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novembre 13, 2020
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Kola superdeep
Il pozzo superdeep di riferimento sperimentale di Kola (SG-3) è la miniera più profonda al mondo di importanza scientifica. Faceva parte del sistema dei pozzi superdeep nell’URSS. Situato a 15 km a est del villaggio di Nikel e 12 km a ovest della città di Zapolyarny.
Nel 1997 è stata inserita nel Guinness dei primati come la più profonda invasione umana della crosta terrestre, e tale rimane. È stato anche il pozzo più lungo del mondo fino al 2008, quando è stato scavalcato dal pozzo petrolifero Maersk Oil BD-04A (12.290 m, bacino petrolifero di Al Shaheen, Qatar) perforato ad angolo acuto rispetto alla superficie terrestre. Al momento, il pozzo più lungo è lo Z-44 Chayvo (Russia) perforato per la produzione di petrolio sulla piattaforma Sakhalin – 15 km (il record è stato stabilito nel 2017).
La perforazione di un pozzo e l’analisi dei materiali ottenuti è stata effettuata dalla spedizione di esplorazione geologica complessa Kola, appositamente creata, di perforazione profonda (1968-1991, dal 1992 è stata trasformata nel Centro di ricerca e produzione “Kola Superdeep”), che ha lavorato sotto la guida permanente di David Guberman.
A seguito delle perforazioni, effettuate a intermittenza dal 1970 al 1991, la profondità del pozzo era di 12.262 metri; il diametro della parte superiore è 92 cm, il diametro della parte inferiore è 21,5 cm. Dopo una serie di incidenti nel 1994, il pozzo è stato chiuso.
Nella primavera del 2020, le autorità di Murmansk hanno annunciato piani per rendere il superprofondo di Kola una destinazione turistica.
Caratteristiche generali
Il pozzo si trova nella regione di Murmansk, 10 chilometri a ovest della città di Zapolyarny. Il pozzo è stato posato nella parte nord-orientale dello Scudo baltico, nell’area di giunzione delle strutture precambriane portanti del minerale tipiche delle fondamenta di antiche piattaforme. A differenza di altri pozzi superdeep più grandi , che sono stati perforati per scopi puramente pratici – per petrolio, gas o esplorazione geologica , il pozzo Kola è stato perforato esclusivamente per problemi di ricerca scientifica. Prima di tutto, questa è una conferma dei modelli teorici della struttura degli strati inferiori della crosta terrestre.(granito e basalto), ricerca e studio della natura dei confini tra loro ( confini di Konrad ) e il mantello terrestre ( superficie di Mohorovichich ). Tuttavia, come risultato della perforazione, non è stata trovata né una pronunciata alternanza di strati della litosfera, né alcun confine pronunciato tra di loro come risultato della perforazione.
Prerequisiti per l’aspetto
Obiettivi e obiettivi fissati durante la perforazione SG-3
1 Studio della struttura profonda del complesso Pechenga contenente nichel e del basamento cristallino archeano dello Scudo baltico nella regione della penisola di Kola, chiarimento delle caratteristiche della manifestazione dei processi geologici, compresi i processi di formazione dei minerali.
2 Chiarimento della natura geologica dei confini sismici nella crosta continentale e acquisizione di nuovi dati sul regime termico del sottosuolo, soluzioni di acque profonde e gas.
3 Ottenere le informazioni più complete sulla composizione materiale delle rocce e sulla loro condizione fisica, aprendo e studiando la zona di confine tra gli strati di granito e basalto della crosta terrestre.
4 Miglioramento dell’esistente e creazione di nuove attrezzature e tecnologie per perforazioni ultra profonde, nonché metodi per studi geofisici complessi di rocce e minerali a grandi profondità.
Cronaca di perforazione
La perforazione è iniziata il 24 maggio 1970. Ad una profondità di 7000 metri, la perforazione è proceduta con relativa calma, la perforazione è passata attraverso graniti solidi omogenei. Dopo questa profondità, la testa di perforazione è entrata nel substrato roccioso meno resistente. Al loro passaggio il pozzo ha cominciato a sgretolarsi con la formazione di caverne.
Di conseguenza, la corda di perforazione è stata bloccata dalla roccia e la testa si è rotta durante il tentativo di sollevamento. La parte persa della batteria di perforazione è stata cementata e la perforazione è continuata con la deflessione dell’utensile di perforazione. Tali incidenti sono avvenuti più di una volta, quindi la perforazione è continuata per diversi anni [14] , e la struttura del pozzo ha acquisito l’aspetto di una chioma d’albero con molti rami.
