Техника - молодёжи 1999-04, страница 54
то, важна Калифорнийская долина, где, между прочим, в свое время атомную бомбу разрабатывали и испытывали. Там и сейчас балуются экспериментами» — «Бурением?». — «Нет, взрывами, с погромыхиванием, подземным трясением. Надо же как-то опробовать источник температуры — миниреакторы По американским данным, для проходки кольцевым термобуром скважины диаметром 300 мм с выходом оплавленного керна диаметром 200 мм необходима мощность порядка 100 кВт. Способ эффективен при проплавлении очень крепких горных пород. Скорость проходки достигает 50 м в день. А наш термобур, примите к сведению Давид Миронович (это Гу-берману), в самых труднобуримых породах (гранит, базальт) способен проходить 2 км в месяц». Губерман насторожился. Еще бы, 30 лет бурят Кольский щит гранитный, а все никак к 13-километровой отметке не подойдут; и чем дальше, тем хуже. Заметим, что американские ученые под сверхглубокими скважинами понимают глубины до 160 км. «Лос-Аламосские мечтатели! — это Губерман нашим изобретателям. — Как же вы передадите вращение вашему огниву? Колонной труб? Да знаете ли, сколько весит она, если погонный метр стальных труб — уже 37 кг! Помножьте на 12 км!». Заскрипели карандаши, зашептали калькуляторы. Пауза затянулась. Перепроверяют. Не хотят верить цифрам — 450 т. «Добавьте еще половину веса на преодоление сопротивления при подъеме, — добивает Губерман специалистов. — Мы применили легкосплавные трубы весом 16 кг на метр. Все равно растяжение 12-километровой колонны за счет собственного веса составляет 30 м. Тут вот сравнивали буровую колонну с ниткой. И правильно! Попробуйте вращать бур этой ниткой. Не удастся». □ Самоцентрирующийся бур «Есть и другая особенность глубинного бурения, — продолжает Губерман, — увод скважины. После 9000 м ствол отклонился от вертикали на 25 градусов. И вновь мы оказались хитрее стихии — опустили до 8770 м обсадную колонну, а затем перебурили оставшиеся 3500. Теперь идем по новому вертикальному стволу». Прямо Кутузов настоящий: «ты сер, а я, приятель, сед», — с уважением думают о начальнике экспедиции. «А не хотите ли воспользоваться нашим изобретением? Комбинированным буром? — предложили отец и сын Поташни-ковы. — Он позволяет бурить вертикальные скважины в наклонно залегающих анизотропных (неоднородных) породах. Строго вертикальные, без увода». Надо отметить, что в представительной делегации на Кольской сверхглубокой наряду с отечественными и зарубежными учеными, видными геологами, много изобретателей и новаторов. Они охотно обмениваются опытом, выслушивают критические замечания, яростно спорят, доказывают и получают огромное удовольствие от такого общения. Вот и сейчас все с интересом всматриваются в буровой снаряд В.Д. и Д.В.Поташниковых и Н.В.Шенгура, патент РФ № 2076198. Его многоступенчатая компоновка (рис. 5) включает забойное долото 1, центрирующий пояс 2, расширяющее долото 3 и калибрующую фрезу 4. ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 4 9 9 Мне, металлисту по профессии, самоцентрирующийся бур очень напоминает центровочное сверло, которым на подготовительных операциях засверливают (зацент-ровывают) грубые торцы валов. Компоновка одинакова: режущий нос, центрирующий пояс, за ними рассверливающий конус с калибрующими ленточками винтовых зубьев, только режущие лезвия сверла устремлены вперед к центру, у бура же они расходятся от центра. Да оно и понятно: «рыбьим хвостом» металл не просверлишь. Впрочем, и термобур очень похож на конусное сверло (рис. 4), каждому лезвию — свой материал. Продолжим рассмотрение комбинированного бура. Его выпуклый центрирующий пояс 2 — особенный, упругодеформируемый, и установлен с возможностью свободного вращения на буровой штанге. Упругость центратору придают дугообразные лепестки, образованные прорезями в его наружной рубашке. И эта упругость пояса — очень ценное свойство. В сочетании с бочкообразной формой рубашки она позволяет выбирать переменный зазор между стенками скважины и поясом и обеспечивает устойчивое положение снаряда при переменных параметрах бурения. Другой особенностью многоступенчатого снаряда Поташниковых — Шенгура являются расстояния долот до центрирующего пояса. От верхнего, расширяющего долота оно в 4 раза больше, чем от нижнего, — при двукратном соотношении диаметров. Такое их размещение обеспечивает компенсацию опрокидывающих моментов от сил резания, действующих на буровой снаряд, или на вооружение, говорят авторы. «На сверхглубинах все меняется. Это вам не Марианская впадина бога Нептуна глубиной 11 км, а 12-километровая толща Плутона. Давление гигантское. Вот сравните керны, взятые с глубин 6 и 12 км». Главный геолог Кольской экспедиции В.С.Ла-нев открывает два длинных ящика. В первом — ровные каменные столбики, во втором — круглые пластинки. Когда керн поднимали на поверхность, сила заключенных в нем горных давлений взорвала, рассыпала его. «Горные духи какие-то! Хоть мы и контролируем их по 32 каналам гидросвязи, а все равно ждешь чего-то неожиданного. Вот, к примеру, на 10-километровой глубине обнаружены железные руды и золото». — «Сколько золота?!». — «7 граммов на тонну». — «О-о-о! Клондайк!». Гости засыпают вопросами доктора геолого-минералогических наук Д.М.Губерма-на: «Что дала вам Кольская сверхглубокая скважина?». Ответ несколько обескураживает: «Я понял, что ничему верить нельзя». Пояснил: «Недавно современная методика показала, что возраст одного глубинного среза 12 млрд. лет! Как? Может быть, ошибка?.. А может, наша матушка-Земля втрое старше, чем мы думаем?». — «Вы верите в магическую цифру 13?» — спрашивают американцы. «Я не суеверный, но очень стремлюсь к этому «заколдованному» рубежу. Если пройдем тринадцатый, дойдем и до двадцатого» Заокеанские геологи утирают слезы восхищения: «Нам бы вашу Аляску, извините, Кольяску». □ Где-то желонка плачет... Стремительно набегающая безжизненная степь за окном вагона вдруг оживает на горизонте стаей журавлей. Они степенно разошлись по степи, кланяются долу и выпрямляются, снова кланяются и снова выпрямляются. Лягушек что ли ловят в плоских, как блин, озерах? И если это не 52 |
