metų ir daugiau nei 50 kilometrų vamzdžių. Inžinieriai susidūrė su tuo, kad žemiau septynių kilometrų uolos tapo mažiau tankios ir suskilinėjusios – klampios grąžtui. Be to, pats šulinys iškreipė savo formą ir tapo elipsės formos. Dėl to kolona kelis kartus sulūžo, o negalėdami jos pakelti atgal, inžinieriai buvo priversti išbetonuoti gręžinio atšaką ir vėl išgręžti šachtą, praradę darbo metus.

Dėl vienos iš šių didelių avarijų gręžėjai 1984 metais buvo priversti išbetonuoti gręžinio atšaką, kuri siekė 12 066 metrų gylį. Gręžimą vėl reikėjo pradėti nuo 7 kilometrų žymos. Prieš tai buvo padaryta pauzė dirbant su šuliniu – tuo metu SG-3 egzistavimas buvo išslaptintas, o Maskvoje vyko tarptautinis geologijos kongresas „Geoexpo“, kurio delegatai lankėsi vietoje.

Pasak nelaimės liudininkų, atnaujinus darbus kolona dar devynis metrus išgręžė šulinį. Po keturių valandų gręžimo darbininkai ruošėsi pakelti koloną atgal, bet tai „nepadėjo“. Gręžėjai nusprendė, kad vamzdis kažkur „prilipo“ prie šulinio sienelių, padidino keliamąją galią. Apkrova smarkiai sumažėjo. Palaipsniui išardydami koloną į 33 metrų žvakes, darbininkai pasiekė kitą ruožą, pasibaigusį nelygiu apatiniu kraštu: šulinyje liko turbogręžtuvas ir dar penki kilometrai vamzdžių, jų pakelti nepavyko.

12 kilometrų ribą gręžėjams vėl pasiekti pavyko tik 1990 metais, tuo metu buvo pasiektas nardymo rekordas – 12 262 metrai. Tada įvyko nauja avarija, o nuo 1994 metų gręžinio darbai buvo sustabdyti.

Superdeep mokslinė misija

SG-3 seisminių bandymų nuotrauka

„Kola Superdeep“ SSRS geologijos ministerija, leidykla „Nedra“, 1984 m.

Šulinys buvo tiriamas naudojant daugybę geologinių ir geofizinių metodų, pradedant branduolių surinkimu (uolienų stulpeliu, atitinkančiu nurodytus gylius) iki radiacijos ir seismologinių matavimų. Pavyzdžiui, šerdis buvo paimta naudojant šerdies imtuvus su specialiais grąžtais – jie atrodo kaip vamzdžiai dantytais kraštais. Šių vamzdžių centre yra 6-7 centimetrų skylės, kur krenta uola.

Tačiau net ir su šiuo iš pažiūros paprastu (išskyrus poreikį pakelti šią šerdį iš daugelio kilometrų gylio) iškilo sunkumų. Dėl gręžimo skysčio, to paties, kuris paleido grąžtą, šerdis prisisotino skysčiu ir pakeitė jo savybes. Be to, sąlygos gelmėse ir žemės paviršiuje labai skiriasi – mėginiai įtrūko dėl slėgio pokyčių.

Skirtingame gylyje šerdies derlius labai skyrėsi. Jei penkių kilometrų atstumu nuo 100 metrų atkarpos buvo galima tikėtis 30 centimetrų šerdies, tai daugiau nei devynių kilometrų gylyje vietoj uolienų kolonos geologai gavo poveržlių rinkinį, pagamintą iš tankios uolienos.

Iš 8028 metrų gylio atgautų uolienų mikrofotografija

„Kola Superdeep“ SSRS geologijos ministerija, leidykla „Nedra“, 1984 m.