Il 6 giugno 1979, il pozzo ha battuto il record di 9.583 metri precedentemente di proprietà del pozzo petrolifero Bertha Rogers (Oklahoma). Negli anni migliori, 16 laboratori di ricerca hanno operato al pozzo superdeep di Kola, supervisionati personalmente dal ministro della geologia dell’URSS Alexander Sidorenko.
Nel 1983, 12.066 metri furono perforati e temporaneamente fermati: si stavano preparando per il Congresso geologico internazionale , che si sarebbe tenuto nel 1984 a Mosca . Il 27 settembre 1984, le perforazioni continuarono. Durante la prima corsa, si è verificato un incidente: la corda di perforazione si è rotta. La perforazione è stata ripresa da una profondità di 7000 m.
Nel 1990, la nuova filiale aveva raggiunto una profondità di 12.262 metri. La corda si è nuovamente rotta e la perforazione è stata interrotta. Nel 1994 la perforazione è stata interrotta completamente.
A causa della distruzione irregolare delle rocce, delle eterogeneità geologiche e di altri motivi, il pozzo è stato piegato e alla massima profondità la deviazione dalla verticale della testa del pozzo era di 840 metri.
Nel 1991, il pozzo è stato inserito nel Guinness dei primati come il più profondo del mondo.
Impianto di perforazione
In un primo momento, la perforazione è stata effettuata con un impianto di perforazione seriale ” Uralmash- 4E”, utilizzato per la perforazione di pozzi nella ricerca e nell’esplorazione di giacimenti di petrolio e gas. Da una profondità di 7263 metri, la perforazione è continuata con l’impianto Uralmash-15000.
Tra le caratteristiche che hanno incorporato l’esperienza avanzata della perforazione di pozzi profondi:
– La batteria di perforazione al di sotto dei 2000 metri è stata assemblata con tubi in leghe leggere di alluminio (l’acciaio sarebbe semplicemente esploso dal suo peso). La colonna pesa circa 200 tonnellate.
– Turbodrill – una turbina con una lunghezza di 46 metri, che agisce sulla pressione del fango di perforazione , ruota la punta del trapano (punta).
– Ricevitore centrale: un tubo rimovibile all’interno del turbodrill, utilizzato per campionare campioni di roccia (core).
Sono state utilizzate punte convenzionali in metallo duro. Una punta dura circa 4 ore, durante le quali è possibile perforare 7-10 metri. La discesa e la risalita della colonna dura fino a 18 ore. In questo caso, la colonna viene smontata in sezioni di più tubi.
Segretezza
L’SG-3 aveva lo status di oggetto segreto, poiché si trovava nella zona di confine, in prossimità di depositi minerari strategici, e inoltre l’URSS proteggeva la sua priorità scientifica nello studio della litosfera. Tuttavia, già all’inizio degli anni ’70, uno dei leader dell’Accademia delle scienze della Cecoslovacchia ha visitato l’impianto. Nel 1975, il ministro della geologia Alexander Sidorenko scrisse sul superprofondo di Kola sul giornale Pravda. Nel 1984, Mosca ha ospitato il Congresso mondiale di geologia e un’esposizione programmata, durante la quale uno degli stand ha coperto SG-3. Dopo il congresso, una delegazione internazionale di geologi e giornalisti è arrivata nell’insediamento di Zapolyarny, a cui è stato mostrato l’impianto di perforazione in azione, rimosso e scollegato tratti di tubi, carote, teste di perforazione di 33 metri.
Risultati della ricerca ottenuti durante la perforazione e studio del pozzo SG-3 (disposizioni generali)
Stato attuale
La storia della perforazione del pozzo è indissolubilmente legata alla storia del funzionamento del centro di ricerca e produzione del pozzo, poiché l’impianto di perforazione faceva parte del complesso degli edifici di questo istituto di ricerca. Dopo il 1991, il centro di ricerca iniziò a declinare. La perforazione è stata ufficialmente interrotta nel 1992. Nel 1995, i finanziamenti per il lavoro erano quasi completamente cessati. Invece di 500 persone negli anni ’80. secondo la tabella del personale per aprile 2008, c’erano 20 persone nel Kola Superdeep SPC. Nello stesso 2008, per decisione del capo dell’Agenzia federale per la gestione della proprietà nella regione di Murmansk, il centro di ricerca e produzione del pozzo è stato liquidato “per mancanza di redditività”, pochi mesi dopo che il complesso di edifici dell’NPC al pozzo è stato definitivamente abbandonato, le attrezzature sono state smantellate, è iniziato il saccheggio del metallo, la distruzione degli edifici. Anche l’elettrodotto che porta al pozzo è stato smantellato.
