Гонка сверхглубоких. Как СССР с США скважинами мерялся. Часть 1

В геологии есть такое понятие, как поверхность Мохоровичича (или просто Мохо), названная так в честь Андрея Мохоровичича, хорватского геофизика. Под этим понимается нижний слой земной коры, граничащий с мантией.

Источник

Эта граница простирается под всей поверхностью земной коры и залегает на глубинах от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами).

Ученые давно хотели изучить этот гипотетический слой, чтобы получить ответ на два вопроса:

1) почему граница Мохо очень тонкая

2) почему такой резкий переход от мягких пород к твердым, а по логике выше признанной гипотезы должен быть плавный переход.

Это сделать можно только бурением. Проблема только в том, что глубина скважины должна очень большой, 7 тысяч метров - это и сейчас не шутка, а в пятидесятых годах прошлого века, когда только начали появляться такие проекты, она была запредельной.

Кроме научного был еще и один аспект.

В послевоенное время была гонка между двумя сверхдержавами - СССР и США.

Это вполне обыденное явление, если даже мужики пиписьками меряются, то почему бы не меряться чем-то другим ведущим государствам? Гонка была во всем - в космосе, ракетах, ядерных боеголовках, почему бы не померяться и скважинами?

Особенно если учесть, что эта задача нетривиальная, крайне сложная технически, и требует серьезной научной школы. Да, это не выход в открытый космос, но по сумме технологий не каждая развитая держава сможет себе это позволить. Правда и затраты соответствующие, их потянет или государство, или очень мощная и богатая корпорация.

Первыми в эту гонку включились американцы

В 1957 году стартовал проект "Мохол" (название состоит из двух слов - Moho и Hole). Американцы известны своим практицизмом, и они пошли по пути наименьшего сопротивления. Было решено бурить скважины на дне моря, где до границы Мохо наименьшее расстояние.

Ускорению программы способствовало выведение на орбиту Земли первого спутника. Если до этого проект существовал только в теории и поддерживался учеными-энтузиастами из Американского общества изучения Земли, AMSOC, то после пуска спутника США создало программу финансирования.

Благодаря новому финансированию в 1958 году AMSOC сформировала три комиссии: комиссию по бурению, комиссию по выбору места и комиссию по научным целям и измерениям.

Первый этап был реализован в начале 1961 года с использованием инновационных технологий бурения в океане, кульминацией которых стали пробные скважины.

Проект «Мохол» заключил контракт с компанией Global Marine из Лос-Анджелеса на использование её нефтяного бурового судна CUSS I. Название бурового судна было дано в честь консорциума нефтяных компаний, разработавших его в 1956 году: Continental, Union, Superior и Shell.

Было решить скважины около острова Гваделупа на тихоокеанском побережье США. Первое же бурение оказалось неудачным, уже на глубине 40 метров долото было прихвачено так, что его с трудом подняли из скважины.

Но неудача никого не остановила, было сделано еще четыре подхода, в результате чего была пробурена скважина глубиной 3600 метров.

Какая мелочь, скажете вы

Но не все так однозначно. Надо учесть, что бурение производилось морское, устье скважины располагалось на глубине 181 метра. Если учесть, что тогда еще вообще никто не бурил на такой глубине, достижение было серьезным. Это был успех.

А вот дальше начались проблемы. Сначала возникли споры между четырьмя ведущими океанографическими институтами США, каждый тянул одеяло на себя. Где бурить, как бурить, на какую глубину бурить. После этого начали урезать финансирование, деньги было решено перевести на космическую программу, где открывались блестящие перспективы в Лунной гонке. Кроме того, страна увязла во Вьетнамской войне, поэтому проект в 1966 году был закрыт.

Но уже два года спустя был принят Проект глубоководного бурения (DSDP). В рамках его было построено судно "Гломар Челленджер"

В рамках этого проекта производился отбор проб грунта и керна (это образец горной породы в виде цилиндрического столбика, извлекаемый из скважины) практически во всех морях.

На его счету немало рекордов. Например поднятие образца грунта с глубины 7044 м. Никто до сих пор не делал такого с поверхности моря. Кроме того, он на нем умудрились пробурить скважину глубиной почти 6 тысяч метров, но после технических неполадок бурение забросили. Также судно установило рекорд по глубине устья скважины - порядка 3 тысяч метров.