Iš šulinio išgautos medžiagos tyrimai padarė keletą svarbių išvadų. Pirma, žemės plutos struktūra negali būti supaprastinta iki kelių sluoksnių sudėties. Tai anksčiau rodė seismologiniai duomenys – geofizikai matė bangas, kurios tarsi atsispindėjo nuo lygios ribos. SG-3 tyrimai parodė, kad toks matomumas gali atsirasti ir esant sudėtingam uolienų pasiskirstymui.

Ši prielaida turėjo įtakos gręžinio konstrukcijai – mokslininkai tikėjosi, kad septynių kilometrų gylyje šachta pateks į bazalto uolienas, tačiau jos nesutapo net ties 12 kilometrų atžyma. Tačiau vietoj bazalto geologai atrado uolienas, turinčias daug įtrūkimų ir mažo tankio, ko iš daugelio kilometrų gylio nebuvo galima tikėtis. Negana to, plyšiuose aptikta požeminio vandens pėdsakų – netgi buvo manoma, kad jie susidarė tiesioginės deguonies ir vandenilio reakcijos metu Žemės storyje.

Tarp mokslinių rezultatų buvo ir taikomųjų – pavyzdžiui, sekliame gylyje geologai aptiko kasybai tinkamų vario-nikelio rūdų horizontą. O 9,5 kilometro gylyje buvo aptiktas geocheminės aukso anomalijos sluoksnis – uolienoje buvo mikrometro dydžio vietinio aukso grūdelių. Koncentracija siekė iki gramo tonoje uolienų. Tačiau mažai tikėtina, kad kasyba iš tokio gylio kada nors bus pelninga. Tačiau pats aukso sluoksnio egzistavimas ir savybės leido išsiaiškinti mineralų evoliucijos modelius - petrogenezę.

Atskirai turėtume kalbėti apie temperatūros gradientų ir spinduliuotės tyrimus. Tokiems eksperimentams naudojami gręžiniai, nuleidžiami ant vielinių lynų. Didelė problema buvo užtikrinti jų sinchronizavimą su antžemine įranga, taip pat užtikrinti veikimą dideliame gylyje. Pavyzdžiui, sunkumų kilo dėl to, kad 12 kilometrų ilgio kabeliai išsitempė apie 20 metrų, o tai galėjo labai sumažinti duomenų tikslumą. Norėdami to išvengti, geofizikai turėjo sukurti naujus atstumų žymėjimo metodus.

Dauguma komercinių prietaisų nebuvo skirti veikti atšiauriomis žemesnio lygio šulinio sąlygomis. Todėl tyrimams dideliame gylyje mokslininkai naudojo įrangą, sukurtą specialiai Kola Superdeep.

Svarbiausias geoterminių tyrimų rezultatas – daug didesni nei tikėtasi temperatūros gradientai. Prie paviršiaus temperatūros kilimo tempas siekė 11 laipsnių per kilometrą, iki dviejų kilometrų gylio – 14 laipsnių per kilometrą. Intervale nuo 2,2 iki 7,5 kilometro temperatūra pakilo iki 24 laipsnių vienam kilometrui, nors esami modeliai numatė pusantro karto mažesnę vertę. Dėl to jau penkių kilometrų gylyje prietaisai užfiksavo 70 laipsnių Celsijaus temperatūrą, o už 12 kilometrų ši vertė siekė 220 laipsnių Celsijaus.

Kolos supergilus šulinys pasirodė nepanašus į kitus gręžinius – pavyzdžiui, analizuodami Ukrainos kristalinio skydo ir Siera Nevados batolitų uolienų šilumos išsiskyrimą, geologai parodė, kad šilumos išsiskyrimas mažėjant gyliui. SG-3, priešingai, jis augo. Be to, matavimai parodė, kad pagrindinis šilumos šaltinis, suteikiantis 45–55 procentus šilumos srauto, yra radioaktyviųjų elementų skilimas.

Nepaisant to, kad šulinio gylis atrodo kolosalus, Baltijos skyde jis nesiekia net trečdalio žemės plutos storio. Geologai skaičiuoja, kad žemės plutos pagrindas šioje srityje yra maždaug 40 kilometrų po žeme. Todėl net jei SG-3 pasiektų suplanuotą 15 kilometrų atstumą, mes vis tiek nebūtume pasiekę mantijos.