Lo stato per il 2010, secondo i commenti del direttore dell’Istituto geologico del Kola Science Center dell’Accademia delle scienze russa : il pozzo è messo fuori servizio e viene progressivamente distrutto. Il costo del restauro è di circa cento milioni di rubli. A suo avviso, al momento è possibile ripristinare le attrezzature scientifiche e aprire un istituto per la formazione di specialisti nelle perforazioni offshore.[ fonte non specificata 89 giorni.
Attualmente, il successore formale del centro di ricerca e produzione presso il pozzo superdeep di Kola è il Nedra Scientific and Production Center JSC con sede a Yaroslavl.
1 Le informazioni geologiche e geofisiche sulla struttura profonda del Baltic Shield hanno affinato in modo significativo i concetti teorici che prevalevano prima della perforazione del pozzo. Sulla base di uno studio diretto della composizione minerale e geochimica delle rocce del nucleo e di un complesso di studi geofisici nel pozzo, sono stati ottenuti dati sulla composizione del materiale e lo stato fisico delle rocce profonde, che differiscono significativamente dai dati del modello di sezione compilato dai dati geofisici prima della perforazione del pozzo. Sulla base di questi dati, è diventata possibile un’interpretazione ben fondata dei materiali geofisici, che gioca un ruolo importante nello sviluppo dei problemi tettonici della geologia.
2 Sono stati stabiliti cambiamenti regolari con la profondità della composizione e le proprietà delle rocce. Per la prima volta in una singola sezione, è stata rivelata la zonizzazione verticale del metamorfismo delle rocce, che differisce dal modello teorico, che è stata utilizzata per sviluppare la teoria della petrogenesi.
3 Varie modalità di comportamento dell’acqua libera e legata sono state stabilite durante il progressivo metamorfismo zonale; carattere isochimico per elementi petrogenici e una significativa ridistribuzione di oligoelementi con accresciuto metamorfismo e soprattutto con ultrametamorfismo [fonte non specificata 89 giorni].
4 Il regime geotermico dell’antica crosta terrestre è stato chiarito sperimentalmente. È stato rilevato un gradiente geotermico più elevato del previsto. È stato chiarito il ruolo del mantello e delle sorgenti radiogene nel flusso di calore profondo totale. Un contributo significativo è stato dato allo sviluppo di un modello termico della formazione della crosta terrestre, tenendo conto della quota reale di calore endogeno.
La perforazione del pozzo superdeep di Kola ha confermato il modello zonale idrodinamico (reologico) della crosta terrestre proposto dal geologo sovietico S.N. Ivanov: ha aperto in sequenza prima la zona idrostatica, poi la zona barriera, poi le tracce del separatore, quindi la zona litostatica parzialmente irrigata con alta pressione del fluido litostatico nel fratturato -spazio dei pori.
Pozzi più lunghi
Solo i pozzi perforati relativamente di recente con l’obiettivo di sviluppare grandi giacimenti di gas e petrolio sono riusciti a battere il record per la lunghezza (ma non in profondità) del pozzo superdeep di Kola. A differenza di Kola, questi pozzi sono inclinati e perforati ad angolo acuto rispetto alla superficie terrestre.
Il primo è stato il pozzo petrolifero Maersk Oil BD-04A, perforato nel 2008 ad angolo acuto rispetto alla superficie terrestre , la cui lunghezza è di 12.290 metri (situato nel bacino petrolifero di Al-Shahin, Qatar ). Nel gennaio 2011, questo record è stato battuto da un pozzo petrolifero del campo Odoptu-sea del progetto Sakhalin-1 , anch’esso perforato ad angolo acuto rispetto alla superficie terrestre, lungo 12.345 metri, e nel giugno 2013 – dal pozzo Z-42 del campo Chayvo, 12 700 metri. Il pozzo Z-44 dello stesso campo è lungo 15 km ed è stato perforato nel 2017, ma la sua profondità è di circa 900 m.
“Bene all’inferno”
Il superdeep di Kola è servito bene come fonte della leggenda metropolitana sul ” bene all’inferno “. Questa leggenda metropolitana circola su Internet almeno dal 1997. Per la prima volta in inglese fu annunciato, nel 1989, l’aereo dell’emittente americana Trinity Broadcasting the Network , che riprese il racconto dal servizio del quotidiano finlandese pubblicato su ” Fool’s Day “.
