Sección superprofunda de Kola. El pozo más profundo de la Tierra: escuche los latidos del corazón de la Tierra

El famoso pozo abandonado se encuentra en la región de Murmansk, en el distrito mineral de Pechenga, famoso por sus depósitos de cobre y níquel. El asentamiento más cercano es la ciudad de Zapolyarny, que se encuentra a 10 km de SG-3.

Kola Superdeep – foto desde el espacio

Hasta el día de hoy, el pozo Kola es el más profundo del mundo. Su profundidad es récord de 12.262 m, el diámetro en la superficie es de 92 cm y en la profundidad máxima, 21,5 cm. La tarea principal del pozo SG-3 no es la búsqueda de minerales o la producción de petróleo, a diferencia de otros pozos ultraprofundos. pozos, sino exclusivamente actividades de investigación científica.

Por supuesto, la elección de este lugar remoto y de clima severo no es casual. Previamente se organizó una expedición geológica especial, que indicó exactamente este punto para la construcción de toda la estructura de perforación y posterior perforación del pozo. Todo el territorio de la península tiene numerosos asentamientos con nombres muy extraños: Nuevo Titán, Níquel, Mica, Apatity, Magnetitas, etc. Pero, de hecho, esto no tiene nada de extraño, porque la península es simplemente un enorme almacén de minerales. Una conclusión importante de la expedición fue que a lo largo de millones de años, debido a los efectos destructivos del agua, el viento y el hielo, la superficie del Escudo Báltico parecía estar más "desnuda" ante las formaciones terrestres más antiguas, que normalmente están ocultas en otras zonas, debido a un clima más suave y un menor impacto de la erosión. Aquellos. Fue en este lugar donde los perforadores tenían una ventaja de 5 a 8 km en comparación con el corte de la corteza terrestre en el continente. Por lo tanto, si se perfora aquí un pozo con una profundidad de 15 km, es comparable a 20-23 km en el continente.

En ese momento, las capas superficiales de la corteza terrestre habían sido muy bien estudiadas mediante la extracción y producción de petróleo. Y para la extracción de minerales eran suficientes pozos de unos 2.000-3.000 m. Pero el SG-3 tenía una tarea completamente diferente y muy difícil: alcanzar una profundidad de 15.000 m. No en vano se lo comparó con la preparación y. vuelo al espacio en términos de equipamiento técnico. Pero resultó que las similitudes no están sólo en esto. Bueno, más sobre eso más adelante. En aquella época conseguir un trabajo en un pozo no era muy fácil; allí sólo se seleccionaban los mejores ingenieros y trabajadores. Cada uno de ellos recibió un apartamento y un salario muy decente, unas ocho veces más que el de los especialistas de la parte central del sindicato.

D. Guberman y el académico Timofeev discuten las perspectivas de perforación

En la ciencia desde el siglo XX se ha aceptado que la Tierra está formada por una corteza, un manto y un núcleo. Y los límites de todas las capas se establecieron teóricamente, es decir. Se supuso que la capa de granito tiene una profundidad de 3 km y la capa de basalto comienza a una profundidad de 3 km. Los científicos esperaban encontrar el manto a una profundidad de 15 a 18 km. Pero fue el SG-3 el que destruyó todas estas ideas y dio resultados diferentes, en los que los científicos siguen trabajando hasta el día de hoy.

La perforación comenzó el 24 de mayo de 1970. Por cierto, vale la pena señalar que la principal condición del gobierno era utilizar únicamente sus propias herramientas y equipos. Por lo tanto, el equipo de perforación fue fabricado en la Unión Soviética por la empresa Uralmash. La primera etapa de perforación se realizó con un equipo de perforación estándar, cuyo límite máximo de profundidad era de 5.000 m, pero en el SG-3 se logró penetrar hasta una profundidad de 7.000 m, lo que fue un muy buen resultado. . El proceso de perforación hasta el primer punto a 7.000 m se llevó a cabo sin situaciones de emergencia, la perforadora hizo frente fácilmente a granitos homogéneos y todo este trabajo duró 4 años.