Tai yra ambicinga užduotis, kurią amerikiečių mokslininkai išsikėlė kurdami Moholo projektą. Geologai planavo pasiekti Mohorovičičiaus ribą – požeminį regioną, kuriame smarkiai pasikeičia garso bangų sklidimo greitis. Manoma, kad ji siejama su riba tarp plutos ir mantijos. Verta paminėti, kad gręžiniai gręžinio vieta pasirinko vandenyno dugną netoli Gvadalupės salos – atstumas iki sienos tebuvo keli kilometrai. Tačiau paties vandenyno gylis čia siekė 3,5 kilometro, o tai labai apsunkino gręžimo darbus. Pirmieji bandymai septintajame dešimtmetyje leido geologams gręžti gręžinius tik iki 183 metrų.

Neseniai tapo žinoma apie planus atgaivinti giluminio vandenyno gręžimo projektą, pasitelkus mokslinį gręžimo laivą JOIDES Resolution. Kaip naujas tikslas geologai pasirinko tašką ties Indijos vandenynas, netoli Afrikos. Mohorovičių ribos gylis ten yra tik apie 2,5 kilometro. 2015 metų gruodį – 2016 metų sausį geologams pavyko išgręžti 789 metrų gylio gręžinį – penktą pagal dydį povandeninį gręžinį pasaulyje. Tačiau ši vertė yra tik pusė to, ko reikėjo pirmame etape. Tačiau komanda planuoja grįžti ir užbaigti tai, ką pradėjo.

***

0,2 procento kelio iki Žemės centro nėra toks įspūdingas, lyginant su kosminių kelionių mastu. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad Saulės sistemos riba neeina palei Neptūno orbitą (ar net Kuiperio juostą). Saulės gravitacija viršija žvaigždžių gravitaciją iki dviejų šviesmečių atstumu nuo žvaigždės. Taigi, jei viską atidžiai paskaičiuosite, paaiškės, kad „Voyager 2“ nuskrido tik dešimtąją procento kelio į mūsų sistemos pakraščius.

Todėl neturėtume nusiminti, kaip menkai pažįstame savo planetos „vidų“. Geologai turi savo teleskopus – seisminius tyrimus – ir savo ambicingus planus užkariauti podirvį. Ir jei astronomams jau pavyko prisiliesti prie nemažos dalies dangaus kūnų saulės sistema, tada geologams įdomiausi dalykai dar laukia.

Vladimiras Koroliovas

XX amžiaus antroje pusėje pasaulis susirgo itin giliu gręžimu. Jungtinėse Valstijose jie rengė naują vandenyno dugno tyrimo programą (Deep Sea Drilling Project). Specialiai šiam projektui pastatytas laivas Glomar Challenger kelerius metus praleido įvairių vandenynų ir jūrų vandenyse, jų dugne išgręždamas beveik 800 šulinių, maksimalus gylis 760 m.. Devintojo dešimtmečio viduryje gręžimo jūroje rezultatai patvirtino plokščių tektonikos teoriją. Geologija kaip mokslas gimė iš naujo. Tuo tarpu Rusija nuėjo savo keliu. Susidomėjimas šia problema, kurį pažadino JAV sėkmė, paskatino programą „Žemės vidaus tyrimas ir itin gilus gręžimas“, bet ne vandenyne, o žemyne. Nepaisant šimtmečių senumo istorijos, gręžimas žemyne ​​atrodė visiškai naujas dalykas. Juk kalbėjome apie anksčiau nepasiekiamas gelmes – daugiau nei 7 kilometrus. 1962 metais Nikita Chruščiovas patvirtino šią programą, nors jis daugiau vadovavosi politiniais, o ne moksliniais motyvais. Jis nenorėjo atsilikti nuo JAV.