La leggenda narra che quando il pozzo fu perforato a una profondità di 14,5 km, si trovarono improvvisamente in un vuoto. Incuriositi da questa scoperta inaspettata, i perforatori hanno schierato un microfono in grado di funzionare a temperature estremamente elevate e altri sensori lì . La temperatura all’interno raggiungeva i 1100 ° C – era il calore delle camere di fuoco, da cui, presumibilmente, si potevano sentire le grida umane. I giornali scandalistici hanno scritto che era “una voce dalla malavita”.
In realtà, questa leggenda è una finzione, perché nei metodi acustici di sondaggio in pozzo vengono utilizzati geofoni , che non registrano il suono, ma il modello d’onda delle vibrazioni elastiche riflesse, eccitate dal trasmettitore-dispositivo con una frequenza di 10-20 kHz e 20 kHz-2 MHz. Infatti la profondità alla quale si sono fermate le perforazioni è stata di 12.262 metri con una temperatura registrata di 212 ° C, che non corrisponde ai principali “fatti” della leggenda. Anche la presenza di microfoni acustici operanti a temperature superiori ai 1000 ° C dovrebbe far sorgere dubbi.
Molte altre leggende sul pozzo superdeep di Kola sono state generate anche dall’ignoranza. Uno dei primi era in circolazione in URSS a metà degli anni ’80 (apparso almeno non oltre il maggio 1987); si trattava di una creatura demoniaca che è uscita dal terreno attraverso un tubo di perforazione.
Allo stesso tempo, nel 1995, si verificò effettivamente un’esplosione nella profondità del pozzo, la cui causa non fu mai stabilita. Il capo della perforazione del pozzo, l’accademico D. M. Guberman , ha dichiarato: “Quando mi viene chiesto di questa storia misteriosa, non so cosa rispondere. Da un lato, le storie sul “demone “sono una cazzata. D’altra parte, in quanto scienziato onesto, non posso dire di sapere cosa sia successo esattamente qui. Anzi, fu registrato un rumore molto strano, poi ci fu un’esplosione … Pochi giorni dopo, nulla del genere fu trovato alla stessa profondità”.
La leggenda è servita come base per la storia di Dmitry Glukhovsky “From Hell” dalla raccolta ” Stories about the Motherland.
Kola superdeep nell’arte
Il 2009 ha visto l’uscita del film horror 9 Miles Deep, una coproduzione di Gran Bretagna, Ungheria e Stati Uniti, basata sulla leggenda di The Well of Hell.
Nel 2012, il regista Vladimir Batrakov ha girato un breve documentario “Kola Superdeep. The Road to Hell “(25 minuti). Il film è girato nel genere del “reportage” e racconta la storia e gli scopi della perforazione di pozzi. Presenta inoltre interviste con partecipanti diretti a un esperimento scientifico.
Nel 2018, l’artista russo Dmitry Morozov ha creato e portato al pozzo la sua opera “12 262”, dedicata a SG-3. Nel 2019, questo lavoro è stato nominato per il Premio Kandinsky come il miglior lavoro di un giovane artista.
Nel 2018 è uscito il film del regista danese Lars von Trier “The House That Jack Built “, nella parte finale del quale (“Epilogue: Katabasis”) il Kola Superdeep viene mostrato come esempio del tentativo dell’Unione Sovietica di perforare l’inferno. Allo stesso tempo, il nome del pozzo non viene menzionato, ma le cornici mostrano una vista riconoscibile dalla cronaca.
Nel novembre 2020 ha avuto luogo la prima cinematografica del lungometraggio russo ” Kola Superdeep ” diretto da Arseniy Syukhin. Il genere del film è un thriller. La trama si basa sulla discesa di un gruppo di ricercatori nel pozzo di Kola, che in realtà è assolutamente impossibile né per le dimensioni fisiche del pozzo, né per la pressione in profondità. Le riprese sul campo del nastro si sono svolte nella regione di Murmansk, in una miniera nella città di Zapolyarny e sulle rive del mare di Barents vicino al villaggio di Teriberka. Il ruolo principale nel film è stato interpretato da Milena Radulovic , che è fiduciosa che “la trama del film sia basata su eventi reali”, sebbene lei stessa non abbia visitato il pozzo, assicurando che sia chiuso al pubblico (il che non è vero).
Fonte: ru.wikipedia
