Михаил Пришвин – Пульс Хибин. Сборник (страница 56)
Вероятно, самое трудное — создание в таком коллективе особого микроклимата, способствующего жизни и работе. И первое, что мы ощутили, — это атмосферу именно такого микроклимата.
Не секрет, что так бывает далеко не всегда, в Кольской экспедиции этого добились. Здесь практически не знают, что такое текучесть кадров. И уже в первый день мы поняли, что попали в коллектив, где друг о друге говорят только с дружеским уважением, где все сотрудники, начиная от руководства и кончая техниками, рабочими, водителями, преимущественно говорят «мы». «Мы прошли», «мы исследовали», «мы ликвидировали аварию», мы, мы, мы... Думается, в этом — один из секретов общего успеха...
Мы задавали простые вопросы... Экспедиция работает 13 лет. За это время пробурены километры земных толщ, вложены миллионы рублей государственных денег. В чем окупаемость скважины?
Допустим, что сверхглубокая скважина так же нужна науке, как и полеты к другим планетам. Но зачем было загонять ее на край света? Не проще ли «сверлить» землю в Подмосковье, рядом с Министерством геологии, или под Ленинградом, в непосредственной близости к научно-производственной базе?
Все эти вопросы оказались простенькими только снаружи...
Что мы знаем о внутреннем устройстве нашей родной планеты — мы, люди конца XX века? Казалось бы, и много, и... ужасающе мало. Да, мы раскрыли кладовые недр, богатства которых обеспечили и небывалый взлет технической цивилизации, и метаморфозы НТР. Но ведь за пределами булавочных уколов буровых скважин и крошечных дырочек шахт, самая глубокая из которых едва преодолела четырехкилометровый барьер, недра нашей планеты остаются ее самым большим «белым пространством» — причем пространством, практически неисчерпаемым, как и дальний космос.
Нам еще со школьной скамьи известно, что в центре Земли есть ядро, и оно, вероятно, двухслойное (внешнее и внутреннее); вокруг ядра — мантия, как мякоть персика. Мантия как будто бы тоже состоит из внутренней и внешней частей. Но спросите любого геолога, а не хотелось бы ему подержать в руках кусочек вещества мантии, да что там мантии — посулите ему образчик из базальтов, подстилающих гранитный слой земной коры. У каждого глаза загорятся и руки задрожат. Ведь мы только предполагаем, что земная кора, или литосфера, окутывающая, подобно кожуре персика, таинственную мантию, трехслойна. Под ее осадочными породами — сланцами, песчаниками, известняками — есть гранитный слой, а под ним «должен быть» базальтовый... Но этих базальтов пока еще никто не видел... До них не дошла ни одна скважина. Вот Кольская сверхглубокая должна была дойти, но...
Тут необходимо сказать, что все источники наших представлений о базальтовом слое, о мантии, пока косвенные. Они основаны на «простукивании» да на «прослушивании», на косвенных геофизических методах исследования недр, на гипотетических расчетах и предположениях. Получить же точный ответ можно, лишь подержав в руках керн — образец, вынутый с заданного горизонта, подвергнув этот керн всем мыслимым и немыслимым физико-химическим, минералогическим, радиометрическим и прочим исследованиям.
Пока, пожалуй, больше всего сведений о недрах дал сейсмический метод. При землетрясениях и при специально устраиваемых взрывах частицы вещества Земли упруго сдвигаются, толкают соседние — и возникают сейсмические волны. Они, как рентгеновские лучи, «просвечивают» тело планеты, приоткрывая ее внутреннее строение. Будь Земля однородной — скорость распространения сейсмических волн была бы везде одинаковой. Но на разных глубинах, по-видимому, встречаются слои разной плотности. Они преломляют и отражают волны, возвращая их наружу, где стоят приборы сейсмологов. Потом, по виду кривых на лентах самописцев, специалисты определяют пути волн и возможное положение отражающих слоев. Академик Б. В. Го лицын в свое время даже сравнивал землетрясения с фонариком, на мгновение вспыхивающим в недрах и освещающим мрак глубин... В 1909 году югослав А. Мохоровичич, изучая землетрясения в окрестностях Загреба, обнаружил на глубине границу, которая, по его мнению, отделяла земную кору от мантии.
Лет пятнадцать спустя австриец В. Конрад выделил внутри литосферы еще один рубеж. Выше него скорость распространения сейсмических волн была такой же, как в земных гранитах, ниже — как в базальтах. Границу базальтов и гранитов назвали «поверхностью Конрада». Что она собой точно представляет — никто и понятия пока не имеет. Ведь и «гранитный» и «базальтовый» слои — это вовсе не те граниты и базальты, которые мы встречаем на поверхности. Это слои, состоящие из множества самых разных пород, спрессованных до соответствующих плотностей — сначала до плотности гранита, потом — базальта...
В общем, материковая кора представляется сейчас неким трехслойным «пирогом». А вот океанское дно как будто устроено иначе. Осадков — меньше, чем на суше. Гранитный слой вообще не «прослушивается» и не «прощупывается». Под осадочными породами сразу базальт. Почему?.. Очень трудный вопрос, хоть и глубины совсем небольшие — всего несколько километров...