Gręžimo technologijos institute naujai sukurtai laboratorijai vadovavo garsus naftininkas, technikos mokslų daktaras Nikolajus Timofejevas. Jam buvo pavesta pagrįsti galimybę itin giliai gręžti kristalines uolienas – granitus ir gneisus. Tyrimai truko 4 metus, o 1966 metais ekspertai padarė verdiktą – gręžti galima, o nebūtinai su rytojaus technologijomis užtenka jau esamos įrangos. pagrindinė problema- šiluma gylyje. Remiantis skaičiavimais, jam prasiskverbiant į žemės plutą sudarančias uolienas, temperatūra turėtų pakilti 1 laipsniu kas 33 metrus. Tai reiškia, kad 10 km gylyje turėtume tikėtis apie 300°C, o 15 km – beveik 500°C. Gręžimo įrankiai ir instrumentai tokio karščio neatlaikys. Reikėjo ieškoti vietos, kur gelmėse ne taip karšta...

Buvo rasta tokia vieta – senovinis kristalinis Kolos pusiasalio skydas. Žemės fizikos institute parengtoje ataskaitoje teigiama: per milijardus gyvavimo metų Kolos skydas atvėso, temperatūra 15 km gylyje neviršija 150 °C. O geofizikai paruošė apytikslę Kolos pusiasalio podirvio atkarpą. Anot jų, pirmieji 7 kilometrai yra viršutinės žemės plutos dalies granito sluoksniai, vėliau prasideda bazalto sluoksnis. Tuo metu buvo visuotinai priimta dviejų sluoksnių žemės plutos struktūros idėja. Tačiau, kaip vėliau paaiškėjo, ir fizikai, ir geofizikai klydo. Gręžimo vieta buvo pasirinkta šiauriniame Kolos pusiasalio gale prie Vilgiskoddeoaivinjärvi ežero. Suomiškai tai reiškia „Po Vilko kalnu“, nors toje vietoje nėra nei kalnų, nei vilkų. Šulinys, kurio projektinis gylis buvo 15 kilometrų, pradėtas gręžti 1970 metų gegužę.

Bet

Čia galite klausytis pragariškų garsų iš šulinio.

Filmas: Kola Superdeep: Paskutiniai fejerverkai

Kolos šulinio SG-3 gręžimui nereikėjo sukurti iš esmės naujų prietaisų ir milžiniškų mašinų. Pradėjome dirbti su tuo, ką jau turėjome: Uralmash 4E instaliaciją, kurios keliamoji galia 200 tonų, ir lengvojo lydinio vamzdžiais. Tuo metu tikrai reikėjo nestandartinių technologinių sprendimų. Juk niekas nėra gręžęs į tokį didelį gylį kietose kristalinėse uolienose, o kas ten nutiks, buvo tik įsivaizduojama bendras kontūras. Tačiau patyrę gręžėjai suprato, kad nesvarbu, koks detalus projektas, tikrasis šulinys bus daug sudėtingesnis. Po penkerių metų, kai SG-3 šulinio gylis viršijo 7 kilometrus, buvo sumontuotas naujas Uralmash 15 000 gręžimo įrenginys – vienas moderniausių tuo metu. Galingas, patikimas, su automatiniu kėlimo mechanizmu, gali atlaikyti iki 15 km ilgio vamzdžių stygą. Gręžimo įrenginys virto 68 m aukščio visiškai uždengtu bokštu, nepaisydamas Arktyje siaučiančio stipraus vėjo. Netoliese išaugo nedidelė gamykla, mokslinės laboratorijos ir pagrindinė saugykla.



