Использование глубоководного бурения для решения геологических задач

Принципы локации объектов глубоководного бурения, их местоположения. Полезные ископаемые в океане. Методы и средства исследований. Исследования, проводимые в институтах геологического профиля Новосибирского центра СО РАН, и анализ их результатов.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 02.07.2012
Размер файла 3,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В ходе исследования зон субдукции, в частности, Марианской впадины (рис.10) были получены доказательства теории тектоники литосферных плит, данные о строении коры в этой части океана а также ценные сведения о сотсаве пород. Маршруты 59 и 60 бурового судна "GLOMAR CHALLENGER" проходили через Марианскую впадину. В ходе рейса было пробурено 6 скважин: 451, 453, 454, 455, 456 и 457. Результаты бурения представлены в таблице 1. В таблице 2 приведены данные, полученные в ходе экспедиций бурового судна "JOIDES Resolution" (маршрут 125). В ходе рейса было пробурено 4 скважины: 778, 779, 780 и 781. Стратиграфические колоники, построенные по этим результатам приведены в рисунке 11.

Рис.10. Местоположение Марианской впадины

Таблица 1

Результаты бурения Марианской впадины в ходе рейсов "Гломара Челленджера"

№ скважины

широта (N)

долгота (E)

рельеф дна

пробурено (м)

кол-во керна в отложениях

старший возраст отложений, литология

тип коры

кол-во керна в породе

глубина до фундамента

451

18° 01'

143° 17'

хребет

930

2

верхний миоцен, туф и вулканическая брекчия

океанический

маршрут 59

453

17° 54'

143° 41'

впадина

605

64

нижний плиоцен, туф

океанический

3 изверженная брекчия

455

маршрут 60

454

18° 00'

144° 32'

впадина

38.5

5

верхний плейстоцен; аргиллит

океанический

маршрут 60

454А

18° 00'

144° 32'

впадина

171

16

нижний плейстоцен; аргиллит

океанический

7 базальт

67

маршрут 60

455

17° 51'

145° 21'

котловина

104

11

нижний плейстоцен; аргиллит

океанический

маршрут 60

456

17° 55'

145° 11'

впадина

169

19

нижний плейстоцен; аргиллит

океанический

4 базальт

134

маршрут 60

456А

17° 55'

145° 11'

впадина

159

15

нижний плейстоцен; аргиллит

океанический

5 базальт

118

маршрут 60

457

17° 50'

145° 49'

хребет

61

6

нижний плейстоцен; вулканический песчаник

океанический

маршрут 60

Таблица 2.

Результаты бурения Марианской впадины в ходе рейсов "Джоидес Резолюшн"

№ скважины

широта (N)

долгота (E)

рельеф дна

пробурено (м)

кол-во керна в отложениях

старший возраст отложений, литология

тип коры

кол-во керна в породе

778А

19° 30'

146° 40'

возвышенность

107.60

13

Не определен; серпентиниты

океанический

779A

19° 31'

146° 42'

возвышенность

317.20

37

Не определен; серпентиниты

океанический

779B

19° 31'

146° 42'

возвышенность

9.00

1

нижний плейстоцен; серпентиниты

океанический

780A

19° 33'

146° 39'

возвышенность

мар.50

1

верхний плейстоцен; серпентиниты

океанический

780B

19° 33'

146° 39'

возвышенность

18.20

2

верхний плейстоцен; серпентиниты

океанический

780C

19° 33'

146° 39'

возвышенность

163.50

18

средний плейстоцен?; серпентиниты

океанический

13 дуниты, гарцбургиты

780D

19° 33'

146° 39'

возвышенность

32.40

7

плейстоцен?; серпентиниты

океанический

781A

19° 38'

146° 33'

возвышенность

250.00

2

верхний миоцен?; глины, илы

океанический

3 оливиновые базальты

Рис.11. Стратиграфические колонки скважин 451, 453, 454, 455, 456 и 457, пробуренных во время маршрутов 59 и 60 (http://www.wdcb.ru/sep/sedimentary_basins/Philsea/Marian_dril.ru.htmlhttp://www.wdcb.ru/sep/sedimentary_basins/bibl.ru.html - b17).

