Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Научное бурение в Земле – это метод, позволяющий ученым изучать осадочные породы, земную кору и верхнюю мантию. Помимо образцов горных пород, технология бурения позволяет извлекать образцы пластовых флюидов и подповерхностной биосферы, состоящей преимущественно из микроорганизмов, сохранившихся в полученных образцах. Научное бурение на суше осуществляется Международной континентальной научной программой бурения (ICDP), а в океане – Интегрированной программой океанического бурения (IODP). Научное бурение на континентах включает бурение в твердую землю, а также бурение с небольших лодок на озерах. Отбор проб из толстых ледников и ледяных щитов для получения кернов льда является смежной областью, но здесь подробно не рассматривается. Подобно зондам, отправляемым в космос, научное бурение – это технология, используемая для получения образцов из мест, недоступных для человека. Люди спускались на глубину 2212 м в пещеру Вераевкина, самую глубокую известную пещеру в мире, расположенную в Кавказских горах Грузии. Золотодобытчики в Южной Африке регулярно работают на глубинах более 3400 м, но ни один человек никогда не опускался глубже под твердую поверхность Земли. С увеличением глубины в недрах Земли растут температура и давление. Температура в земной коре увеличивается примерно на 15 °C на километр, что делает невозможным существование человека на глубинах более нескольких километров, даже если бы каким-то образом удалось поддерживать шахты открытыми, несмотря на колоссальное давление. Научное бурение носит междисциплинарный и международный характер. Отдельным ученым обычно не под силу самостоятельно проводить научные проекты по бурению. Для успешного планирования и осуществления проекта бурения, анализа образцов, интерпретации и публикации результатов в научных журналах часто требуется совместная работа ученых, инженеров и администраторов.
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.
Наиболее глубокие сверления
Кольская сверхглубокая скважина на Кольском полуострове в России достигла и является самым глубоким проникновением в твёрдую поверхность Земли. Немецкая программа континентального глубокого бурения показала, что земная кора в основном пористая. Бурение на глубину до [укажите глубину из оригинала, если она есть] в морское дно было достигнуто в скважине DSDP/ODP/IODP 504B. Поскольку средняя толщина континентальной коры составляет около 45 км, а океанической – 6–7 км, глубокое бурение проникло лишь в верхние 25–30% обеих коры.
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.
Океанское бурение
Судно для бурения, которое эксплуатируется уже более 20 лет, JOIDES Resolution, бурит без колонны. Бесколонное бурение использует морскую воду в качестве основной буровой жидкости, которая подается под давлением через бурильную трубу. Это очищает и охлаждает долото и выносит шлам из скважины, образуя конус вокруг устья. Новый японский корабль для бурения "Чикю" использует колонну при бурении. Система колонны включает внешнюю обсадную трубу, окружающую бурильную трубу, для обеспечения обратной циркуляции буровой жидкости и поддержания давления в скважине. Предохранительный клапан (BOP) защищает судно и окружающую среду от неконтролируемого выброса газа и нефти. Эта технология необходима для бурения на глубину в несколько тысяч метров и для бурения в мощные осадочные отложения, где могут содержаться нефть и газ.
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.