Gręžiant į nedidelį gylį, ant paviršiaus sumontuotas variklis, kuris suka vamzdžių eilutę su grąžtu gale. Grąžtas yra geležinis cilindras su dantukais iš deimantų arba kietųjų lydinių – karūna. Ši karūna įsirėžia į uolas ir išpjauna ploną stulpelį – šerdį. Norėdami atvėsinti įrankį ir pašalinti iš šulinio mažas šiukšles, į jį pumpuojamas gręžimo skystis - skystas molis, kuris nuolat cirkuliuoja palei veleną, kaip kraujas induose. Po kurio laiko vamzdžiai pakeliami į paviršių, išlaisvinami iš šerdies, pakeičiamas vainikas ir kolona vėl nuleidžiama į veidą. Taip atliekamas įprastas gręžimas.



O kas, jei statinės ilgis yra 10–12 kilometrų, o skersmuo 215 milimetrų? Vamzdžio stulpelis tampa ploniausias siūlas, nuleistas į šulinį. Kaip tai valdyti? Kaip galite pamatyti, kas vyksta kasyklos veide? Todėl Kolos šulinyje gręžimo stygos apačioje buvo sumontuotos miniatiūrinės turbinos, kurios buvo paleistos gręžiant slėginį vamzdžiais pumpuojamą skystį. Turbinos pasuko karbido antgalį ir iškirto šerdį. Visa technologija buvo gerai išvystyta, operatorius prie valdymo pulto matė karūnėlės sukimąsi, žinojo jos greitį ir galėjo valdyti procesą. Kas 8-10 metrų tekdavo pakelti kelių kilometrų vamzdžių koloną aukštyn. Nusileidimas ir pakilimas iš viso užtruko 18 valandų.




7 kilometrai yra lemtingas Kolos gilumos ženklas. Už jos prasidėjo nežinomybė, daugybė nelaimingų atsitikimų ir nuolatinė kova su akmenimis. Nebuvo galimybės statinę išlaikyti vertikaliai. Kai pirmą kartą įveikėme 12 km, šulinys nuo vertikalės nukrypo 21°. Nors gręžėjai jau buvo išmokę dirbti su neįtikėtinu statinės išlinkimu, toliau eiti buvo neįmanoma. Šulinį reikėjo gręžti nuo 7 km žymos. Norint gauti vertikalų veleną kietose uolienose, reikia labai standaus gręžimo stygos dugno, kad jis kaip sviestas įsiskverbtų į požemį. Tačiau iškyla kita problema - šulinys palaipsniui plečiasi, grąžtas jame kabo, kaip stiklinėje, statinės sienelės pradeda griūti ir gali sutraiškyti įrankį. Šios problemos sprendimas pasirodė originalus – panaudota švytuoklės technologija. Gręžtuvas buvo dirbtinai siūbuotas šulinyje ir slopino stiprią vibraciją. Dėl šios priežasties bagažinė pasirodė vertikali.



Dažniausia bet kokio gręžimo įrenginio nelaimė yra nutrūkusi vamzdžio styga. Paprastai jie vėl bando užfiksuoti vamzdžius, tačiau jei tai atsitinka dideliame gylyje, problema tampa nepataisoma. Nenaudinga ieškoti įrankio 10 kilometrų šulinyje, tokios šachtos buvo atsisakyta ir pradėtas naujas, šiek tiek aukštesnis. SG-3 vamzdžių lūžimas ir praradimas įvyko daug kartų. Dėl to šulinys apatinėje dalyje atrodo kaip šaknų sistema milžiniškas augalas. Šulinio išsišakojimas nuliūdino gręžėjus, tačiau pasirodė palaima geologams, kurie netikėtai sulaukė trimatis paveikslasįspūdingas senovės Archean uolienų ruožas susiformavo daugiau nei prieš 2,5 mlrd. 1990 metų birželį SG-3 pasiekė 12 262 m gylį, pradėjo ruošti šulinį kasti iki 14 km, o tada vėl įvyko nelaimė – maždaug 8 550 m aukštyje nutrūko vamzdžio styga. Tęsiant darbus prireikė ilgų pasiruošimo darbų, įrangos atnaujinimo ir naujų išlaidų. 1994 m. Kolos supergilios kasyklos gręžimas buvo sustabdytas. Po 3 metų ji pateko į Gineso rekordų knygą ir išlieka nepralenkiama iki šiol.