1-7 - вулканокластические породы: 1 - глина, 2 - алевритовая глина или глинистый алеврит,

3 - песчаная глина или глинистый песок, 4 - песок, 5-турбидиты с оползневыми текстурами,

6 - брекчия, 7 - конгломерат; 8 - пепел среднего и кислого состава; 9 - базальт; 10 - андезит;

11 - габбро-базальтовая полимиктовая брекчия; 12 - мел, известняк; 13 - наннофоссилиевый ооз, 14 - карбонатный аргиллит, мергель; 15 - кремнистые осадки; 16-кремнисто-глинистые осадки;

17-28 - формации: 17 - базальтовая, 18 - базальто-андезитовая,19 - базальто-вулканокластическая, 20-вулканокластическая, 21 - вулканокластическая турбидитная,

22 - кремнисто-карбонатно-вулканокластическая, 23-глинисто-кремнистая, 24 - глинистая,

25 - карбонатная, 26 - карбонатно-вулканокластическая турбидитная, 27 - олистостромовая,

28 - брекчиево-конгломератовая; 29 - габброиды, метаморфизованные до амфиболитов;

30 - перерывы и их длительность (в млн лет);

31 - фазы тектонической активности: а - выраженные перерывами, б - предполагаемые.

Впечатляющие результаты получены также при реконструкции палеоклимата. В отличие от континентальных разрезов, где климатические колебания часто отражены в составе осадков, в океанах их, как правило, можно восстановить лишь на основе изменений в составе микропланктона по разрезу и в разных широтных зонах. В современном океане распределение микропланктона в поверхностных водах подчинено широтной климатической зональности, в соответствии с которой различные его ассоциации приурочены к зонам (поясам), протягивающимся параллельно экватору и характеризующимся определенными температурами вод. Аналогичные, хотя иногда в той или иной мере искаженные в силу местных причин пояса прослеживаются также и на дне океана, куда раковины микроорганизмов падают после их отмирания. При изучении керна глубоководных скважин выяснилось, что такая широтная зональность распространения была также присуща и древним организмам. Это особенно хорошо заметно в распределении планктонных фораминифер простейших микроорганизмов с известковой раковиной, исключительно чутких к колебаниям температуры поверхностных вод. Благодаря этому свойству они превратились в важный инструмент при реконструкциях климата прошлого. Более того, оказалось, что в момент роста раковин фораминифер изотопный состав кислорода в них находится в равновесии с изотопным составом морской воды, то есть при потеплениях и таяниях ледников раковины обогащаются легким изотопом кислорода и, наоборот, при похолоданиях и росте ледников на континентах - тяжелым изотопом. Это позволило разработать надежный метод оценки климата прошлых геологических эпох. Особенно эффективен изотопный метод при реконструкции изменений климата на протяжении последних 700 тыс. лет. Для этого периода получена исключительно детальная палеоклиматическая кривая, которая повторяется в почти неизменном виде в разных районах океана, что свидетельствует о ее надежности.

Бурением открыты неизвестные ранее явления рудообразования в горных хребтах океанов. Выяснилось, что металлоносные осадки красноморского типа, несущие повышенные содержания марганца, железа и некоторых других металлов, широко распространены в районах Восточно-Тихоокеанского поднятия, найдены они и в других океанах. Они залегают местами прямо в основании осадочного слоя. Богатые руды еще не были встречены скважинами, но не изученные бурением площади развития металлоносных осадков и их массы огромны.

В 1978 г. в Восточно-Тихоокеанском хребте на широте 21° американские геологи наблюдали с подводных аппаратов весьма интересное явление современного сульфидного полиметаллического рудообразования в базальтовой коре. Здесь на глубине 2500 м был обнаружен концентрированный гидротермальный рудный раствор с температурой 400° С, под большим давлением вытекающий по трещинам из базальтов. Около выходов этих источников отлагаются массивные полиметаллические сульфидные руды, в состав которых входят железо, цинк, свинец, медь, серебро, золото и платина. Содержание элементов достаточно для добычи, если бы эти руды были на суше.

Данные о гидротермальных явлениях в формирующейся ныне океанической коре имеют большое значение для понимания процессов рудообразования, так как в структуре континентальной коры были установлены тектонические фрагменты океанической коры геологического прошлого (офиолиты). Морская вода, циркулируя в океанической коре под давлением в сотни атмосфер и будучи сильно нагретой, представляет собой весьма агрессивную среду и выщелачивает тяжелые металлы - железо, марганец, никель, медь и др., а также литофильные элементы - калий, магний и др. Формирующиеся при этом рудные растворы служат источником формирования не только сульфидных руд, но и широко распространенных металлоносных осадков.

