Najgłębsze odwierty w historii

Można śmiało powiedzieć, że lepiej znamy kosmos niż wnętrze Ziemi. W latach 60. XX wieku rozwój technologii pozwolił na rozpoczęcie wyścigu kosmicznego. USA i ZSRR w szalonym wręcz tempie zaczęły wysłać różne rakiety, sondy i innego rodzaju misje w kosmos. Szybko zaczęto poznawać coraz to odleglejsze zakątki wszechświata. Równolegle zaczął rodzić się inny wyścig. Wyścig na głębokość. Zarówno w USA jak i w ZSRR zdano sobie sprawę z małej wiedzy na temat wnętrza naszej planety. Postanowiono to zmienić.

Projekt Mohole

Wszystko zaczęło się w 1961 roku w USA. Za sprawą American Miscellaneous Society oraz National Science Foundation. Obie organizacje połączyły siły, aby wykonać najgłębszy w historii odwiert. Na miejsce rozpoczęcia wierceń wybrano Pacyfik, a dokładnie okolice wyspy Guadalupe należącej do Meksyku. Projekt otrzymał nazwę Project Mohole

Dno w tym rejonie znajdowało się 183 metry pod poziomem morza. Aby przeprowadzić całą operację potrzebny był odpowiednik statek-platforma. Wybór padł na zbudowany w 1956 roku testowy statek wiertniczy CUSS I zaprojektowany przez konsorcjum w skład którego wchodziły takie firmy jak Continental Oil Company, Union Oil Company, Superior Oil Company oraz Shell.

Wykonano łącznie 5 odwiertów, z których najgłębszy miał 3600 metrów. Zebrane próbki geologiczne były wspaniałym materiałem badawczym, ale niestety z braku funduszy prace nie były kontynuowane. Projekt zawieszono w 1966 roku.

Kolski super-odwiert SG-3

Przez kolejne lata nie zorganizowano zbyt wielu ciekawych odwiertów. Miano najgłębszego odwiertu otrzymał projekt Bertha Rogers, zorganizowany w 1974 roku w Oklahomie. W ramach tego projektu wiertło dotarło do głębokości 9 583 metrów. Niestety z powodów technicznych i uszkodzeń wiertła prace przerwano po dwóch latach od rozpoczęcia wierceń.

Chociaż wspomniany odwiert nie miał większego wpływu na rozwój nauki, głównie ze względu na jego komercyjne cele, zainspirował on Sowietów, którzy postanowili dołączyć do wyścigu. Tak rozpoczęła się historia najgłębszego odwiertu w historii.

Odwiert postanowiono wykonać na półwyspie Kolskim niedaleko miasta Zapoliarnyj. Prace ruszyły 24 maja 1970 roku w specjalnie zbudowanym do tego zadania obiekcie. Tylko starannie wyselekcjonowani, najlepsi naukowcy z ZSRR byli dopuszczani do prac przy projekcie. Otrzymywali oni bardzo wysokie wynagrodzenie, wielokrotnie wyższe niż w przypadku innych naukowców.

Planowano osiągnięcie głębokości 15 000 metrów (ten ambitny bądź co bądź plan był zaledwie mikroskopijnym zarysowaniem na powierzchni ziemi, ponieważ zewnętrzna skorupa ziemska ma około 30-50 km w zależności od miejsca, a do samego jądra ziemi odległość wynosi około 6730 km). Łącznie podobnie jak w innych tego typu projektach prowadzono kilka odwiertów. Najważniejszym z nich miał być odwiert SG-3.

Ze względu na liczne trudności techniczne oraz olbrzymią ilość przeprowadzanych badań, dopiero 6 czerwca 1979 roku udało się pobić dotychczasowy amerykański rekord głębokości odwiertu. 27 grudnia 1983 roku wiertło dotarło do głębokości 12 000 metrów, a prace na jakiś czas wstrzymano, ze względu na potrzebę przeprowadzenia licznych badań i ekspertyz oraz ze względu na liczne wizyty dygnitarzy i dziennikarzy. Największym problem okazała się wówczas temperatura panująca w odwiercie, która uniemożliwiała normalną pracę.

Sam odwiert miał zaledwie 22 centymetry szerokości. Ze względu na planowaną głębokość, trzeba było zaprojektować zupełnie inny rodzaj wiertła. Ówczesne urządzenia wiertnicze zwykle obracały się na całej swojej długości i kolejne przedłużki dołączano specjalnym systemem na powierzchni. W przypadku tak głębokiego odwiertu było to zbyt dużym utrudnieniem.