Para continuar con los trabajos de perforación profunda, fue necesario reconstruir la torre para otra instalación más potente e instalarla. Todo este trabajo de reequipamiento duró aproximadamente un año. Para la siguiente etapa de perforación se desarrolló especialmente el Uralmash-15000, que tenía diferencias fundamentales en su diseño. En primer lugar, se automatizó la elevación y inmersión del taladro con la columna y, en segundo lugar, gracias al nuevo diseño, no giró toda la columna, sino solo la herramienta en sí. Su rotación se realizó suministrando una solución especial. La corona en sí tiene un diseño especial, por lo que los trabajadores extraen periódicamente muestras de roca en forma de cilindros, a los que se les llama núcleos; Durante el proceso de perforación, la roca triturada sube a la superficie junto con una solución especial. Luego se limpia la solución y se comienza de nuevo. Toda la columna ensamblada con corona y fluido de perforación tiene una masa de aproximadamente 200 toneladas. Los tubos a partir de los cuales se ensambla la columna de la longitud requerida están hechos de aleaciones de aluminio. La perforación a grandes profundidades es un proceso tecnológico muy complejo, y más aún lo fue la conquista de nuevas profundidades, por lo que en el proceso surgieron una gran cantidad de problemas, que fueron resueltos rápida y profesionalmente por los mejores especialistas de la estación. Se necesita mucho tiempo para bajar y subir la sarta de perforación, unas 18 horas, y el proceso de perforación en sí dura 4 horas. Por lo tanto, el trabajo en el pozo se realizó las 24 horas del día en tres turnos.

La siguiente etapa de perforación desde una profundidad de 7.000 metros se complicó debido a las rocas sueltas y desiguales, la herramienta se desviaba constantemente hacia rocas más blandas y el proceso se ralentizaba considerablemente, pero surgieron situaciones más desagradables debido a daños en la perforadora y rotura de todo el sarta de perforación. Entonces, debido a accidentes y pérdida de herramientas, fue necesario cementar esta zona y comenzar a perforar desde las etapas anteriores. El 6 de junio de 1979 se batió el récord de 9.583 metros que pertenecía al pozo petrolero Bertha Rogers.

En 1983, el nuevo récord de profundidad de perforación fue de 12.066 metros. Los trabajos en el pozo tuvieron que suspenderse temporalmente debido a los preparativos del Congreso Geológico Internacional, previsto para 1984 en Moscú.

Tras una pausa, los trabajos de perforación se reanudaron el 27 de septiembre de 1984. Pero en la primera etapa ocurrió un accidente: la columna con el taladro se rompió. Los expertos perdieron 5 km de tubos de columnas. Todos los intentos de retirar el equipo del pozo terminaron en fracaso. Por lo tanto, tuvimos que comenzar a perforar desde 7.000 m y en 6 años, en 1990, el nuevo pozo alcanzó un nivel récord de 12.262 m. Todos los intentos de continuar perforando terminaron en fracaso, por lo que el proyecto quedó congelado y después de un tiempo por completo. se detuvo debido a la falta de financiación y la situación política del país. ¡Pero esta profundidad sigue siendo un récord!

Kola superprofunda hoy

Al final, en 2008, todo fue finalmente abandonado, el pozo fue suspendido, parte del equipo fue desmantelado, el resto fue destruido con el tiempo y a manos de saqueadores. Según algunos informes, se necesitarán alrededor de 100 millones de rublos para restaurar todo el equipo y continuar con el trabajo de investigación, pero lo más probable es que esto ya no sea realista.
A continuación se muestra una foto del estado actual del objeto.

Para más información, mira el cortometraje.

Un intento de estudiar la sección geológica y el espesor de las rocas volcánicas expuestas en la superficie de la Tierra impulsó a los centros científicos y, como ellos, a los organismos de investigación a identificar el origen de las fallas profundas. El hecho es que las muestras estructurales de rocas previamente extraídas de las entrañas de la Tierra y de la Luna eran entonces de igual interés para el estudio. Y la elección de la ubicación de la desembocadura recayó en la enorme depresión existente en forma de cuenco, cuyo origen está asociado con la presencia de una falla profunda en la zona de la península de Kola.

Se creía que la Tierra es una especie de sándwich formado por corteza, manto y núcleo. En ese momento, las rocas sedimentarias cercanas a la superficie ya habían sido suficientemente estudiadas durante el desarrollo de los campos petrolíferos. La exploración de metales no ferrosos rara vez iba acompañada de perforaciones por debajo de la marca de los 2.000 metros.

El Kola SG (superprofundo), a una profundidad de 5.000 metros, esperaba detectar una separación de capas de granito y basalto. Esto no sucedió. La perforadora perforó duras rocas de granito hasta una altura de 7.000 metros. Además, la excavación se desarrolló a través de suelos relativamente blandos, lo que provocó el colapso de las paredes del pozo y la formación de cavidades. La tierra desmenuzada atascó tanto el cabezal de la herramienta que durante el levantamiento se rompió el tubo, lo que provocó un accidente. Se suponía que el pozo Kola confirmaría o refutaría estas enseñanzas establecidas desde hace mucho tiempo. Además, los científicos no se arriesgaron a indicar los intervalos en los que se encuentran exactamente los límites entre estas tres capas. El pozo Kola estaba destinado a la exploración y estudio de yacimientos de recursos minerales, la determinación de patrones y la formación gradual de yacimientos de reservas de materias primas. La base fue, en primer lugar, la validez científica de la teoría de los parámetros físicos, hidrogeológicos y otros de las profundidades de la Tierra. Y sólo una excavación de pozos ultraprofunda podría proporcionar información fiable sobre la estructura geológica del subsuelo.