Не исключено, что источником металлов для комплексных руд, отложенных на дне океанов в виде железомарганцевых конкреций, являются подобные гидротермы. Эти руды чрезвычайно богаты. Их запасы громадны. Японские и американские фирмы, как известно, разработали методы их добычи. В Тихом океане, в частности, эти конкреции распространены на площади во много миллионов квадратных километров; на каждом километре приблизительно 8-10 тыс. т таких конкреций. На наиболее богатых участках содержание марганца в конкрециях достигает 25%, содержание никеля и кобальта - почти 1,5% и столько же меди. Это колоссальное богатство, которое, видимо, в ближайшее время начнет извлекаться со дна океана. В океанах и морях геологического прошлого состав коры был подобен составу коры современных океанов, там также протекали рудные процессы, сходные с процессами, которые протекают в современных океанах и морях. Месторождения типа конкреций известны на Урале и в других районах земного шара. Поэтому сравнительное их изучение представляет большой практический интерес.

Уже к началу глубоководного бурения был частично изучен палеомагнетизм океанов. Было установлено, что особенностью магнитного поля океанов является чередование полос нормальной и обратной полярности геомагнитного поля. На этой основе специалисты разработали палеомагнитную стратиграфическую шкалу. Полосы полярности параллельны рифтовым зонам океанических хребтов, или попросту параллельны хребтам, которые слагаются базальтами, удревняющимися при движении от хребтов. '

Палеомагнитная стратиграфическая шкала во время глубоководного бурения проверялась детальной биостратиграфической шкалой. Во многих случаях скважины прошли через осадочный слой и вошли в базальт. Определения возраста подошвы осадков по биостратиграфическим данным кровли базальтов по калий-аргоновому методу вполне удовлетворительно согласуются с возрастом палеомагнитных изохрон. Эти данные стали основой гипотезы раздвижения и растекания дна океанов и могут считаться фундаментальным научным достижением глубоководного бурения.

В концепции тектоники плит подробно разработаны гипотезы о механизме дрейфа континентов и формирования осадочного и базальтового слоев океанов, в частности проблемы субдукции и аккреции коры. Механизм движения масс в оболочках Земли все еще остается спорным потому, что до сих пор не расшифрована роль и взаимосвязь различных внутриземных и космологических факторов, участвующих в процессах геодинамики. Однако глубоководное бурение подтвердило концепцию мобилизма, в основе которой лежит признание дрейфа больших и малых континентальных и океанических плит, и эта концепция должна быть положена в основу любой геодинамической модели. (Хаин, 1996, Короновский, 2006)

Из далеко неполного обзора научных и практических результатов глубоководного бурения можно заключить, что этот проект представляет собой уникальную попытку увеличить наши познания о Земле, возрасте, истории и процессах развития океанических бассейнов и морей, а также о структуре и составе океанической коры, ее металлогении и нефтегазоности.

В качестве курьеза можно упомянуть и об американском проекте сверхглубокого глубоководного бурения "Мохол".

В 1958 году в США появилась программа сверхглубокого бурения "Мохол". Это один из самых смелых и загадочных проектов послевоенной Америки. Как и многие другие программы, "Мохол" был призван обогнать СССР в научном соперничестве, установив мировой рекорд в сверхглубоком бурении. Название проекта происходит от слов "Мохоровичич" и "hole", что по-английски значит "скважина". Создатели программы решили бурить в океане, где, по данным геофизиков, земная кора значительно тоньше, чем на материках. Надо было спустить трубы на несколько километров в воду, пройти 5 километров океанского дна и достичь верхней мантии.

В апреле 1961 года у острова Гваделупа в Карибском море, где водная толща достигает 3,5 км, геологи пробурили пять скважин, самая глубокая из них вошла в дно на 183 метра. По предварительным расчетам, в этом месте под осадочными породами ожидали встретить верхний слой земной коры - гранитный. Но поднятый из-под осадков керн содержал чистые базальты - эдакий антипод гранитов. Результат бурения обескуражил и в то же время окрылил ученых, они стали готовить новую фазу бурения. Но когда стоимость проекта перевалила за 100 млн. долларов, конгресс США прекратил финансирование. "Мохол" не ответил ни на один из поставленных вопросов, но он показал главное - сверхглубокое бурение в океане возможно.