SG-3 nuo pat pradžių buvo slaptas objektas. Kalta pasienio zona, strateginiai telkiniai rajone, mokslinis prioritetas. Pirmasis užsienietis, apsilankęs gręžimo vietoje, buvo vienas iš Čekoslovakijos mokslų akademijos vadovų. Vėliau, 1975 m., „Pravdoje“ buvo išspausdintas straipsnis apie Kola Superdeep, kurį pasirašė geologijos ministras Aleksandras Sidorenko. Mokslinių publikacijų apie Kolos šulinį vis dar nebuvo, tačiau dalis informacijos nutekėjo į užsienį. Pasaulis pradėjo daugiau mokytis iš gandų – SSRS gręžiasi labiausiai gilus šulinys. Greičiausiai iki „perestroikos“ virš šulinio būtų kabėjęs paslapties šydas, jei 1984 m. Maskvoje nebūtų įvykęs Pasaulinis geologų kongresas. Jie kruopščiai ruošėsi tokiam dideliam mokslo pasaulio įvykiui, netgi pastatė naują Geologijos ministerijos pastatą – buvo laukiama daug dalyvių. Tačiau užsienio kolegos pirmiausia domėjosi Kolos supergiliu! Amerikiečiai netikėjo, kad mes jį išvis turime. Šulinio gylis tuo metu siekė 12 066 metrus. Slėpti objekto nebebuvo prasmės. Maskvoje suvažiavimo dalyvių laukė Rusijos geologijos pasiekimų paroda, vienas iš stendų buvo skirtas SG-3 šuliniui. Ekspertai visame pasaulyje suglumę žiūrėjo į įprastą gręžimo galvutę su susidėvėjusiais karbido dantimis. Ir taip jie gręžia giliausią pasaulyje šulinį? Neįtikėtina! Į Zapolyarny kaimą išvyko gausi geologų ir žurnalistų delegacija. Lankytojams buvo parodytas veikiantis gręžimo įrenginys, nuimtos ir atjungtos 33 metrų vamzdžių atkarpos. Aplinkui buvo krūvos gręžimo galvučių, lygiai tokių pat, kaip ir ant stovo Maskvoje. Mokslų akademijos delegaciją priėmė žymus geologas, akademikas Vladimiras Belousovas. Spaudos konferencijos metu jam buvo užduotas susirinkusiųjų klausimas: „Ką svarbiausia parodė Kolos šulinys? - Ponai! Svarbiausia, kad tai parodė, kad mes nieko nežinome apie žemyninę plutą“, – sąžiningai atsakė mokslininkas.



Kolos atkarpa šulinio paneigė dviejų sluoksnių žemės plutos modelį ir parodė, kad seisminės atkarpos požemyje nėra uolienų sluoksnių ribos. skirtinga kompozicija. Atvirkščiai, jie rodo akmens savybių pasikeitimą gyliu. At aukštas kraujo spaudimas ir temperatūros, uolienų savybės, matyt, gali smarkiai pasikeisti, todėl granitai savo fizinėmis savybėmis tampa panašūs į bazaltus ir atvirkščiai. Tačiau iš 12 kilometrų gylio į paviršių iškeltas „bazaltas“ iš karto tapo granitu, nors pakeliui patyrė stiprų „kesono ligos“ priepuolį - šerdis sutrupėjo ir subyrėjo į plokščias apnašas. Kuo toliau šulinys, tuo mažiau kokybiškų mėginių pateko į mokslininkų rankas.