Mientras tanto, muchos años de preparación para el inicio de las operaciones de perforación previeron: la posibilidad de un aumento de temperatura con la profundización, un aumento de la presión hidrostática de las formaciones, la imprevisibilidad del comportamiento de las rocas, su estabilidad debido a la presencia de Presiones de rocas y formaciones.

Desde un punto de vista técnico, se tuvieron en cuenta todas las posibles dificultades y obstáculos que podrían provocar una ralentización del proceso de profundización por pérdida de tiempo para bajar y levantar el proyectil, una disminución de la velocidad de perforación por un cambio de categoría. de rocas y un aumento en los costos de energía para los motores de fondo de pozo.
Se consideró que el factor más difícil era el aumento constante del peso del revestimiento y de la tubería de perforación a medida que se profundizaba.

Los avances técnicos en este campo han tenido éxito:
- aumentar la capacidad de carga, la potencia y otras características de las plataformas y equipos de perforación;
- resistencia al calor de las herramientas para cortar rocas;
- automatización de la gestión de todas las etapas del proceso de perforación;
- procesar información procedente de la zona del fondo del pozo;
- advertencias sobre situaciones de emergencia con la tubería de perforación o el revestimiento.

Se suponía que la perforación de un pozo ultraprofundo revelaría si la hipótesis científica sobre la estructura profunda del planeta era correcta o errónea.

El propósito de esta costosa construcción incluía la investigación:
1. La estructura profunda del depósito de níquel de Pechenga y la base cristalina del escudo báltico de la península. Descifrando el contorno del depósito polimetálico de Pechenga, junto con las manifestaciones de yacimientos minerales.
2. Estudio de la naturaleza y fuerzas que provocan la separación de los límites de los estratos de la corteza continental. Identificación de zonas de formación, motivos y naturaleza de la formación a alta temperatura. Determinación de la composición física y química del agua, gases formados en grietas y poros de rocas.
3. Obtención de material completo sobre la composición material de las rocas e información sobre los intervalos entre las “juntas” de granito y basalto de la corteza. Un estudio exhaustivo de las propiedades fisicoquímicas del núcleo extraído.
4. Desarrollo de medios técnicos avanzados y nuevas tecnologías para la excavación de pozos ultraprofundos. Posibilidad de utilizar métodos de investigación geofísica en la zona de yacimientos minerales.
5. Desarrollo y creación de equipos de última generación para seguimiento, pruebas, investigación y seguimiento del avance del proceso de perforación.

El pozo de Kola cumplió principalmente fines científicos. La tarea incluía estudiar las rocas antiguas que formaban el planeta y conocer los secretos de los procesos que ocurren en ellas.

Justificación geológica para perforar en la península de Kola

La exploración y extracción de depósitos de minerales útiles siempre está predeterminada mediante la perforación de pozos profundos. Y por qué en la península de Kola y concretamente en la región de Murmansk, y ciertamente en Pechenga. El requisito previo para esto era que esta región era considerada un verdadero depósito de recursos minerales, con ricas reservas de una amplia variedad de materias primas minerales (níquel, magnetita, apatita, mica, titanio, cobre).

Sin embargo, un cálculo geológico realizado a partir del núcleo de un pozo reveló lo absurdo de la opinión científica mundial. La profundidad de siete kilómetros resultó estar compuesta de rocas volcánicas y sedimentarias (tobas, areniscas, dolomitas, brechas). Se suponía que por debajo de este intervalo debería haber rocas que separaran las estructuras graníticas y basálticas. Pero, desgraciadamente, los basaltos nunca aparecieron.

En términos geológicos, el Escudo Báltico de la península, que cubre parcialmente los territorios de Noruega, Suecia, Finlandia y Karelia, ha estado sujeto a erosión y evolución durante millones de siglos. Los estallidos naturales, los procesos destructivos del vulcanismo, los fenómenos de magmatismo, las modificaciones metamórficas de las rocas y la sedimentación están grabados con mayor claridad en el registro geológico de Pechenga. Esta es la parte del escudo plegado del Báltico, donde la historia geológica de la formación y las manifestaciones minerales tomó forma a lo largo de miles de millones de años.

Especialmente las partes norte y este de la superficie del escudo estuvieron sujetas a siglos de corrosión. Como resultado, los glaciares, el viento, el agua y otros desastres naturales parecieron arrancar (raspar) las capas superiores de rocas.

La razón para elegir la ubicación del pozo fue la grave erosión de las capas superiores y la exposición de antiguas formaciones arcaicas de la Tierra. Estos afloramientos acercaron y facilitaron significativamente el acceso a los depósitos subterráneos de la naturaleza.