Как бы то ни было, неповторимое и бесценное достижение проекта глубоководного бурения - научные труды, в которых содержатся результаты обработки керна. В первую очередь это относится к экспедициям "Гломара Челленджера". Каждый рейс описывается в одной или двух книгах, не считая других многочисленных публикаций в разных странах мира.

Советские ученые участвовали в большинстве рейсов "Гломара Челленджера" во всех океанах, сначала в качестве приглашенных лиц, а с 1974 г. в официальном порядке, когда Академия наук СССР стала вносить денежный взнос в проект бурения. Сорок советских ученых, главным образом из академических учреждений, участвовали в рейсах и обрабатывали керновый материал в лабораториях этих учреждений. Они с честью и на высоком научном уровне участвовали в общей работе по международному проекту и в научных публикациях по рейсам.

Благодаря участию в проекте ученые нашей страны приобрели бесценный опыт и знания для работы по исследованию геологии, геофизики и геохимии Мирового океана.

Теперь уже совершенно ясно, что настало время обратиться к созданию собственных современных технических средств изучения геологии и минеральных ресурсов океанов.

Глава 4. Современные методы и средства исследований

Бурение дна океана в поисках нефти - один из самых ярких технических прорывов последних десятилетий, поскольку появились долгожданные технологии, позволяющие получать выгоду от залежей нефти под океанским дном. Эффективное подводное бурение появилось лишь лет сорок тому назад, тогда как бурение как технология было известно уже несколько сотен лет.

При бурении в океане, например, приходится принимать специальные меры, в которых земные буровики просто не нуждаются. Здесь есть райзер - колонна стальных труб, тянущаяся от судна до дна. Толщина их стенок - около 20 миллиметров; таков необходимый запас прочности, чтобы предохранить буровой инструмент от воздействия окружающей среды. И наоборот - чтобы защитить океан от загрязнения нефтепродуктами

По глубине скважин морское бурение. подразделяют на морское неглубокое бурение (до 500 м ниже уровня дна моря) для поиска твёрдых полезных ископаемых, инженерно-геологических и структурно-картировочных изысканий, научных исследований и т.д. и морское глубоководное бурение преимущественно для поиска и освоения нефтегазовых ресурсов Мирового океана. Морское бурение, выполняемое c целью изучения строения земной коры, может относиться к обоим видам.

В зависимости от глубины применяют различные технологии. На мелководье обычно сооружают укрепленные "острова", с которых и осуществляют бурение. Именно так нефть издавна добывалась на Каспийских месторождениях в районе Баку. Применение такого способа, особенно в холодных водах, часто сопряжено с риском повреждения нефтедобывающих "островов" плавучими льдами. Например, в 1953 году, большой ледяной массив, оторвавшийся от берега, уничтожил около половины нефтедобывающих скважин в Каспийском море. Реже применяется технология, когда нужный участок окантовывают дамбами и откачивают воду из образовавшегося котлована. При глубине моря до 30 метров раньше сооружались бетонные и металлические эстакады, на которых размещали оборудование. Эстакада соединялась с сушей или же представляла собой искусственный остров. Впоследствии эта технология утратила актуальность.

Если месторождение располагается близко к суше, есть смысл бурить наклонную скважину с берега. Одна из наиболее интересных современных разработок - дистанционное управление горизонтальным бурением. Специалисты осуществляют контроль прохождения скважины с берега. Точность процесса настолько высока, что можно попасть в нужную точку с расстояния в несколько километров. В феврале 2008 года корпорацией Эксон Мобил (Exxon Mobil) установлен мировой рекорд в бурении подобных скважин в рамках проекта "Сахалин-1". Протяженность ствола скважины здесь составила 11 680 метров. Бурение осуществлялось сначала в вертикальном, а затем в горизонтальном направлении под морским дном на месторождении Чайво в 8-11 километрах от берега.

(Чем глубже воды, тем более сложные технологии применяются (рис.12). На глубинах до 40 метров сооружаются стационарные платформы, если же глубина достигает 80 метров, используют плавучие буровые установки, оснащенные опорами. До 150-200 метров работают полупогружные платформы, которые удерживаются на месте при помощи якорей или сложной системы динамической стабилизации. А буровым судам подвластно бурение и на гораздо больших морских глубинах. Большинство "скважин-рекордсменов" было проведено в Мексиканском заливе - более 15 скважин пробурены на глубине, превышающей полтора километра. Абсолютный рекорд глубоководного бурения был установлен в 2004 году, когда буровое судно Discoverer Deel Seas компаний Transocean и ChevronTexaco начало бурение скважины в Мексиканском заливе (Alaminos Canyon Block 951) при глубине моря 3053 метра. (http://base. safework.ru/iloenc? hdoc&nd=857200806).

