Там, на севере, ветер сдирает кожу, а не разговаривает. В семидесятом году кто-то в министерстве ткнул пальцем в карту: «Бурим здесь». И поставили вышку — грязную, шумную иглу, которую воткнули в планету, как шприц в тромб. Не ради знания, а чтобы американцы удавились от зависти..
Кольский полуостров встречает гостя сдержанно. Камень, мох, холодный воздух, который пахнет озёрной водой и далёким морем. От этого запаха, смешанного с гарью солярки, постоянно свербит в носу, а на губах оседает соленая пленка, которую хочется сплюнуть.. Сопки здесь невысокие, но упрямые — стоят, как стояли тысячи лет назад. Лес жмётся к земле, берёзы гнутся под ветром, и кажется, что всё живое здесь научилось терпению.
Именно в этих местах, где природа не балует человека, родился замысел, который трудно назвать просто стройкой. Это была лаборатория под открытым небом, попытка задать Земле прямой вопрос и дождаться ответа.
Кольская сверхглубокая. В документах она значилась скромно — СГ-3, третья в системе сверхглубоких скважин Советского Союза. Программа родилась в шестидесятые, когда страна ещё помнила вкус первых космических побед и верила, что человеку по силам любая задача. Бурение началось в мае 1970 года. Рекордная глубина была достигнута в 1989 году, хотя работы на скважине продолжались до начала девяностых. Около двадцати лет бурения.
Чтобы понять, что это значит, представьте колодец. Вверху его диаметр — девяносто два сантиметра, почти как у деревенского сруба. А внизу, на последних метрах — чуть больше двадцати одного сантиметра. Скважина уходит туда, куда никогда не проникал солнечный свет..
Буровая установка на Кольской менялась дважды. Начинали с привычного «Уралмаша-4Э» — такие работали на нефтяных промыслах по всей стране. Но когда глубина перевалила за семь километров, стало ясно: нужна другая машина. Привезли «Уралмаш-15000», рассчитанную на пятнадцать километров, с высокой степенью механизации. Пол под ногами трясся так, что к концу смены ступни немели и казались чужими. В бытовке пахло прелой шерстью, «Беломором» и жареным луком..
Люди здесь работали особенные. Северная смена — так называли тех, кто оставался у скважины в полярную ночь, когда термометр падал ниже тридцати, а ветер с Баренцева моря пробирал до костей. Они искали «северные» надбавки, год стажа за два и возможность купить «Волгу» без очереди. А ответы... Ответы интересовали только лысеющих кураторов в Москве, у которых в кабинетах не дуло из щелей..
Одна из главных загадок сверхглубокого бурения — вес. Бурильная колонна на глубине в несколько километров весит сотни тонн. Сталь тянет вниз, и в какой-то момент установка просто не справляется с этой тяжестью. Решение нашли неожиданное: трубы из алюминиевых сплавов. Трубы везли с куйбышевского завода, говорят, переплавляли из бракованных фюзеляжей так и не взлетевших бомбардировщиков. На металле иногда попадались нешлифованные заусенцы, царапавшие ладони даже через брезентовые рукавицы.. Впервые в мировой практике бурильная колонна ниже двух тысяч метров стала алюминиевой. Двести тонн — много, но для стали на такой глубине это было бы вдвое больше.
Турбобур — сердце всей системы — представлял собой длинную машину в сорок шесть метров. Гидравлический привод, коронка диаметром двести четырнадцать миллиметров. Она вгрызалась в породу и выбирала керн — цилиндрик камня шестьдесят миллиметров в поперечнике. Маленький кусочек Земли, который потом поднимали наверх и изучали в лабораториях.
Ритм работы был особенным. Коронка служила около четырёх часов и давала семь-десять метров проходки. Потом её нужно было менять. А спуск и подъём колонны на глубинах свыше восьми километров занимал до восемнадцати часов. Почти сутки на то, чтобы достать инструмент, заменить изношенную деталь и опустить обратно. Восемнадцать часов тупого, тягучего ожидания. Кто-то дремал, сидя на ящике, кто-то тупо смотрел на масляное пятно на стене, пытаясь разглядеть в нём женский профиль..