Diseño de pozo ultraprofundo

Las estructuras ultraprofundas tienen un diseño telescópico obligatorio. En nuestro caso, el diámetro inicial de la boca fue de 92 cm y el diámetro final de 21,5 cm.

La columna guía de diseño, o el llamado conductor, con un diámetro de 720 mm, permitía una penetración hasta una profundidad de 39 metros lineales. La primera columna técnica (carcasa estacionaria), con un diámetro de 324 mm y una longitud de 2000 metros; Carcasa desmontable de 245 mm, con un metraje de 8770 metros. Se planeó realizar más perforaciones con un pozo abierto hasta el nivel de diseño. Las rocas cristalinas permitieron contar con la estabilidad a largo plazo de la parte no revestida de las paredes. Una segunda columna extraíble, marcada con marcadores magnéticos, permitiría un muestreo continuo del núcleo a lo largo de todo el cañón. Se configuraron etiquetas radiactivas en la tubería de fondo del pozo para registrar la temperatura del entorno de perforación.

Equipo técnico de una plataforma de perforación para perforar un pozo ultraprofundo.

La perforación desde cero se llevó a cabo utilizando la instalación Uralmash-4E, es decir, equipos en serie utilizados para perforar pozos profundos de petróleo y gas. Hasta los 2.000 metros, el tronco se conducía a través de tubos de perforación de acero con un taladro turbo en el extremo. Esta turbina de 46 metros de largo con una broca en el extremo fue impulsada a girar por la acción de una solución de arcilla que se bombeó dentro de la tubería a una presión de 40 atmósferas.

Además, la excavación se llevó a cabo con un intervalo de 7264 metros utilizando la instalación doméstica Uralmash-15000, desde un punto de vista innovador, una estructura más potente con una capacidad de elevación de 400 toneladas. El complejo estaba equipado con numerosos avances técnicos, tecnológicos, electrónicos y otros avances.

El pozo de Kola estaba equipado con una estructura automatizada y de alta tecnología:
1. Exploración, con una potente base sobre la que se monta la propia torre seccional, de 68 metros de altura. Destinado a implementar:

• operaciones de hundimiento de pozos, descenso y elevación de proyectiles y otras acciones auxiliares;
• sujetar la tubería principal y toda la sarta, tanto en peso como durante el proceso de perforación;
• colocación de secciones (candelas) de tubos de perforación, incluidos tubos de perforación ponderados (collarines de perforación) y el sistema de desplazamiento.

El espacio interno de la torre también albergaba equipos y herramientas SP (descenso-ascenso). Aquí también se ubicaron equipos de seguridad y posible evacuación de emergencia del jinete (asistente del perforador).

2. Equipos de energía y tecnológicos, unidades de energía y bombeo.

3. Sistema de control de circulación y reventones, equipos de cementación.

4. Automatización, gestión, sistema de control de procesos.

5. Equipos eléctricos, equipos de mecanización.

6. Un conjunto de equipos de medición, equipos de laboratorio y mucho más.

En 2008, el pozo superprofundo de Kola fue completamente abandonado, todos los equipos valiosos fueron desmantelados y retirados (la mayor parte se vendió como chatarra).

Hasta 2012, la torre principal de la plataforma de perforación estuvo desmantelada.

Ahora sólo funciona el Centro Científico Kola de la Academia de Ciencias de Rusia, donde hasta el día de hoy se estudia el núcleo extraído de un pozo ultraprofundo.

El núcleo en sí ha sido eliminado. a la ciudad de Yaroslavl, donde ahora se almacena.

Vídeo documental sobre el pozo superprofundo de Kola.

Nuevos récords para pozos ultraprofundos

El pozo superprofundo de Kola fue considerado el pozo más profundo del mundo hasta 2008.

En 2008, en la cuenca petrolera de Al Shaheen, se perforó el pozo de petróleo Maersk Oil BD-04A, cuya longitud es de 12.290 metros, en un ángulo agudo con respecto a la superficie de la tierra.

En enero de 2011, este récord se batió, y lo rompió un pozo de petróleo perforado en el Domo Norte (Odoptu-sea, un campo de gas y petróleo en Rusia), este pozo también fue perforado en un ángulo agudo con respecto a la superficie del tierra, la longitud era de 12.345 metros.

En junio de 2013, el pozo Z-42 del campo Chayvinskoye volvió a batir el récord de profundidad, con una longitud de 12.700 metros.

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 sólo hay uno en el planeta: 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.

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 entregado por el vehículo lunar soviético fue estudiado en varios institutos, incluido el Centro Científico de Kola. 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 SITIO

Para 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. En el invierno de 1944, las tropas soviéticas lograron atravesar el frente.