В отличающихся сложными условиями северных морях чаще строят стационарные платформы (рис.13), которые удерживаются на дне благодаря огромной массе основания. Вверх от основания поднимаются полые "столбы", в которых можно хранить добытую нефть или оборудование. Сначала конструкцию буксируют к месту назначения, затапливают, а потом, прямо в море, надстраивают верхнюю часть. Завод, на котором строят такие сооружения, по площади сравним с небольшим городом. Буровые установки на больших современных платформах (рис.17) можно передвигать, чтобы пробурить столько скважин, сколько нужно. Задача конструкторов таких платформ - установить максимум высокотехнологичного оборудования на минимальной площади, что делает эту задачу похожей на проектирование космического корабля. Чтобы справиться с морозами, льдами, высокими волнами, буровое оборудование могут установить прямо на дне.

Рис.12. Типы буровых платформ в зависимости от глубин.

Пo технологии заканчивания скважин различают морское бурение c надводным или подводным расположением устья скважины. Бурение c надводным расположением устья ведут co стационарных гидротехнических сооружений и c самоподъёмных буровых установок. Технология бурения, заканчивания и испытания морских скважин c надводным расположением устья аналогична подобным работам на суше.

Бурение морских скважин c подводным расположением устья производится c буровых судов, полупогружных и самоподъёмных буровых установок, a также c плавучих искусственных ледовых островов. Самоподъёмные платформы c консольным расположением вышечного блока могут бурить скважины как c подводным, так и c надводным расположением устья, причём в последнем варианте устье располагается на отдельной стационарной платформе.

Для удержания судна в стабильном положении над точкой бурения оно оборудовано системой динамического позиционирования, включающей в дополнение к главному двигателю подрабатывающие устройства (трастеры). Акустический маяк, установленный на дне вблизи устья скважины, сообщает бортовому компьютеру о любом смещении судна относительно заданной точки. Компьютер передает команду на главный двигатель и трастеры, и они, включаясь, возвращают судно на исходную позицию. (Басов, 2001).

В зависимости от типа осадков (или пород) технология бурения и оборудование меняются. В мягких осадках, которые при вращении бурового снаряда могут быть частично или полностью разрушены, используется гидравлический керноотборник, проникающий через долото в осадки под давлением нагнетаемой сверху воды. Это позволяет получать непрерывный и ненарушенный разрез слабоуплотненных осадков. В твердых породах фундамента бурение производится вращательным способом. Для бурения переслаивающихся мягких осадков и твердых пород разработаны буровые снаряды, которые позволяют менять способ бурения и отбора проб в процессе прохождения скважины без подъема наверх инструмента и демонтажа буровой колонны и таким образом существенно сократить потери времени и стоимость работ.

При длительном бурении твердых пород или очень глубоких скважин, когда необходима замена бурового инструмента, применяется уникальная система повторного (многократного) вхождения в скважину (рис.13). Эта система позволяет с помощью бортовых компьютеров и акустического излучателя на конце бурового снаряда обнаруживать специальную воронку, которая расположена над устьем скважины и устанавливается на дне до начала бурения, и опускать через нее снаряд в уже пробуренную скважину требуемое число раз. Телевизионная камера, установленная на конце снаряда, обеспечивает дополнительный контроль над операцией. Именно благодаря этой системе в восточной экваториальной части Тихого океана в нескольких рейсах была пробурена самая глубокая в океане скважина (в настоящее время глубина забоя 2105 м ниже дна). При этом она прошла около 1900 м по вулканическим породам (базальтам) и достигла их подводящих каналов. (Басов, 2001)

Рис.13. Система повторного вхождения в скважину (Басов, 2001)

Техника и технология бурения скважин c подводным расположением устья имеют ряд отличий от техники и технологии бурения на суше. После забивки в морское дно направления, играющего роль сваи, на нём устанавливают донную плиту, на которой c помощью водолазов или направляющих канатов монтируют подводный устьевой буровой комплекс массой 90-175 т и высотой до 12 м. Комплекс соединён c плавучей буровой платформой водоотделяющей колонной, на которой снаружи закреплены линии манифольда и выкида. Для натяжения водоизолирующей колонны применяют специальные системы натяжения, a в случае длинных колонн для уменьшения веса к ним крепят специальные поплавки. Подводный устьевой комплекс включает: блок дивертора и переходный блок c системами управления; блок превенторов; аварийную акустическую систему управления противовыбросовым оборудованием и др. Над верхним универсальным превентором может располагаться узел шарнирного соединения, допускающий изгиб водоотделяющей колонны в пределах до 10° в любом направлении.