Rosjanie zaprojektowali specjalny system, który pozwalał na zastosowaniu obrotowej końcówki-wiertła. Wydawać by się mogło, że nie jest to nic specjalnego, ale w przypadku tego typu odwiertów, wykorzystywane systemy są bardzo skomplikowane. Nowatorskie rozwiązanie z jednej strony ograniczało ryzyko awarii, ale z drugiej strony wymagało specjalnego wyposażenia na powierzchni.

Przeglądając różne informacje i „relacje” z tego projektu można natrafić na wypowiedzi sugerujące, że podczas kopania zaczęło dochodzić do dziwnych incydentów. Przede wszystkim naukowcy mieli usłyszeć… krzyki ludzi dochodzące z odwiertu. Teorie te nie mają żadnego pokrycia w dowodach i dokumentacji z prac, ale cóż, plotki o dokopaniu się do piekła zawsze mogą być ciekawe. Co do samych dźwięków dochodzących z odwiertu, nie ma w tym nic dziwnego. Ruchy skorupy ziemskiej i skał na dużych głębokościach są normą, także wnętrze ziemi jest dosyć głośne.

Prace wznowiono w 1984 roku i ponownie przerwano 27 września, kiedy doszło do pęknięcia wiertła. Wznowiono je dopiero po jakimś czasie, ale z przyczyn technicznych odwiert wznowiono na głębokości około 7000 metrów. Według planów w 1989 roku planowano dojść do głębokości 13 500 metrów, a w 1990 do zakładanej głębokości 15 000 metrów.

Niestety wysokie temperatury panujące w odwiercie (około 180 stopni w porównaniu do zakładanych około 100) uniemożliwiały pracę w zakładanym tempie i w 1989 roku osiągnięto głębokość 12 262 metrów. W kolejnych latach kończące się fundusze uniemożliwiły dalsze prace i ostatecznie w 1992 roku zakończono projekt.

Sam obiekt w którym przeprowadzono odwiert utrzymywano jeszcze kilkanaście lat do 2005 roku. W 2008 roku po całkowitym zamknięciu obiektu usunięto całe wyposażenie i opuszczono rejon odwiertu. Dzisiaj po kompleksie pozostały jedynie resztki zdewastowanych budynków. Sam odwiert zabezpieczony jest niewielkim metalowym czopem, który można znaleźć w ruinach wieży wiertniczej.

W wyniku badań prowadzonych podczas wiercenia udało się zdobyć olbrzymie ilości informacji na temat struktury geologicznej wnętrza ziemi. Wiele wcześniejszych przypuszczeń zostało obalonych, lub potwierdzonych. Największym odkryciem było znalezienie licznych mikroorganizmów na dużych głębokość. Ich wiek oszacowano na około 2,7 miliarda lat (sic!). Niewątpliwie operacja była sukcesem, chociaż był to stosunkowo płytki odwiert.

Kolejne rekordy

Radziecki odwiert miał czysto naukowy cel. W kolejnych latach jedynie komercyjne projekty zaczęły schodzić na podobne głębokości. W 2008 roku został pobity kolejny rekord długości odwiertu, kiedy udało się zejść na głębokość około 10 902 metrów, a sam odwiert miał 12 289 metrów długości – nie cały odwiert wykonano wertykalnie. Dokonano tego w Katarze na polu naftowym Al Shaheen należącym do Maersk Oil. Odwiert BD-04A był również jednym z najszybszych. W zaledwie 36 dni udało się wykonać odwiert długości 10 902 metrów!

Kolejny rekord ustanowiono 28 stycznia 2011 roku w rejonie wyspy rosyjskiej Sachalin. Firma Exxon Neftegas Ltd. operująca w rejonie tamtejszego pola naftowego dowierciła się w ramach odwiertu  Odoptu OP-11 do głębokości 11 475 metrów. Cały odwiert miał 12345 metrów długości. Natomiast 27 sierpnia 2012 roku ta sama firma pobiła swój własny rekord długości, tworząc odwiert mający 12 376 metrów.

Kolski odwiert SG-3 jest cały czas najgłębszym pionowym odwiertem na świecie. Mimo wszystko przestrzeń kosmiczna w dalszym ciągu jest lepiej zbadana niż wnętrze naszej planety.