Поискenglishрусский
Деятельность>> Сверхглубокое бурение

Сверхглубокое бурение

Большая часть месторождений полезных ископаемых вблизи земной поверхности в ближайшее время будет не только выявлена, но и в значительной части уже отработана, поэтому открытие новых ресурсов требует проникновения на все большие глубины. Программа комплексных глубинных исследований недр, в рамках которой было пробурено 13 глубоких и сверхглубоких скважин (в России - 9 скв., в Украине - 2 скв., в Казахстане - 2 скв.), была нацелена на оценку перспектив нефтегазоносности глубоко-погруженных горизонтов осадочных бассейнов и вертикального размаха рудоносности в типовых рудных районах, прогноз и поиск месторождений полезных ископаемых ниже промышленно-освоенных глубин.

Некоторые, наиболее важные результаты приводятся ниже.

  1. Один из важнейших результатов реализации программы заключается в получении большого количества фактов, свидетельствующих о недостаточности наших знаний о внутреннем строении глубоких горизонтов земной коры, и невозможности получения необходимой информации только с помощью дистанционных методов.
  2. Результаты сверхглубокого бурения (в западной терминологии «научного бурения») свидетельствуют о более сложном строении земной коры, чем это представлялось до начала выполнения программы. Из моделей земной коры, в значительной степени под влиянием результатов бурения, исчезли региональные субгоризонтальные поверхности типа границ “А” и “К”. Установлено, что геофизические границы в древних кристаллических породах связаны в основном, не с вариациями вещественного состава, а с изменениями физического состояния.
  3. Практически во всех глубоких скважинах обнаружено разуплотнение осадочных и кристаллических пород и наличие флюидонасыщенных горизонтов и зон с высокой пористостью, микротрещиноватостью и аномальными петрофизическими характеристиками. В Кольской СГ-3 с одной из таких зон гидрогенного разуплотнения пород на глубине 9,5-10,5 км связано появление группы самородных металлов и Au-Ag минерализации, а в базальтах севера Западной Сибири на глубинах более 6,5-7,0 такие зоны образуют резервуары с промышленными содержаниями УВ газа.
  4. Доказана возможность обнаружения рудных месторождений на любой технически доступной глубине (до 12 262 м). вертикальный размах оруденения в глубинных структурно-вещественных комплексах увеличен в 4-6 раз. Открыты коммерчески значимые залежи полезных ископаемых: медно-никелевой руды в Кольской скважине СГ-3 на севере Балтийского щита и углеводородного газа в Ен-Яхинской скважине СГ-7 на севере Западной Сибири.
  5. Получены прямые данные о существовании микроорганизмов на глубинах до 6 800 м, чем определяется положение нижней границы биосферы Земли, установить глобальный характер геохимической деятельности подземного микромира и его участия в процессах минералообразования.
  6. На значительных глубинах установлены активные гидрогеологические системы, что принципиально меняет представление о нижней границе гидросферы. Открыто явление нисходящей фильтрации. Установлено наличие как прямых (с нарастанием минерализации с глубиной) так и инверсионных глубинных гидрогеологических моделей.
  7. Общей закономерностью в изменении геотермического градиента и плотности теплового потока оказалась их значительная дифференция с глубиной, что связано с вкладом конвективного переноса тепла движением флюидов в зонах активного и затрудненного водообмена. Полученные данные о физических свойствах, тепловом и гидрогеохимическом режиме глубоких горизонтов позволили обосновать новую стратегию освоения геотермальной энергии и использование недр для подземного хранения и захоронения отходов производства. Обоснована возможность промышленного использования глубоких горизонтов континентальной земной коры для захоронения высокоактивных отходов атомной промышленности.
  8. Радикально изменено представление о существовании и роли в развитии геосфер подземной биосферы. Масштабы геохимической деятельности подземного микромира имеют глобальный характер и микроорганизмы активно участвуют в формировании газового состава подземных вод, в процессах минералообразования и метаморфизма в биогеохимических циклах углерода, железа, серы, азота, фосфора и т.д. Достоверно установленная глубина нижней границы биосферы в литосфере в настоящее время составляет 6840 м и безусловно не является предельной.
  9. Получены новые сведения о природе сейсмических границ в кристаллическом фундаменте. Установлено наличие разновозрастных границ и доминирование отражателей типа зон трещиноватости или дизьюнктивных нарушений. Выявлена значительная дифференция с глубиной параметров поля напряжения и сложное напряженно-деформированное состояние горных пород на больших глубинах.
  10. Создан уникальный банк данных “Научное бурение”, в котором собраны геологические, геофизические, гидрогеологические и технологические результаты бурения научных скважин.
  11. Одним из важнейших результатов программ научного бурения в России является создание нового поколения технических средств и технологии бурения и исследования глубоких скважин. За время реализации программы в практику буровых работ прочно вошли новые конструкции бурильных труб из высокопрочных алюминиевых сплавов, низкооборотные забойные двигатели (винтовые объемные машины и термостойкие турбобуры с маслонаполнительным редуктором; керноотборные снаряды магазинного типа с частичной призабойной обратной промывкой, снаряды для отбора керна без подъема труб и т.д.). Для бурения сверхглубоких скважин были разработаны и изготовлены самые мощные в России буровые установки БУ-15000, которые по уровню автоматизации бурового процесса до сих пор остаются одними из лучших в мире.
  12. Для бурения скважин в тяжелых Р-Т условиях были разработаны специальные буровые и тампонажные растворы и создана технология крепления ствола секциями обсадных колонн большой длины. Сверхглубокое бурение стимулировало разработку нового поколения каротажного оборудования, предназначенного для исследований скважин с высокими термобарическими условиями.
Все права защищены © ОАО "НПЦ "Недра" 1998-2014
 
wwwadmin@nedra.yar.ru