Ha полупогружных (рис.16) буровых установках и буровых судах над вертлюгом размещают компенсатор вертикальных перемещений, позволяющий сохранять постоянную нагрузку на буровой инструмент при вертикальных перемещениях судна, вызванных волнением моря. Аналогичную технику применяют при бурении c искусственных плавучих ледовых островов.

При бурении c бурового судна c водоотделяющей колонной и подводным устьевым буровым комплексом максимальная глубина воды 2074 м, без водоотделяющей колонны (c выносом шлама на дно океана) - 6100 м.

Стоимость морского бурения выше, чем на суше: стоимость поисково-разведочной скважины (глубина около 500 м) составляет 3-6 млн. долларов для условий Мексиканского залива, 15-20 млн. долларов для условий Северного моря и до 50 млн. долларов на шельфе арктических морей.

Бурение морских разведочных скважин на незамерзающем шельфе проводится почти исключительно c буровых установок погружного, полупогружного, самоподъёмного типов и буровых судов. Бурение эксплуатационных скважин ведётся co стационарных буровых платформ одним или двумя буровыми станками. Куст морских скважин на стационарной платформе может содержать от 12 до 96 скважин. Наметилась тенденция к росту числа эксплуатационных скважин c подводным заканчиванием устья, бурение которых ведётся c самоподъёмных или полупогружных платформ.

Глава 5. Исследования, проводимые в институтах геологического профиля Новосибирского центра СО РАН

Как уже говорилось ранее, советские ученые участвовали в большинстве рейсов "Гломара Челленджера" во всех океанах. Сорок советских ученых, главным образом из академических учреждений, участвовали в рейсах и обрабатывали керновый материал в лабораториях этих учреждений. Благодаря участию в проекте ученые нашей страны приобрели бесценный опыт и знания для работы по исследованию геологии, геофизики и геохимии Мирового океана. Но со времен "Гломара Челленджера" утекло немало воды, и теперь глубоководное бурение стало большей частью коммерческим. Исследования проводятся уже непосредственно компаниями, осуществляющими бурение, а как правило, это нефте - и газодобывающие компании. К обработке полученных в ходе бурения данных такие компании привлекают своих специалистов, поэтому доступ к информации ограничен.

Какое-то время назад в ИНГГ СО РАН осуществлялась информационная поддержка Сахалинских проектов. Собственных же исследований, связанных с глубоководным бурением в институтах геологического профиля новосибирского центра СО РАН, к сожалению, не проводится.

Заключение

Уже не раз упоминалось важность глубоководного бурения для исследователей всего мира. Это действительно единственный способ получить достоверную информацию о составе и структуре океанического дна. В ходе бурения можно не только получить массу необходимых научных данных, но и открыть доступ к многочисленным ресурсам, сокрытым в недрах океана. Таким образом можно без лишней скромности сказать, что глубоководное бурение открыло человечеству путь в океан.

В работе автор постарался максимально сжато привести многочисленные результаты глубоководного бурения, которые заставили геологов пересмотреть и уточнить имеющиеся теории и гипотезы, осветить технологию процесса, а также рассказать о полезных ископаемых, которые хранит океан.

В заключение хочется привести несколько любопытных фактов, связанных с глубоководным бурением.

Норвежская платформа "Тролл-А", яркая "представительница" семейства больших северных платформ, достигает 472 м в высоту и весит 656 000 тонн.

Американцы считают датой начала морского нефтепромысла 1896 год, а его первопроходцем - нефтяника Уильямса из Калифорнии, который бурил скважины с построенной им насыпи.

В 1949 году в 42 км от Апшеронского полуострова на эстакадах, сооруженных для добычи нефти со дна Каспийского моря, был построен целый поселок под названием Нефтяные Камни. В нем неделями жили сотрудники предприятия. Эстакаду Нефтяных Камней можно увидеть в одном из фильмов о Джеймсе Бонде - "И целого мира мало".

