Tyumen Superdeep Well ( SG-6 ) er en af de dybeste brønde i Sovjetunionen og Rusland, boret til en dybde på 7.502 meter. Det ligger 80 km fra byen Novy Urengoy i Yamalo-Nenets Autonome Okrug .
Det første videnskabelige program for systematisk ultra-dyb kontinental boring blev formuleret af Sovjetunionen i 1960-1962, udviklet og begyndte at blive implementeret i maj 1970, da boringen af Kola super-dyb brønd med en designdybde på 15 km begyndte i Murmansk-regionen, 10 km fra byen Zapolyarny. I 1991 blev dens boring stoppet i en dybde på 12.261 m, men den dag i dag er den den dybeste i verden. Så, i 1977, begyndte boringen af Saatli-brønden i Aserbajdsjan med en designdybde på 11 km (faktisk blev der boret 8324 m) [1] .
For at koordinere programmet for den omfattende undersøgelse af undergrunden og ultra-dyb boring blev den statslige videnskabelige og produktionsvirksomhed (GNPP) "Nedra" i 1986 oprettet i Yaroslavl. Under hans ledelse blev der boret 10 forskningsbrønde med en dybde på 4 til 9 km. Sideløbende begyndte boringen af superdybe brønde i andre udviklede lande - USA og Tyskland, hvor KTB-Oberpfalz-brønden i 1990-1994 blev boret i Bayern med en dybde på 9101 m [1] .
Brøndbyggeriet begyndte i 1987, boring blev udført indtil 1991, derefter blev det suspenderet og afsluttet i 1996 [1] . Brøndstrengen havde en diameter på 245 mm [2] .
Boring og primær forskning af Tyumen super-dyb brønd blev udført af Tyumen geologiske udforskning ekspedition af State Security Service af State Institute of Industrial Enterprise " Nedra ". Detaljerede og specielle undersøgelser - geologiske, geofysiske, geokemiske og hydrogeologiske blev udført af Kama Research Institute of the State Scientific and Production Enterprise "Nedra" (Perm). ZapSibBurNIPI, ZapSibNIGNI, VNIGRI , VNIGNI , SNIIGGiMS , OIGGM fra den sibiriske afdeling af Videnskabernes Akademi, MGGA , Moscow State University , VNIIGeosystem og en række andre organisationer var også involveret i forskningen.
Under boringen blev den mest komplette sektion af den mesozoiske - cenozoiske sedimentære dækning i den nordlige del af den vestsibiriske plade opnået .
I den nederste del af sektionen (i en dybde på 6424 til 7502 m) blev der fundet Permian - Trias vulkanske formationer, hvor Aimal, Korotchaev og Khadyryakh suiterne blev fundet.
Aflejringerne er overvejende basaltiske, stærkt ændret af sekundære processer. Det menes, at basalt kan være gunstigt for ophobning af gaskondensat og gasaflejringer [3] . Tykkelsen af den udsatte del af den vulkanogene sekvens er 878 m.
En af de mest alvorlige komplikationer ved ultradyb boring er fastklæbningen af borestrengen, som opstår under påvirkning af trykfald i brøndreservoirsystemet. Ved boring af Tyumen-brønden blev differentialklæbning kompliceret af virkningen af høje temperaturer og tryk (anomalifaktor op til 1,8), startende fra niveauet 6600 m. m., da boringen blev stoppet. I "problem"-intervallet blev klipper udvundet, repræsenteret af magmatiske formationer intensivt behandlet af metasomatiske processer, hvilket ikke blev antaget under designet og, som i mange andre tilfælde af ultra-dyb boring, bekræftede tilnærmelsen af videnskabelige ideer om strukturen af jordskorpen [2] .
Den anslåede dybde af brønden var 8 km. Tyumen-brønden viste en af de højeste bundhulstemperaturer - 230 °C ( Bertha Rogers i Oklahoma, USA - 260 °C, KTB-Oberpfalz i Bayern, Tyskland - 300 °C). På samme tid, selv på lavere dybder, kan temperaturen være endnu højere: ved det laveste punkt af Saltonhavets brønd i USA blev en temperatur på 355 ° C registreret ved 3220 m, og i en brønd kun 1440 m dyb. i en af de unge vulkanske strukturer i det vestlige USA var temperaturen 465 °С [1] .