На больших глубинах возникла ещё одна проблема: связь с долотом. Наземные датчики перестали «слышать» то, что происходит внизу. Инженеры придумали гидравлический канал связи — импульсы давления в буровом растворе, частотная модуляция. Это было не просто техническое решение. Это была попытка разговора с тем, что далеко и недоступно.
Технология опережающего ствола позволила сэкономить металл и силы. Съёмную колонну извлекали, ствол расширяли и обсаживали трубами. Металлоёмкость сократилась в пять-шесть раз. Шаг назад, чтобы потом уйти дальше — так работает терпение.
Ниже семи километров Кольская стала многоствольной. Порода на таких глубинах ведёт себя непредсказуемо: трещины, обвалы, зоны разрушения. Когда один ствол заходил в тупик, бурили новый от точки выше. Первый достиг одиннадцати тысяч шестисот шестидесяти двух метров. Второй — с девяти тысяч трёхсот семидесяти восьми до двенадцати тысяч шестидесяти шести. Третий — самый глубокий — ушёл от семи тысяч десяти метров до двенадцати тысяч двухсот шестидесяти двух. Был и четвёртый, остановившийся на одиннадцати тысячах восьмистах восьмидесяти двух метрах.
Скважина пересекла четыре зоны осложнений. Обсадка дошла до восьми тысяч семисот семидесяти метров. Ниже — открытый ствол, прямой контакт с глубинными породами на протяжении более чем трёх километров. Победа здесь измерялась не скоростью, а устойчивостью.
Земля показала свой нрав температурой. На семи километрах было сто двадцать градусов. На двенадцати — превысило две тысячи атмосфер. Обычные приборы выходили из строя за минуты. Пришлось создавать термобаростойкую аппаратуру, способную работать при двухстах градусах и выше. Евгений Козловский, министр геологии тех лет, вспоминал о холодильных установках в трубах — попытке охладить околоскважинное пространство, чтобы техника могла выжить.
Керн — главная добыча Кольской. Полный отбор образцов на всю глубину. Впервые в истории учёные получили информацию о строении земной коры не по косвенным данным сейсмики, а напрямую, из первых рук. Двенадцать километров каменной летописи, которую можно взять в руки, разрезать, изучить под микроскопом.
Находки удивляли. Зоны тектонических нарушений там, где их не ждали. Шесть типов рудной минерализации. Породы, которые по сейсмическим данным должны были быть базальтами, оказались метаморфизированными гнейсами. Земля оказалась сложнее, чем думали.
Отдельная история — тепло глубин. С каждым километром его становилось больше. Откуда оно берётся? Исследования показали: от сорока пяти до пятидесяти пяти процентов — вклад распада радиоактивных элементов в породах. Не сенсация, но ясность. Иногда главный ответ именно такой — спокойный и точный.
Задачи, поставленные перед Кольской сверхглубокой, были выполнены. Разработаны особая аппаратура и технология бурения на глубины, которые раньше казались недостижимыми. Создана инженерная школа. Получены данные, изменившие представления о строении континентальной коры.
Кольская остаётся самой глубокой вертикальной скважиной в мире. Не потому, что никто не пытался побить этот рекорд — пытались. Но двенадцать километров вертикально вниз, в кристаллические породы древнего щита, при температурах выше двухсот градусов — это рубеж, который пока не превзойдён.
К девяносто четвертому деньги кончились. Зарплату выдавали тушенкой, а «Уралмаш-15000», гордость советской инженерии, порезали автогеном местные же работяги, чтобы сдать цветмет и купить паленой водки.. Сегодня там торчит ржавый блин на двенадцати болтах, заваленный битым кирпичом и пустыми пластиковыми бутылками из-под дешевого пива. Бетон площадки крошится, сквозь него пробивается чахлая трава — время переваривает железо быстрее, чем камень...