В 1983 году проект был закрыт, а судно списано и разрезано на металл. После этого были другие программы, под них было спущено судно JOIDES Resolution, но таких масштабных рекордов на нем уже не было поставлено

В СССР первый отечественный проект также предполагали осуществить на дне Каспийского моря или на Байкале

Но в 1963 году ученый-буровик Николай Тимофеев убедил руководство Государственного комитета по науке и технике в том, что скважину следует пробурить на континенте. С научной точки зрения, полагал он, скважина будет куда ценнее.

Возможно, что это было ошибкой, так как сильно затормозило морское бурение в нашей стране, в бурении на шельфе она безнадежно отстала от Америки.

В 1960—1962 годах была сформулирована первая в мире комплексная научно-техническая программа «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение», в которой было намечено бурение не менее 10 скважин глубиной не менее 5000 метров, которые относили к сверхглубоким

Тогда же, в 1962 году в СССР начали бурить первую сверхглубокую скважину (СГ-1) - Аралсорскую. Она была заложена в целях установления принципиальной возможности образования месторождений нефти и газа в глубоких недрах крупнейшей на земном шаре (1000 км в поперечнике) Прикаспийской впадины. Скважина была заложена в зоне так называемого Аралсорского гравитационного максимума, где предполагалось относительное поднятие фундамента впадины и, следовательно, наиболее близкого залегания поверхности Мохо.

Проходка скважины началась 6 октября 1961 г., и уже в марте 1964 г. была достигнута глубина 5 км. 7 сентября 1966 г. впервые в СССР и в Европе забой скважины пересек 6-километровый рубеж. 26 декабря 1968 г. скважина была доведена до глубины 6806 м. До 3 км Аралсорскую скважину бурили без отбора керна. С глубины от 3000 до 3131 м керн отбирался через 40—50 м. В интервале 3131—5941 м брали керн через 15—20 м, а в нижней части ствола — через 50— 100 м.

В связи с тем что в процессе проходки скважины стали происходить затяжки при подъеме и спуске инструмента, было решено опустить на забой (дно) скважины обсадную колонну-хвостовик (специальная толстостенная труба) и провести дополнительное крепление нарушенных в процессе бурения обсадных труб. Открытый интервал скважины (6000—6806 м) был успешно закреплен обсадной колонной диаметром 127 мм.

Но потом возникли проблемы. Когда начали подготовку к креплению верхней части скважины, оказалось, что стенки обрушились и доступа к забою нет. Вследствие этих причин дальнейшая проходка Аралсорской скважины была прекращена.

В том же году была заложена вторая скважина - Биикжальская сверхглубокая скважина (СГ-2) расположена в Прикаспийской низменности на территории КазССР. Она должна была вскрыть соляной купол Биикжал, под которым планировали найти большие залежи углеводородов.

И они были найдены. Первые признаки проявились на глубине 5254 метра. Ожидаемо это был преимущественно газ, так как на таких больших глубинах нефти мало, геологические условия этому не способствуют.

К сожалению информации про эту скважину очень мало. Удалось узнать, что она достигла глубины 6700 метров, а вот была это плановая глубина или бурение было заброшено из-за осложнений - непонятно.

Американцы в это время тоже стали штурмовать глубины на суше

Но в отличие от морских исследований, за дело взялись частники. Особенно активно происходило бурение в штате Оклахома и Техас, на территории которых было найдено богатое газовое месторождение Андарко в конце 50-х годов.

Для тех времен там были очень приличные глубины - 3000 метров и более. Но хотелось большего, геологи считали, что на глубинах свыше 4000 метров есть еще более богатые газовые пласты.

Группа бурильщиков организовали компанию под руководством Роберта Хефнера - GHK (Glover-Hefner-Kennedy) в Оклахома-Сити, чтобы бурить дорогостоящие сверхглубокие скважины в бассейне Анадарко. Это был неопределенный проект, и люди вкладывали свои деньги на свой страх и риск.