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. En la figura de la derecha: A. Previsión del tramo geológico. B. Sección geológica construida sobre la base de los datos de perforación SG (las flechas de la columna A a la columna B indican a qué profundidad se encontraron las rocas previstas). En este tramo, la parte superior (hasta 7 km) es un estrato proterozoico con capas de rocas volcánicas (diabasa) y sedimentarias (areniscas, dolomitas). Por debajo de los 7 km hay una secuencia Arcaica con unidades repetidas de rocas (principalmente gneises y anfibolitas). Su edad es de 2,86 mil millones de años. B. Un pozo con muchos pozos perforados y perdidos (por debajo de los 7 km) tiene la forma de las raíces ramificadas de una planta gigante. El pozo parece torcerse porque la perforadora se desvía constantemente hacia rocas menos duraderas.

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. El ingeniero jefe I. Vasilchenko se encargó 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. Una gran cantidad de trabajo para procesar el núcleo y crear una instalación de almacenamiento de núcleos fue realizada por el geólogo Yu Smirnov, el mismo que tenía el "gabinete atesorado", del que hablaremos más adelante. Más de 10 institutos de investigación participaron en la realización de investigaciones sobre SG. El equipo también tenía sus propios "Kulibins" y "zurdos" (S. Tserikovsky se destacó especialmente), quienes inventaron y fabricaron varios dispositivos que a veces permitieron salir de las situaciones más difíciles y aparentemente desesperadas. Muchos de los mecanismos necesarios los crearon ellos mismos en talleres bien equipados.

HISTORIA DE PERFORACIÓN

La 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.

En las muestras de núcleos de la derecha se ven claramente franjas oblicuas, lo que significa que aquí el pozo pasó a través de formaciones ubicadas oblicuamente.

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 a 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.

A 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 broca. 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 surge 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 sobre técnicas y tecnologías de perforación, muestras de rocas extraídas, fotografías de equipos y personal en el trabajo. Pero la mayor atención de los participantes e invitados al congreso la atrajo un detalle poco convencional para una exposición: la cabeza de perforación más 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 llevaron a cabo sus operaciones habituales: uno por uno bajaron secciones de la sarta de perforación, conectaron la tubería de suministro de fluido de perforación a la última, la superior, y 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 del conjunto de perforación junto con parte de la 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 la permitida, 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 MÉTODOS

Uno 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.

Por lo tanto, un núcleo recuperado de un pozo utilizando SG no proporciona información completa sobre las rocas profundas.

Los pozos fueron perforados con fines científicos, por lo que se utilizó toda la gama de métodos de investigación modernos. 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. Midieron 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 de ondas elásticas y estudiaron 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°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 el pozo "esconde". En resumen, fue posible construir una columna litológica detallada para mostrar la alternancia de rocas y sus propiedades.

POR EXPERIENCIA PROPIA

Aproximadamente 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 pidiendo las obras. El equipo ha sido revisado y embalado. Se han completado los trámites relacionados con el trabajo cerrado en la zona fronteriza. 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. Última revisión. Ir. 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 observaba 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 artesanos locales para eliminarlos. emergencias.

RESULTADOS

Se 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 testigos 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°C por 1 km en lugar de los 16°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 singular pozo superprofundo de Kola, 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.
Kozlovsky E. A. Foro Mundial de Geólogos. “Ciencia y Vida” N° 10, 1984.
Kozlovsky E. A. Kola superprofunda. “Ciencia y Vida” N° 11, 1985.

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Los pozos más profundos del mundo 18 de marzo de 2015

El sueño de penetrar en las profundidades de nuestro planeta, junto con los planes de enviar una persona al espacio, parecía absolutamente imposible durante muchos siglos. En el siglo XIII, los chinos ya cavaban pozos de hasta 1.200 metros de profundidad, y con la llegada de las plataformas de perforación en los años 30, los europeos lograron penetrar hasta una profundidad de tres kilómetros, pero estos no eran más que rasguños en el cuerpo del planeta. .

Como proyecto global, la idea de perforar la capa superior de la Tierra surgió en los años 60. Las hipótesis sobre la estructura del manto se basaron en datos indirectos, como la actividad sísmica. Y la única forma de mirar literalmente las entrañas de la tierra era perforar pozos ultraprofundos. Cientos de pozos en la superficie y en las profundidades del océano han proporcionado respuestas a algunas de las preguntas de los científicos, pero los días en que se utilizaban para probar una variedad de hipótesis ya quedaron atrás.

Recordemos la lista de los pozos más profundos de la tierra...

Anillo de Siljan (Suecia, 6800 m)

A finales de los años 80 se perforó en Suecia un pozo del mismo nombre en el cráter Siljan Ring. Según la hipótesis de los científicos, era en ese lugar donde se esperaba encontrar depósitos de gas natural de origen no biológico. El resultado de la perforación decepcionó tanto a los inversores como a los científicos. No se detectaron hidrocarburos a escala industrial.