Необходимость обслуживать подводное оборудование буровых платформ существенно повлияло на развитие глубоководного водолазного оборудования.

Чтобы быстро закрыть скважину при аварийной ситуации - например, если шторм не позволяет буровому судну оставаться на месте, - используют своего рода пробку под названием "превентер". Длина таких превентеров достигает 18 м, а вес - 150 тонн.

Началу активной разработки морского шельфа способствовал мировой нефтяной кризис, разразившийся в 70-х годах прошлого столетия. После объявления эмбарго странами ОПЕК возникла острая необходимость в альтернативных источниках поставок нефти. Также освоению шельфа способствовало развитие технологий, достигших к тому времени такого уровня, который позволял бы осуществлять бурение на значительных морских глубинах.

Газовое месторождение Гронинген, открытое у побережья Голландии в 1959 году, не только стало отправной точкой в разработке шельфа Северного моря, но и дало название новому экономическому термину. Эффектом Гронингена (или голландской болезнью) экономисты назвали существенное удорожание национальной валюты, произошедшее в результате роста экспорта газа и негативно сказавшееся на других экспортно-импортных отраслях.

Словарь основных терминов

· Мобилизм - движения в твёрдой оболочке Земли.

· Спрединг - геодинамический процесс растяжения, выражающийся в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой в мантии, а также твердыми протрузиями мантийных перидотитов.

· Рифт - крупная линейная впадина в земной коре, образующаяся в месте разрыва коры в результате её растяжения или продольного движения. Существует две модели образования рифтов: модель Вернике и модель Маккензи. В последнее время геологи чаще используют смешанную модель.

· Рифтовая долина - крупное рифтовое образование рельефа.

· Вертлюг - соединительное звено двух частей механизма (или звеньев цепи), позволяющее каждой из них вращаться вокруг своей оси, например звено между подъёмным механизмом и грузом. Предотвращает скручивание веревки, тем самым избавляет от лишних нагрузок.

· Водоотделяющая колонна - элемент подводно-устьевого оборудования скважины, служащий для соединения подводного устья c роторным столом буровой установки плавсредства (платформы, судна). Изолирует от толщи воды направляемую в устье скважины бурильную колонну, инструменты и позволяет вести морское бурение c замкнутой циркуляцией бурового раствора.

· Гидравлический керноотборник - устройство для извлечения керна с гидравлическим приводом.

· Дамба - гидротехническое сооружение, представляющее собой барьер для текущей воды или сдерживающий стоячую воду.

· Дивертор - устройство для отклонения потока, относится к противовыбросовому оборудованию на скважинах.

· Драга - плавучий, комплексно-механизированный горно-обогатительный агрегат с многоковшовым рабочим органом для подводной обработки преимущественно россыпей. Максимальная ёмкость черпака 600 дм 3

· Заканчивание скважины - процесс, при котором законченная скважина готовится к эксплуотации с помощью оборудования устья скважины.

· Компенсатор вертикальных перемещений - устройство предотвращающее сильное отклонение скважины от оси в вертикальном положении.

· Комлексные руды - природные минеральные образования, содержащие несколько металлов, или других ценных компонентов в таких соединениях и концентрациях, при которых их промышленное использование технологически возможно и экономически целесообразно

· Линии манифольда и выкида - элемент нефтегазовой арматуры, представляет собой несколько трубопроводов, укреплённых у основания, и рассчитанных на высокое давление, закреплённых по определённой схеме и снабженных необходимой запорной, или иной арматурой.

· Превентор - устройство для герметизации устья буримой скважины служит для предотвращения открытого фонтанирования нефти или газа

· Райзер - колонна стальных труб, тянущаяся от судна до дна

· Эмбарго - запрещение гос властью ввоза в страну или вывоза из неё товаров, валюты, ценных бумаг, или иных ценностей

Список использованной литературы

1. Басов И.А. Глубоководное бурение в океанах // Соросовский образовательный журнал, 2001 №10, Т.7. с.59-66.

2. Геология нефти. Справочник Т.1. кн.1 - Москва: Недра, 1968.760 с.

3. Геология нефти. Справочник Т.2. кн.2 - Москва.: Недра, 1968.802 с.

4. Геологический словарь: в 2х томах, Т.1: А-М /Ред.А.Н. Криштофович - Москва: Недра, 1973. - 486 с.