Первая попытка пробурить глубокую скважину GHK началась в 1967 году, и потребовалось два года, чтобы достичь рекордной на тот момент глубины — 7473 метра. В ней даже был найден газ, но тогда цены на него регулировались, поэтому скважину законсервировали. Фирма понесла убытки на 6,5 миллионов долларов - огромная сумма по тем временам. Но и глубина была рекордной

В 1972 году GHK пробурили скважину Баден № 1. Она была недалеко от Элк-Сити, штат Оклахома, установила новый мировой рекорд глубины — 9159 метров.

После чего они заказали самую большую буровую установку в мире - Loffland Brothers Rig 32. Используя специально разработанную сверхширокую трубу, компания GHK и их компания-партнер Lone Star Producing Company начали бурение в ноябре 1972 года.

13 апреля 1974 года скважина Берта Роджерс № 1 достигла общей глубины 9 583 метров. Такое быстрое бурение объясняется тем, что бурение проводилось без отбора керна, то еть научные цели не преследовала, только поисковые. И тут случилось непредвиденное - долото достигло слоя расплавленной серы, которая попала в трубу и накрепко ее забила. В результате аварии пришлось трубу оторвать и закончить скважину на меньшей глубине.

При этом никаких мощных запасов углеводородов не было найдено, со временем ее зацементировали на глубине 3400 метров и использовали для добычи газа. Затраты были настолько велики, что она так и не окупилась

А в 1997 году скважина была ликвидирована. На момент заканчивания это была самой глубокой скважиной в мире, но в 1979 году этот рекорд был побит в Советском Союзе.

Сейчас буровая установка Loffland Brothers Rig 32 выставлена на всеобщее обозрение в городе Элк-сити

Окончание следует...

Где инфа про кольскую-сверхглубокую то?

Ага все ждал когда же мы всех наебем в статье? И хуяк тишина ..А все ясно это только 1 часть! Ждём вторую)

Это сообщение отредактировал DriverMagnum1 - 28.01.2025 - 10:51

Так кто кого накернил?

Размещено через приложение ЯПлакалъ

ТС, годный пост. Интересно читать. Жду продолжения. А пока - неистово плюсую

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Давай дальше!

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Думал что она прям вертикально вниз идет, а когда узнал, что там несколько раз начинали бурить и скважина кривая как бык поссал, как- то поблекла слава Кольской в моих глазах.

Не торопите ТС'а, он обещал продолжение, а пост обстоятельный и годный, такой время требует.
Спасибо, интересно.

Надо так полагать, что ты знаешь способ, как забуриться по идеальной вертикали?
Надо же..
Пора тебя брать в помбуры.

До этой отметки, хер, кто дойдет в ближайшее время.

Помню, оттуда звуки "жителей" ада услышали, поэтому закрыли проект.
Так в 90-тых, писали в авторитетной газете "Спидинфо".)
А так-то интересно, ТС заинтересовал, жду продолжения.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

В 2030 году подойдут.
Изв за глупую шутку.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Была такая байка, да. Причем, не без оснований. Практически у всех,кто достаточно долго, находился около устья скважины, начинали звучать какие-то "голоса" в голове. Там много теорий на этот счет было, в приоритете - скважина "дышала" в инфразвуковом диапазоне.
Я там был при глубине 11300 (где-то даже кусок керна лежит), никаких голосов не слышал.

Это сообщение отредактировал ЙеТти1 - 28.01.2025 - 11:35

Китайцы уже бурят свою сверхглубокую, так что это вопрос ближайших 2-3 лет

Не бывает вертикально прямых скважин. Это я тебе как нефтяник с 34 летним стажем по секрету скажу.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

а в чём проблема бурить по прямой? просто интересно, я даже близко не помбур

Это ты про Taco 1?
Вряд ли. У нее - проектная, 11000 метров. И там другой рекорд, самое быстрое бурение до 10 км. Что-то, около 500 дней.
И пока, ниже 10500, у них пробуриться не получается.

А вот если открутить гайки и снять фланец, что будет?
Скважина расконсервируется? Вакуум тверди земной всосёт пространство? Получишь пиздюлей от охраны?

Это сообщение отредактировал maximkoff - 28.01.2025 - 11:43