Zistersdorf UT2A (Austria, 8553 m)

En 1977 se perforó el pozo Zistersdorf UT1A en la cuenca de petróleo y gas de Viena, donde se escondían varios yacimientos petrolíferos pequeños. Cuando se descubrieron reservas de gas irrecuperables a una profundidad de 7.544 m, el primer pozo colapsó repentinamente, lo que obligó a OMV a perforar un segundo. Sin embargo, esta vez los mineros no encontraron recursos profundos de hidrocarburos.

Hauptbohrung (Alemania, 9101 m)

El famoso pozo de Kola dejó una huella imborrable en el público europeo. Muchos países han comenzado a preparar sus proyectos de pozos ultraprofundos, pero el pozo Hauptborung, desarrollado entre 1990 y 1994 en Alemania, es especialmente digno de mención. Con sólo 9 km de longitud, se ha convertido en uno de los pozos ultraprofundos más famosos gracias a la apertura de las perforaciones y a los datos científicos.

Unidad Baden (EE.UU., 9159 m)

Un pozo perforado por Lone Star cerca de la ciudad de Anadarko. Su desarrollo se inició en 1970 y duró 545 días. En total, este pozo requirió 1.700 toneladas de cemento y 150 brocas de diamante. Y su coste total le costó a la empresa 6 millones de dólares.

Bertha Rogers (Estados Unidos, 9583 m)

Otro pozo ultraprofundo creado en la cuenca de petróleo y gas de Anadarko en Oklahoma en 1974. Todo el proceso de perforación llevó a los trabajadores de Lone Star 502 días. Los trabajos tuvieron que ser detenidos cuando los mineros tropezaron con un depósito de azufre fundido a una profundidad de 9,5 kilómetros.

Kola superprofunda (URSS, 12.262 m)

Incluido en el Libro Guinness de los Récords como "la invasión humana más profunda de la corteza terrestre". Cuando en mayo de 1970 comenzaron las perforaciones cerca del lago de nombre impronunciable Vilgiskoddeoaivinjärvi, se suponía que el pozo alcanzaría una profundidad de 15 kilómetros. Pero debido a las altas temperaturas (hasta 230°C), el trabajo tuvo que verse interrumpido. Por el momento, el pozo Kola está suspendido.

Ya os hablé de la historia de este pozo.

BD-04A (Qatar, 12.289 m)

Hace 7 años se perforó el pozo exploratorio BD-04A en el yacimiento petrolífero de Al-Shaheen en Qatar. ¡Cabe destacar que la plataforma de perforación de Maersk pudo alcanzar los 12 kilómetros en un tiempo récord de 36 días!

OP-11 (Rusia, 12.345 m)

Enero de 2011 estuvo marcado por un mensaje de Exxon Neftegas de que la perforación del pozo de mayor alcance estaba a punto de completarse. OR-11, ubicado en el campo Odoptu, también estableció un récord de longitud de pozo horizontal: 11.475 metros. Los mineros pudieron completar el trabajo en sólo 60 días.

La longitud total del pozo OP-11 en el campo Odoptu fue de 12.345 metros (7,67 millas), estableciendo así un nuevo récord mundial en la perforación de pozos de alcance extendido (ERR). OR-11 también ocupó el primer lugar en el mundo en términos de distancia horizontal entre el fondo y el punto de perforación: 11.475 metros (7,13 millas). ENL completó el pozo récord en solo 60 días utilizando la perforación de alta velocidad y las tecnologías integradas de control de calidad de perforación de ExxonMobil, logrando el mayor rendimiento de perforación en cada pie del pozo OR-11.

"El proyecto Sakhalin-1 continúa contribuyendo al liderazgo de Rusia en la industria mundial del petróleo y el gas", afirmó James Taylor, presidente de ENL. — Hasta la fecha, en el marco del proyecto Sakhalin-1 se han perforado 6 de los 10 pozos EDS más largos, incluido el pozo OP-11, utilizando tecnologías de perforación de ExxonMobil Corporation. Durante todo el proyecto se utilizó la plataforma de perforación Yastreb especialmente diseñada, estableciendo numerosos récords en la industria en cuanto a longitud de pozo, velocidad de perforación y rendimiento de perforación direccional. También establecimos un nuevo récord manteniendo un excelente desempeño en seguridad, salud y medio ambiente”.

El campo Odoptu, uno de los tres campos del proyecto Sakhalin-1, está situado en la plataforma, a una distancia de 5 a 7 millas (8 a 11 km) de la costa noreste de la isla Sakhalin. La tecnología BOV permite perforar con éxito pozos desde la costa bajo el lecho marino para llegar a depósitos de petróleo y gas en alta mar, sin violar los principios de seguridad y protección del medio ambiente, en una de las regiones subárticas más difíciles de desarrollar del mundo.

