Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жердің тереңдігін зерттеу үшін ғылыми бұрғылау – ғалымдарға Жердің шөгінділерін, қыртысын және жоғарғы мантиясын зерттеуге мүмкіндік береді. Тас үлгілерінен өзге, бұрғылау технологиясы бұрғыланған үлгілерде сақталған, негізінен микроорганизмдерден тұратын, жер асты сулары мен жер асты биосферасының үлгілерін табуға да мүмкіндік береді. Құрлықтағы ғылыми бұрғылау Халықаралық континенттік ғылыми бұрғылау бағдарламасы (ICDP) арқылы, ал теңізде – Интегралды мұхиттық бұрғылау бағдарламасы (IODP) арқылы жүзеге асырылады. Материктердегі ғылыми бұрғылауға қатты жерге терең бұрғылау, сондай-ақ көлдердегі шағын қайықтардан бұрғылау кіреді. Мұз түйіндерін алу үшін қалың мұздықтар мен мұз жамылғыларынан үлгілер алу да осымен байланысты, бірақ осы мәселенің толық сипаттамасы осы жерде берілмейді. Ғылыми бұрғылау – ғарышқа жіберілген зерттеу құралдары сияқты, адамдарға қол жеткізе алмайтын жерлерден үлгілер алу үшін қолданылатын технология. Адамдар Грузияның Кавказ тауларында орналасқан әлемдегі ең терең үңгір – Вераевкина үңгіріне 2212 метрге дейін түскен. Оңтүстік Африкадағы алтын өндірушілер 3400 метрден астам тереңдікке түседі, бірақ ешбір адам Жердің қатты бетінен одан да тереңге түспеген. Жерге түсет сайын температура мен қысым артады. Жер қыртысының температурасы әр километрге шамамен 15 °C-қа көтеріледі, бұл адамдардың бірнеше километрден астам тереңдікте тірі қалуына мүмкіндік бермейді, тіпті егер қысымға қарамастан шахталарды ашық ұстауға мүмкіндік болса да. Ғылыми бұрғылау – салааралық және халықаралық сипаттағы зерттеу. Жеке ғалымдар ғылыми бұрғылау жобаларын өздігінен жүзеге асыра алмайды. Бұрғылау жобасын жоспарлау, жүзеге асыру, үлгілерді талдау, нәтижелерді түсіндіру және ғылыми журналдарда жариялау үшін ғалымдардың, инженерлердің және әкімшілердің бірлесіп жұмыс істеуі көбінесе қажет.
Scientific drilling into the Earth is a way for scientists to probe the Earth's sediments, crust, and upper mantle. In addition to rock samples, drilling technology can unearth samples of connate fluids and of the subsurface biosphere, mostly microbial life, preserved in drilled samples. Scientific drilling is carried out on land by the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) and at sea by the Integrated Ocean Drilling Program (IODP). Scientific drilling on the continents includes drilling down into solid ground as well as drilling from small boats on lakes. Sampling thick glaciers and ice sheets to obtain ice cores is related but will not be described further here. Like probes sent into outer space, scientific drilling is a technology used to obtain samples from places that people cannot reach. Human beings have descended as deep as 2,212 m (7,257 ft) in Veryovkina Cave, the world's deepest known cave, located in the Caucasus mountains of the country of Georgia. Gold miners in South Africa regularly go deeper than 3,400 m, but no human has ever descended to greater depths than this below the Earth's solid surface. As depth increases into the Earth, temperature and pressure rise. Temperatures in the crust increase about 15 °C per kilometer, making it impossible for humans to exist at depths greater than several kilometers, even if it was somehow possible to keep shafts open in spite of the tremendous pressure. Scientific drilling is interdisciplinary and international in scope. Individual scientists cannot generally undertake scientific drilling projects alone. Teamwork between scientists, engineers, and administrators is often required for success in planning and in carrying out a drilling project, analyzing the samples, and interpreting and publishing the results in scientific journals.
Терең бұрғылау
Ресейдің Кола түбегіндегі Кола супер терең бұрғылауы Жердің қатты бетіне ең терең енген жер болып табылады. Германияның континенттік терең бұрғылау бағдарламасы жер қыртысының көбінесе кеуекті екенін көрсетті. DSDP/ODP/IODP 504B тесігінде теңіз түбіне дейін шамамен бұрғылау жұмыстары жүргізілді. Құрлықтық қабықтың қалыңдығы орташа есеппен 45 км, ал мұхиттық қабықтың қалыңдығы 6-7 км болғандықтан, терең бұрғылау екі қабықтың тек жоғарғы 25-30% бөлігіне ғана жете алды.
The Kola Superdeep Borehole on the Kola peninsula of Russia reached and is the deepest penetration of the Earth's solid surface. The German Continental Deep Drilling Program at has shown the earth crust to be mostly porous. Drillings as deep as into the seafloor were achieved at DSDP/ODP/IODP Hole 504B. Because the continental crust is about 45 km thick on average, whereas oceanic crust is 6–7 km thick, deep drillings have penetrated only the upper 25 30% of both crusts.
Теңіз бұрғылау
Соңғы 20 жылдан астам уақыт бойы пайдаланылып келе жатқан "ЖОЙДЕС Резолюция" бұрғылау кемесі ризерсіз бұрғылау жүргізеді. Ризерсіз бұрғылауда негізгі бұрғылау сұйықтығы ретінде теңіз суы қолданылады, ол бұрғылау құбыры арқылы төменге сорғыланады. Бұл бұрғылау ұшын тазалап, салқындатады және кенішті тесіктен шығарып, тесіктің айналасына конус пішінде жинақтайды. Жапонияның жаңа бұрғылау кемесі "Чикю" бұрғылау үшін ризерді пайдаланады. Ризер жүйесі бұрғылау құбырын қоршап тұратын сыртқы қабықтан тұрады, бұрғылау сұйығының кері айналымын қамтамасыз ету арқылы ұңғымадағы қысым тепе-теңдігін сақтайды. Блоут-қақтығысты болдырмау құрылғысы (BOP) кеме мен қоршаған ортаны газ бен мұнайдың кездейсоқ шығарылуынан қорғайды. Бұл технология Жердің бірнеше мың метріне және мұнай мен газға толы қалың шөгінділерге бұрғылау үшін қажет.
The drillship that has been used for the past 20 and more years, the JOIDES Resolution, drills without a riser. Riser less drilling uses seawater as its primary drilling fluid, which is pumped down through the drill pipe. This cleans and cools the drill bit and lifts cuttings out of the hole, piling them in a cone around the hole. Japan's new drillship, the Chikyu, uses a riser for drilling. The riser system includes an outer casing that surrounds the drill pipe, to provide return circulation of drilling fluid for maintaining pressure balance within the borehole. A blowout preventer (BOP) protects the vessel and the environment from any unexpected release of gas and oil. This technology is necessary for drilling several thousand meters into the Earth and for drilling into thick sediments where oil and gas might reside.