5. Геологический словарь: в 2х томах, Т.2: Н-Я /Ред.А.Н. Криштофович - Москва: Недра, 1973. - 456 с.

6. Кеннет Дж. Морская геология в 2х томах, Т.1., пер. с англ. Москва: Мир, 1987, 397 с.

7. Короновский Н.В. Гидротермальные образования в океанах // Соросовский образовательный журнал, 1999, №10. с.55-62.

8. Короновский Н.В. Общая геология: учебник. Москва: КДУ, 2006. - 528 с.

9. Пейве А.В. Геология дна мирового океана по данным глубоководного бурения // Вестник РАН, 1982, №2. с.35-40.

10. Сотников В.И. Рудообразование в океанах // Соросовский образовательный журнал, 1998, №7. с.77-82.

11. Трофимук А.А. Избранные труды в 4х томах Т.2. Стратегия и методика поисков и разведки месторождений нефти и газа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал "Гео", 2002, 243 с.

12. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов - Москва: Научный мир, 2001.606 с.

13. Хаин В.Е. Современная геология: проблемы и перспективы // Соросовский образовательный журнал, 1996, №1, с.66-73.

14. Глава 75. Нефтеразведка и нефтедобыча. Редактор - Richard S. Kraus // http://base. safework.ru/iloenc? hdoc&nd=857200806

15. http://www.mirnefti.ru/index. php? id=10

16. http://www.wdcb.ru/sep/sedimentary_basins/Philsea/Marian_dril.ru.html

17. http://geo. web.ru

18. http://ru. wikipedia.org

19. http://dic. academic.ru

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Цели и проблемы с которыми сталкиваются сейсмические методы решения геологических задач, способы их решения. Современные методы и направления сейсморазведки. Исследования, проводимые в институтах геологического профиля новосибирского центра СО РАН.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.07.2012

  • История изучения океана с середины XIX века до 50-х гг. XX века. Открытие полосовых магнитных аномалий. Механизмы формирования срединно-океанических хребтов. Исследования, проводимые в институтах геологического профиля Новосибирского центра СО РАН.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 15.03.2012

  • Основные функции промывочных жидкостей: гидродинамические, гидростатические, коркообразующие и физико-химические. Краткая геологическая характеристика разреза скважины. Особенности технологии бурения. Анализ инженерно-геологических условий бурения.

    курсовая работа [341,4 K], добавлен 21.12.2010

  • Выбор способа бурения и построения конструкции скважины. Проверочный расчет буровой вышки. Технология погружения обсадной колонны, отбора керна, вращательного бурения. Составление геологического наряда. Организация морского бурения, ликвидационные работы.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.06.2014

  • Оптимизация процесса бурения по различным критериям, расчет оптимальной механической скорости проходки для осуществления процесса бурения скважин с допущением, что проведены испытания в идентичных горно-геологических условиях и с одинаковыми режимами.

    курсовая работа [419,5 K], добавлен 14.12.2010

  • Метод ударно-канатного бурения скважин. Мощность привода ротора. Использование всех типов буровых растворов и продувки воздухом при роторном бурении. Особенности турбинного бурения и бурения электробуром. Бурение скважин с забойными двигателями.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.10.2011

  • Методы кривления стволов скважин. Характеристика компоновок низа бурильной колонны, применяемых для гидромонирторного и роторного направленного бурения. Прогнозирование поведения КНБК. Влияние геологических факторов на траекторию ствола скважины.

    презентация [722,8 K], добавлен 20.09.2015

  • Классификация буровых установок для глубокого бурения. Основные блоки и агрегаты их взаимодействия. Факторы для обоснования конструкции скважины. Способы бурения, их характеристика. Цикл строительства скважины, монтаж и демонтаж бурового оборудования.

    отчет по практике [2,0 M], добавлен 05.05.2014

  • Хемогенные и органогенные осадочные горные породы. Геологическая деятельность рек. Развитие речных долин. Тектоническое районирование Российской Федерации. Элементы залегания геологических объектов. Горные породы и полезные ископаемые Кемеровской области.

    контрольная работа [255,0 K], добавлен 25.01.2015

  • Причины и обоснование выбора местоположения Кольской сверхглубокой. Коллектив работников, созданный для бурения в Кольской геологоразведочной экспедиции. Образцы, извлеченные на поверхность в процессе бурения. Итоги и перспективы изучения скважины.

    реферат [23,8 K], добавлен 07.02.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.