PD Y esto es lo que escriben en los comentarios: tim_o_fay: separemos las moscas de las chuletas :) Largo bien ≠ profundo. El mismo BD-04A, de sus 12.289 m, dispone de 10.902 m de maletero horizontal. http://www.democraticunderground.com/discuss/duboard.php?az=view_all&address=115x150185 En consecuencia, la vertical allí es aproximadamente un kilómetro en total. ¿Qué significa? Esto significa presión y temperatura bajas (comparativamente) en el fondo, rocas blandas (con una buena tasa de penetración), etc. etcétera. OP-11 de la misma ópera. No diré que perforar horizontales sea fácil (he estado haciendo esto durante ocho años), pero sigue siendo mucho más fácil que perforar los súper profundos. Bertha Rogers, SG-3 (Kola), Unidad Baden y otros con gran profundidad vertical verdadera (traducción literal del inglés True Vertical Depth, TVD): esto es realmente algo trascendental. En 1985, antiguos graduados de toda la Unión acudieron al cincuentenario de SOGRT con historias y regalos para el museo de la escuela técnica. Luego tuve el honor de tocar un trozo de gneis de granito desde una profundidad de más de 11,5 km :)

A pesar de que estamos en el siglo XXI, la estructura interna de nuestro planeta ha sido muy poco estudiada. Sabemos muy bien lo que sucede en el espacio profundo, pero al mismo tiempo, el grado de penetración en los secretos de la Tierra se puede comparar con un ligero pinchazo en la superficie de la cáscara de una sandía.
A mediados de la década de 1950, cuando los perforadores aprendieron a hacer pozos de más de 7 km de profundidad, la humanidad estuvo más cerca de lograr una tarea muy ambiciosa: atravesar la corteza terrestre y ver qué hay debajo. Nuestros compatriotas estuvieron más cerca de alcanzar este objetivo cuando perforaron el pozo superprofundo Kola.
La capa sólida de la Tierra es sorprendentemente delgada en relación con su tamaño: el espesor de la corteza varía entre 20 y 65 km en la tierra y entre 3 y 8 km bajo el océano, ocupando menos del 1% del volumen del planeta. Detrás hay una vasta capa, el manto, que representa la mayor parte del volumen de la Tierra. Aún más abajo se encuentra el núcleo denso, compuesto principalmente de hierro, pero también de níquel, plomo, uranio y otros metales. Entre la corteza y el manto existe una zona límite, que lleva el nombre del científico yugoslavo que la descubrió, la superficie Mohorovic (frontera), o Moho para abreviar. En esta zona, la velocidad de propagación de las ondas sísmicas aumenta considerablemente. Hay una serie de hipótesis diseñadas para explicar este fenómeno, pero en general sigue sin resolverse.

El objetivo más importante de los proyectos de perforación profunda más serios iniciados en la segunda mitad del siglo XX era precisamente esta misteriosa capa. Los investigadores nunca pudieron alcanzarlo, pero los datos sobre la estructura de la corteza terrestre obtenidos durante la perforación de pozos ultraprofundos resultaron ser tan inesperados que el límite de Mohorovic pareció pasar a un segundo plano. Primero era necesario explicar los misterios descubiertos en las capas superiores.
Los estadounidenses fueron los primeros en iniciar perforaciones profundas en la corteza terrestre con fines científicos. En la década de 1960, lanzaron el proyecto científico Mohole, que implicaba la creación de submarinos utilizando barcos de perforación especiales. Durante los siguientes treinta años, aparecieron más de 800 pozos en mares y océanos, muchos de los cuales se encuentran a profundidades de más de 4 km. El pozo más largo sólo pudo adentrarse 800 m en el fondo marino y, sin embargo, los datos obtenidos fueron de enorme importancia para la geología. En particular, sirvieron como una confirmación significativa de los llamados. Teoría tectónica, según la cual los continentes se basan en placas litosféricas sólidas, que flotan lentamente, sumergidas en un manto líquido.