Når der bores konventionelle brønde hundreder af meter dybe, roterer en motor placeret på toppen en streng af stålrør, en borekrone forstærket med hårde legeringer eller diamanter er fastgjort i den nederste ende af denne streng. Under rotation skæres en cylindrisk stensøjle ud - kerne , som periodisk fjernes fra det indre (kerne) rør, og hæver hele strengen af borerør til overfladen ved hjælp af et spil monteret på en borerig (for dette den skal være høj nok). Hvis det er nødvendigt, når strengen løftes, udskiftes boret [1] .
Hvis der bores uden kerneprøvetagning, knuses klippen indvendigt af et system af flere roterende karbidkegler og bringes op sammen med en speciel leropløsning pumpet ind i brønden for at stabilisere væggene, afkøle værktøjet osv. Brønde med ustabile vægge er forstærket med stålrør på hele vejen. Under boringsprocessen måles formationernes fysiske egenskaber konstant: temperatur, elektrisk ledningsevne, magnetisk modtagelighed, radioaktivitet. Denne proces kaldes logning .
Til ultra-dyb boring anvendes ukonventionelle tekniske løsninger. For eksempel er borehulsmotorer miniturbiner eller skruemekanismer installeret i bunden af borestrengen og drevet af borevæske, der sprøjtes under tryk ind i brønden. Selve brøndstrengen roterer ikke. Til fremstilling af kolonnen, for at reducere dens vægt, anvendes specielle lette, men stærke og varmebestandige legeringer - aluminium (Kola-brønd) eller titanium. De kan være 2 eller flere gange lettere end stål.
På store dybder skal mange fysiske problemer løses.
Den første af dem er forskellen mellem det hydrostatiske tryk af borevæskesøjlen og det litostatiske (sten) tryk af klippen. For at afbalancere den, på grund af specielle fyldstoffer, øges densiteten af borevæsken til ca. 2 g/cm³ [1] .
Da formationstemperaturen i store dybder overstiger 100-200 grader, er der behov for specialudstyr til at arbejde på sådanne brønde: metaldele og forbindelser, smøremidler, borevæske, især måleudstyr (elektronik svigter allerede ved 150 °C). Vandige borevæsker ved temperaturer over 230-250°C mister deres teknologiske egenskaber og skal ændres til oliebaserede løsninger [1] .
Store tekniske vanskeligheder er forårsaget af spontan krumning af brøndboringen på grund af geologiske inhomogeniteter af sektionen og andre årsager. Således afveg bundhullet i Kola-brønden i en dybde på omkring 12 km fra lodret med 840 m. Ved boring af KTB-Oberpfalz lykkedes det tyske specialister takket være brugen af specielle teknikker til at holde brønden i lodret position. at holde det lodret til en dybde på 7500 m, men på denne dybde er udstyret allerede nået på grund af høj temperatur og tryk, derfor var bundhullets afvigelse fra lodret i en maksimal dybde på 9101 m 300 m.
Den estimerede hastighed for boring af ultradybe brønde er 1-3 meter i timen [1] .
Boring og forskningsmaterialer fra Tyumen superdybe brønd blev brugt til videnskabeligt at underbygge olie- og gaspotentialet på store dybder i Nadym-Pur gas- og olieregionen, især i arbejdet af A. N. Bashkov ved Perm State Technical University [4] .
Med udtømningen af olie- og gasreserverne i de øverste lag sættes dybtliggende felter i kommerciel drift - for eksempel i den sydlige del af USA, i staterne Texas og Oklahoma, over 350 brønde med en dybde på 6,5. -7,0 km, 50 brønde blev boret i 1969-1999 dybde på mere end 7 km, 4 brønde nåede en dybde på mere end 9 km. Den dybeste brønd, Bertha Rogers (9583 m), blev boret i 1973-1974 på kun 502 dage [1] .
I øjeblikket er brønden lukket og betragtes som et potentielt turiststed [3] .