Научное бурение вчера и сегодня

Научное бурение вчера и сегодня

Под научным бурением понимается создание скважин в целях изучения земных недр как таковых, вне непосредственной связи с добычей или поиском полезных ископаемых. Такое бурение обязательно сопровождается комплексом работ по исследованию вскрытых скважиной толщ, из которых главным и практически обязательным является отбор и подъем керна. Надо сказать, что собирательный термин «научное бурение» пришел в русский язык из английского, и лишь в последние годы: до этого говорили отдельно о сверхглубоких скважинах, отдельно — об опорных и т.д.

НЕДОСЯГАЕМАЯ МАНТИЯ
В ходе бурения сверхглубоких скважин возникает множество проблем. Ствол скважины бывает прямым только на рисунках, в реальности бур всегда норовит уклониться в сторону менее прочной породы, и ствол искривляется.

Понятно, что чем глубже скважина, тем больше в ней изгибов, а чем больше наклон и кривизна ствола, тем сложнее с ним работать, в частности, сильно возрастает опасность прихватов («залипание» буровой колонны в стволе скважины; чревато тем, что прихваченная часть колонны может оторваться). Да и вообще — нам ведь нужно бурить вниз, а не вбок.

Но самая большая проблема — это высокая температура. Земные недра горячи, и чем дальше вглубь, тем более. На забое СГ-3 зафиксирована температура 230 градусов — и это в относительно «прохладном» месте Земли. Буровое оборудование для таких условий приходится делать из специальных материалов. Буровой раствор на основе воды при высоких давлениях не закипает, но и его состав, возможно, потребуется менять, включая переход на нефтяную или какую-то еще основу.

Самая большая проблема — измерительная аппаратура. Современная электроника при таких высоких температурах практически не работоспособна, а сверхглубокое бурение без измерений труднопредставимо, да и, по сути, лишено смысла, ведь тогда мы не будем знать даже положение ствола скважины в пространстве, а значит, и пройденную глубину.

Амбициозные проекты, грозящие дотянуться до мантии, временами появляются, но автор этих строк склонен полагать, что для такого достижения нам потребуются принципиально новые технические решения, которых пока нет. Кажется в высшей степени маловероятным, что хоть один грамм мантийного вещества будет поднят на поверхность человеческой техникой в ближайшие лет тридцать.

Автор

Запись опубликована 13 Июнь 2011 в разделе Технологии