Покорители земных недр
Шрифт:
А у нефтяников? Здесь буровик — основной исполнитель и истинный хозяин. Без бурения вообще нет ни нефти, ни газа. Единственный простой и надежный способ извлечения этих бесценных полезных ископаемых — через буровую скважину. Других способов нет и вряд ли когда-нибудь будут… (Сразу оговоримся, — за очень редкими исключениями. Так, в районе Ухты нефть добывают не из скважин, а из шахт. Но там особый случай — тяжелая нефть, которая ни самотеком, ни под давлением не может подняться
Формально и исторически нефтегазоразведка должна входить в общегеологическую ветвь, но фактически она давно уже превратилась в самостоятельную отрасль. Здесь свои особые методы и своя специфика, здесь самые глубокие скважины и самые мощные станки, здесь разведка и добыча неразрывно связаны между собой. И недаром у нас существуют три отдельных министерства: Министерство геологии (Мингео), ведающее поисками и разведкой в основном твердых полезных ископаемых, Министерство нефтяной промышленности (Миннефтепром) и Министерство газовой промышленности (Мингазпром); последние два занимаются только горючими жидкими и газообразными полезными ископаемыми и всем, что с ними связано. На буровом дереве эти две отрасли правильнее изображать примерно так, как на рис. 6.
О геологии и геологоразведке нам предстоит говорить более подробно, поэтому давайте пока отвлечемся от них и посмотрим на другие ветви бурового дерева.
Вот, например, строительная ветвь. Любое крупное строительство, любое сооружение, будь то высотное здание, дамба, канал, тоннель, мост, гранитная набережная, аэропорт, железная дорога… (далее может следовать перечень на несколько страниц), начинается не с проекта. Нет. Оно начинается с исследовательского бурения, с буровых скважин, которые выясняют все инженерно-геологические условия в заданном районе: физические свойства грунтов и коренных горных пород, их крепость и устойчивость, баланс подземных вод, наличие каверн в породах и многое другое. Десятки, сотни скважин… Только они могут дать однозначный ответ на главный вопрос — быть сооружению или не быть, а если быть, то где именно и каким. По их результатам устанавливают допустимые параметры сооружения. Лишь после этого можно приступать к проектированию. В противном случае любой самый грандиозный проект может оказаться радужным мыльным пузырем, а скажем, высотное здание может уподобиться падающей башне в итальянском городе Пиза.
Кстати, до сих пор эта башня (точнее, колокольня) продолжает «падать». Ежегодно она накреняется еще на 8 угловых минут, и уже возникла реальная угроза разрушения этого уникального памятника архитектуры (начало строительства ее относится к 1174 г.). По одному из проектов спасение башни будет осуществляться также с помощью бурения. Спустя восемь веков предполагается выполнить тот обязательный комплекс работ, который не был сделан перед началом строительства (как говорится, «лучше поздно, чем никогда»). Правда, сейчас перед бурением стоят уже не исследовательские, а аварийно-спасательные задачи. По проекту намечено пробурить систему дренажных скважин (рис. 7). После откачка воды понизится давление в порах подстилающего глинистого пласта. По расчетам колокольня хоть и не выровняется, но угол наклона стабилизируется.
Далее, прокладывание всевозможных трасс: автомобильных, железнодорожных, нефтеперегонных. Здесь тоже всегда и везде впереди идут буровики. Идут на мобильной самоходной технике: автомобилях, вездеходах, тракторах. Идут небольшими так называемыми «летучими» отрядами. Они намечают будущие трассы своеобразными и не совсем обычными вехами — вехами, направленными не только вверх, но и (что гораздо важнее) вниз (рис. 8). Они отыскивают профили надежности и прокладывают «дорогу»…
Аналогичные работы ведутся и при строительстве магистральных газопроводов; например, при прокладке газопровода Уренгой — Помары — Ужгород («Восток— Запад») протяженностью 4451 км. Стройка, которую называют «проектом века», на своем пути из Западной Сибири пересекает два горных хребта и 561 реку. На протяжении 121 км газопровод следует по вечной мерзлоте, более 1000 км — по болотам и топям. Чтобы достичь Западной Европы, он пересекает пять часовых поясов. Стройка велась в сложнейших условиях на огромной территории Тюменской области (размером с Испанию, Францию и Италию вместе взятые). С Уренгойского газового месторождения начинается трасса.
Этот трансконтинентальный газопровод — только часть создаваемого комплекса: в СССР сооружается шесть ниток газопроводов протяженностью от трех до четырех тысяч километров. Темпы строительства газопроводов, а они самые высокие в мире, обеспечиваются самой современной технологией, уникальной техникой и… заблаговременной и тщательной инженерно-геологической подготовкой трассы, которая проходит по болотным топям, горным кручам, по дну рек (например, по дну Волги на глубине 16 м).
А строительство плотин — красивейших и ответственнейших из творений рук человеческих, строящихся на века, меняющих лик Земли — ее климат и географию. Сколько инженерных и технических знаний вкладывается в их сооружение! В то же время имеется и печальная статистика: за последние 50 лет в странах Западной Европы и Америки было прорвано более тысячи плотин. 3 декабря 1959 г. во Франции в результате прорыва одной такой плотины, подпиравшей водохранилище объемом более 50 млн. м3 воды, практически был уничтожен город Фрежюс.
В Советском Союзе не было ни одной подобной катастрофы с плотинами благодаря тому, что советские строители, прежде чем строить такие ответственные сооружения, проводят тщательные и в большом объеме инженерно-геологические изыскания с отбором из скважин образцов грунта и горных пород. Эти образцы детально изучаются и подвергаются всесторонним нагрузочным испытаниям; межскважинное пространство исследуется радиоактивными, акустическими и другими методами.
Тоннели. Сложнейшие горно-технические сооружения. Наиболее известные из них: 20-километровый горный Симплонский тоннель между Швейцарией и Италией — самое длинное из существующих сооружений такого рода, проложенных на суше; тоннель Сейкан протяженностью 53,8 км — самый длинный в мире, он соединяет японские острова Хонсю и Хоккайдо, только подводная его часть (23,3 км) уже превосходит по длине Симплон.
Важность при строительстве тоннелей тщательной инженерно-геологической подготовки, базирующейся на данных бурения скважин, подтверждают следующие примеры.
Строительство тоннеля Сейкан было начато с проходки вспомогательной выработки, сечение которой составляло четверть главного. Вспомогательный тоннель помог сократить время сооружения главного. Строительство велось стандартным способом крепления штрека стальными арками (на их изготовление ушло 16 800 тонн металла) с последующим бетонированием стенок. Объем земляных работ составил 6,3 млн. м3, было израсходовано 1,5 млн. м3 бетона.