Gylis turėjo daug netikėtumų. Anksčiau buvo natūralu manyti, kad tolstant nuo žemės paviršiaus, didėjant slėgiui, uolienos tampa monolitiškesnės, su nedideliu įtrūkimų ir porų skaičiumi. SG-3 įtikino mokslininkus kitaip. Pradedant nuo 9 kilometrų, sluoksniai pasirodė labai porėti ir tiesiogine prasme užpildyti plyšiais, per kuriuos cirkuliavo vandeniniai tirpalai. Vėliau šį faktą patvirtino ir kiti itin gilūs gręžiniai žemynuose. Gylyje pasirodė daug karščiau nei tikėtasi: net 80°! Ties 7 km ženkle temperatūra veide siekė 120°C, 12 km jau siekė 230°C. Kolos šulinio mėginiuose mokslininkai atrado aukso mineralizaciją. Brangiojo metalo intarpas rastas senovinėse uolienose 9,5–10,5 km gylyje. Tačiau aukso koncentracija buvo per maža, kad būtų galima deklaruoti telkinį – vidutiniškai 37,7 mg vienai tonai uolienų, tačiau užtenka to tikėtis kitose panašiose vietose.



N O, vieną dieną Kola Superdeep Pipeline atsidūrė pasaulinio skandalo centre. Vieną gražų 1989 m. rytą šulinio direktorius Davidas Gubermanas sulaukė skambučio iš regioninio laikraščio vyriausiojo redaktoriaus, regioninio komiteto sekretoriaus ir daugybės kitų. skirtingi žmonės. Visi norėjo sužinoti apie velnią, kurį gręžėjai tariamai iškėlė iš gelmių, kaip skelbia kai kurie laikraščiai ir radijo stotys visame pasaulyje. Režisierius buvo nustebintas ir dėl geros priežasties! „Mokslininkai atrado pragarą“, „Šėtonas pabėgo iš pragaro“, – rašoma antraštėse. Kaip rašoma spaudoje, geologai, dirbantys labai toli Sibire, o gal net Aliaskoje ar net Kolos pusiasalyje (žurnalistai neturėjo bendros nuomonės šiuo klausimu), gręžė 14,4 km gylyje, kai staiga prasidėjo gręžimas. smarkiai klibėti iš vienos pusės į kitą. Tai reiškia, kad apačioje yra didelė skylė, manė mokslininkai, matyt, planetos centras tuščias. Giliai nuleisti jutikliai rodė 2000°C temperatūrą, o itin jautrūs mikrofonai skambėjo... milijonų kenčiančių sielų šauksmai. Dėl to gręžimas buvo sustabdytas, nes baiminamasi į paviršių išleisti pragariškas jėgas. Žinoma, sovietų mokslininkai paneigė šią žurnalistinę „kanardą“, tačiau tos senovinės istorijos aidai ilgai klaidžiojo iš laikraščio į laikraštį, virsdami savotišku folkloru. Po kelerių metų, kai istorijos apie pragarą jau buvo pamirštos, Kola Superdeep Well darbuotojai lankėsi Australijoje skaityti paskaitų. Jie buvo pakviesti į priėmimą su Viktorijos gubernatoriumi, flirtuojančia ponia, kuri pasitiko Rusijos delegaciją su klausimu: „Ir kokio velnio tu iš ten atsikėlei?

ZČia galite klausytis pragariškų garsų iš šulinio.






Šiuo metu Kolos gręžinys (SG-3), kuris yra giliausias pasaulyje gręžinys, bus apleistas dėl nuostolingumo, praneša „Interfax“, remdamasi Murmansko srities federalinės nuosavybės valdymo agentūros teritorinio skyriaus vadovo pareiškimu. , Borisas Mikovas. Tiksli projekto pabaigos data dar nenustatyta.



Anksčiau Pečengos apygardos prokuratūra SG-3 įmonės vadovui skyrė baudą už vėlavimą mokėti atlyginimą ir pagrasino iškelti baudžiamąją bylą. 2008 m. balandžio mėn. personalo stalasšuliniuose buvo 20 žmonių. 80-aisiais prie šulinio dirbo apie 500 žmonių.

Filmas: Kola Superdeep: Paskutiniai fejerverkai