Понятно, что для геологов сверхглубокие скважины — просто голубая мечта! А для нас с вами?.. Все, чем, в материальном смысле, живет нынешняя цивилизация, добыто из недр. Металлы — из недр. Газ, нефть, уголь — из недр. Соли, минеральные удобрения, наконец, просто строительные материалы и даже питьевая вода — все из недр. К сожалению, легкодоступных близповерхностных залежей полезных ископаемых в мире становится все меньше. Нужно идти на глубину за новыми месторождениями.
Сама идея пробурить серию сверхглубоких скважин, чтобы выяснить строение земной коры, родилась в Советском Союзе. В 1961 году ее высказал геохимик Н. И. Хитаров. Он же определил первоочередные задачи и предложил места будущих скважин. Вы обратили внимание — 1961 год, год первого полета в космос человека. И снова — в Советском Союзе!
В том же году геолог Н. А. Белявский и геофизик В. В. Федынский разработали подробную программу работ. Они предложили пробурить пять сверхглубоких скважин и получить разрезы земной коры от осадочного чехла до базальта в разных районах страны.
В 1964 году во Всесоюзном НИИ буровой техники Министерства нефтяной промышленности СССР была создана проблемная лаборатория сверхглубокого бурения. Возглавил ее профессор И. С. Тимофеев. А еще год спустя... Но тут, пожалуй, от истории пора вернуться в Заполярье.
Хозяева показали нам «Летопись коллектива Кольской ГРЭ».
А почему именно на Кольском решили осуществлять экспериментальную скважину?
Да потому, что тут, на древнем темени Балтийского щита, прямо на поверхность выходит гранитный слой земной коры. За миллиарды лет его существования ветры, воды и ледники сняли с него «стружку» толщиной от пяти до пятнадцати километров. Значит, скважина, пробуренная здесь, при десяти-пятнадцатикилометровой глубине может вскрыть слои, находящиеся в других местах на глубинах гораздо больших. И конечно, геологи имели в виду то обстоятельство, что Печенгский район уже давно изучен по поверхности и служит опорным для понимания геологии и рудообразования как на самом Балтийском щите, так и на древних платформах других континентов.
За короткими строчками «Летописи» — годы трудов и огромный объем работ. Все делалось впервые, без какого бы то ни было опыта. Сами разрабатывали технические задания для промышленности, сами конструировали и изготавливали уникальные приспособления, каких еще не знала мировая практика бурения. Кстати, а почему скважина названа СГ‑3 — сверхглубокая третья? Оказывается, что еще в 1961‑м начала свое существование СГ‑1, Аралсорская скважина в Прикаспийской впадине. В сентябре 1966 года ее забой впервые в Европе пересек шестикилометровый рубеж. Это было большое достижение отечественной техники. Скважина немного не дошла до семи километров, когда в результате аварии ее пришлось законсервировать. Следующая за нею СГ‑2, Биикжальская скважина, тоже достигла глубины, немногим превышающей шесть километров.
Одновременно набирали опыт и американские буровики. В 1955 году мировой рекордсменкой была объявлена скважина «L» в дельте реки Миссисипи (штат Луизиана), достигшая в осадочных породах глубины 6880,5 метра. В 1958 году этот рекорд был побит скважиной в Техасе, пробуренной в 20 километрах к востоку от форта Стоктон. Она прошла по осадочным породам 7212 метров. Лишь спустя пятнадцать лет в штате Оклахома, тоже по осадочным породам, удалось пробурить скважину глубиной 9159 метров (скважина I‑Бейден). Ну, а потом была «Берта Роджерс» с ее 9583 метрами глубины...
Решающее слово в сверхглубоком бурении сыграла установка «Уралмаш‑15 000», смонтированная в СССР в 1976 году.
Когда мы приехали на СГ‑3, бурение было приостановлено. Шел геофизический каротаж. Так называют исследования горных пород в скважине с помощью электрических, магнитных, радиоактивных и прочих методов. Все одиннадцать с половиной километров труб вместе с турбобуром были извлечены на поверхность, развинчены и аккуратно составлены в сторону. А у «дырки» хлопотали геофизики. Шел репортаж из подземного «космоса»...
Вообще-то бурение — процесс несложный для понимания. Похоже на сверление ручной дрелью. Только вместо человеческой руки — двигатель, вместо сверла — колонна труб с долотом внизу. При сверлении остатки разрушенного материала извлекаются из отверстия по спиральным канавкам сверла. Из скважин измельченная порода удаляется промывкой. Для этого через бурильные трубы накачивается насосами специальный раствор. Он выходит из отверстий у долота, захватывает частицы раздробленной породы — шлам — и по затрубному пространству выносит на поверхность. Можно себе представить, какими мощными должны быть насосы, чтобы вымыть породу с глубины одиннадцати с лишним километров! Столб промывочной жидкости выполняет и еще одну очень важную функцию: за счет противодавления на стенки скважины не дает им обваливаться.