Покорители земных недр - [2]

Во всех случаях буровая скважина — это своеобразный перископ, через который мы исследуем земные недра. Через обычный полевой перископ, как известно, из укрытия осматривается свободное пространство; у нас совсем наоборот — из свободного пространства, с земной поверхности, изучается все то, что спрятано глубоко под землей, что скрыто от глаз. Кстати, по своей форме почти все скважины телескопичны: диаметр их постепенно уменьшается и в разрезе они выглядят так, как показано на рис. 4.

Рис. 4. Буровая скважина — «перископ» в глубь Земли.

Ну а буровики (или бурильщики) — это люди, которые занимаются столь необычным и, прямо скажем, очень увлекательным делом. Они высверливают либо выдалбливают скважины в земной коре (глубиной в сотни и тысячи метров), они первыми заглядывают в подземные перископы, первыми узнают о строении и составе Земли, первыми рассматривают образцы поднятых из земных глубин пород и руд. Впрочем, ради только простого любопытства разумными людьми никогда ничего не делается. В любой работе должен быть смысл, конечный результат. Есть он и в бурении. Всегда. У геологоразведчиков — рудное тело либо благоприятная структура, у нефтяников — залежь нефти, у горняков — массовый взрыв в карьере, лаве, забое, у гидрогеологов — линза чистейшей (либо, наоборот, целебно-минерализованной) артезианской воды, у строителей — сведения о грунтах, на которых будет стоять сооружение.

Ну вот, волей-неволей сразу же пришлось заговорить о применении бурения, и надо, хотя бы бегло, ответить на вопрос —

Зачем нужно бурение

Где оно используется и применяется? Недаром мы начали с геологической эмблемы. Действительно, геология, а точнее геологоразведка, является самой мощной, самой развитой ветвью раскидистого бурового дерева (рис. 5). Собственно в геологии это дерево родилось, на геологической почве выросло, и сейчас бурение здесь является основой основ. С его помощью ведутся поиски и разведка всех месторождений полезных ископаемых, выполняется геологическая съемка для составления геологических карт, проводятся самые разнообразные (и в первую очередь геофизические) исследования земной коры. Так что в современной геологии буровик — первый человек.

Рис. 5. «Буровое дерево».

А у нефтяников? Здесь буровик — основной исполнитель и истинный хозяин. Без бурения вообще нет ни нефти, ни газа. Единственный простой и надежный способ извлечения этих бесценных полезных ископаемых — через буровую скважину. Других способов нет и вряд ли когда-нибудь будут… (Сразу оговоримся, — за очень редкими исключениями. Так, в районе Ухты нефть добывают не из скважин, а из шахт. Но там особый случай — тяжелая нефть, которая ни самотеком, ни под давлением не может подняться по скважине на поверхность.)

Формально и исторически нефтегазоразведка должна входить в общегеологическую ветвь, но фактически она давно уже превратилась в самостоятельную отрасль. Здесь свои особые методы и своя специфика, здесь самые глубокие скважины и самые мощные станки, здесь разведка и добыча неразрывно связаны между собой. И недаром у нас существуют три отдельных министерства: Министерство геологии (Мингео), ведающее поисками и разведкой в основном твердых полезных ископаемых, Министерство нефтяной промышленности (Миннефтепром) и Министерство газовой промышленности (Мингазпром); последние два занимаются только горючими жидкими и газообразными полезными ископаемыми и всем, что с ними связано. На буровом дереве эти две отрасли правильнее изображать примерно так, как на рис. 6.

Рис. 6. Ветвь «бурового дерева».

О геологии и геологоразведке нам предстоит говорить более подробно, поэтому давайте пока отвлечемся от них и посмотрим на другие ветви бурового дерева.

Вот, например, строительная ветвь. Любое крупное строительство, любое сооружение, будь то высотное здание, дамба, канал, тоннель, мост, гранитная набережная, аэропорт, железная дорога… (далее может следовать перечень на несколько страниц), начинается не с проекта. Нет. Оно начинается с исследовательского бурения, с буровых скважин, которые выясняют все инженерно-геологические условия в заданном районе: физические свойства грунтов и коренных горных пород, их крепость и устойчивость, баланс подземных вод, наличие каверн в породах и многое другое. Десятки, сотни скважин… Только они могут дать однозначный ответ на главный вопрос — быть сооружению или не быть, а если быть, то где именно и каким. По их результатам устанавливают допустимые параметры сооружения. Лишь после этого можно приступать к проектированию. В противном случае любой самый грандиозный проект может оказаться радужным мыльным пузырем, а скажем, высотное здание может уподобиться падающей башне в итальянском городе Пиза.

Кстати, до сих пор эта башня (точнее, колокольня) продолжает «падать». Ежегодно она накреняется еще на 8 угловых минут, и уже возникла реальная угроза разрушения этого уникального памятника архитектуры (начало строительства ее относится к 1174 г.). По одному из проектов спасение башни будет осуществляться также с помощью бурения. Спустя восемь веков предполагается выполнить тот обязательный комплекс работ, который не был сделан перед началом строительства (как говорится, «лучше поздно, чем никогда»). Правда, сейчас перед бурением стоят уже не исследовательские, а аварийно-спасательные задачи. По проекту намечено пробурить систему дренажных скважин (рис. 7). После откачка воды понизится давление в порах подстилающего глинистого пласта. По расчетам колокольня хоть и не выровняется, но угол наклона стабилизируется.