Por supuesto, la URSS no podía quedarse atrás de su competidor extranjero, por lo que a mediados de la década de 1960 lanzamos numerosos proyectos para estudiar la corteza terrestre. Los científicos soviéticos tomaron un camino ligeramente diferente y decidieron perforar pozos no en el mar, sino en tierra. El proyecto más famoso y exitoso de este tipo es el pozo superprofundo Kola, el "agujero en el suelo" más profundo jamás creado por el hombre. El pozo está situado en el extremo norte de la península de Kola. Este lugar no fue elegido por casualidad: durante cientos de millones de años, la erosión natural destruyó la superficie del escudo cristalino de Kola, arrancando las capas superiores de la roca. Como resultado, aparecieron en la superficie antiguas capas arcaicas, correspondientes a profundidades de 5 a 10 km para la sección promedio de la corteza terrestre de tipo continental. La profundidad prevista del pozo de 15 kilómetros permitió a los científicos tener la esperanza de alcanzar la misteriosa superficie de Mohorovic.
La perforación del pozo Kola comenzó en 1970 y finalizó más de 20 años después, en 1994. Al principio, los perforadores trabajaron utilizando métodos completamente tradicionales: se introdujo en el pozo una columna de tubos de aleación ligera, al final de la cual Se colocó un taladro metálico cilíndrico con dientes de diamante y sensores. La columna era rotada por un motor ubicado en la superficie. A medida que aumentó la profundidad del pozo, se agregaron nuevas secciones a las tuberías. Periódicamente, era necesario elevar toda la columna a la superficie para retirar el núcleo de roca cortado y reemplazar la corona desafilada. Desafortunadamente, esta tecnología probada se vuelve ineficaz cuando la profundidad del pozo excede cierta marca: la fricción de las tuberías contra las paredes del pozo se vuelve demasiado grande para que todo este enorme pozo pueda girar. Para superar esta dificultad, los ingenieros desarrollaron un diseño en el que sólo giraba el cabezal de perforación. Al final de la columna se instalaron turbinas, a través de las cuales pasaba el fluido de perforación, un líquido especial que actúa como lubricante y circula a través de las tuberías. Estas turbinas hacían girar el taladro.

Las muestras sacadas a la superficie durante el proceso de perforación supusieron una auténtica revolución en geología. Las ideas existentes sobre la estructura de la corteza terrestre estaban lejos de la realidad. La primera sorpresa fue la ausencia de una transición del granito al basalto, que los científicos esperaban ver a una profundidad de unos 6 km. Los estudios sismológicos indican que en esta zona la velocidad de propagación de las ondas acústicas cambia bruscamente, lo que se ha interpretado como el inicio de una base basáltica de la corteza terrestre. Sin embargo, incluso después de la zona de transición, los granitos y gneis continuaron saliendo a la superficie. A partir de ese momento quedó claro que el modelo predominante de una corteza terrestre de dos capas era incorrecto. Ahora bien, la presencia de una transición sísmica se explica por un cambio en las propiedades de la roca en condiciones de aumento de presión y temperatura.
Un descubrimiento aún más sorprendente fue el hecho de que las rocas ubicadas a más de 9 km de profundidad resultaron ser extremadamente porosas. Antes se creía que a medida que aumentaban la profundidad y la presión, por el contrario, deberían volverse cada vez más densos. Las grietas en miniatura se rellenaron con una solución acuosa, cuyo origen permaneció durante mucho tiempo completamente desconocido. Posteriormente se propuso una teoría según la cual el agua descubierta se forma a partir de átomos de hidrógeno y oxígeno, que son "exprimidos" de la roca circundante bajo la influencia de presiones colosales.
Otra sorpresa: resulta que la vida en el planeta Tierra surgió 1.500 millones de años antes de lo esperado. A una profundidad de 6,7 km, donde se creía que no había materia orgánica, se descubrieron 14 especies de microorganismos fosilizados. Se encontraron en depósitos de carbono y nitrógeno extremadamente poco característicos (en lugar de los habituales piedra caliza o sílice) que tenían más de 2.800 millones de años. A profundidades aún mayores, donde ya no hay sedimentos, apareció metano en enormes concentraciones. Esto destruyó total y absolutamente la teoría del origen biológico de los hidrocarburos como el petróleo y el gas.
Los científicos también quedaron muy sorprendidos por la velocidad con la que la temperatura aumentaba a medida que el pozo se hacía más profundo. A los 7 km alcanzó los 120 °C, y a los 12 km de profundidad ya alcanzaba los 230 °C, un tercio más que el valor previsto: el gradiente de temperatura de la corteza era de casi 20 grados por 1 km, en cambio de los 16 esperados. También se descubrió que la mitad del flujo de calor es de origen radiogénico. La alta temperatura afectó negativamente el funcionamiento de la broca, por lo que el fluido de perforación comenzó a enfriarse antes de bombearlo al pozo. Esta medida resultó bastante efectiva, sin embargo, después de pasar la marca de 12 km, ya no pudo proporcionar una eliminación suficiente del calor. Además, la roca comprimida y calentada adquirió algunas propiedades de líquido, como resultado de lo cual el pozo comenzó a flotar la siguiente vez que se retiró la sarta de perforación. Resultó imposible seguir avanzando sin nuevas soluciones tecnológicas y costes financieros importantes, por lo que en 1994 se suspendieron las perforaciones. En ese momento, el pozo se había profundizado hasta los 12.262 m.