Опыт бурения, пробоотбора и телепрофилирования в Арктических морях

Морское бурение является основным способом геологической заверки материалов геофизических исследований и получения информации о составе, возрасте, свойствах пород и связанных с ними полезных ископаемых. Выполнение буровых работ на шельфе помимо ресурсных позволяет также решать задачи мониторинга геологической среды шельфа, а также геополитические и стратегические задачи освоения шельфовых зон.

ВНИИОкеангеология располагает морским буровым комплексом УМБ-130 (установка многорейсовая буровая) в составе: буровой насосный агрегат АНБ-50, донная рама, элеватор для спуска-подъема бурового снаряда, лебедка для донной рамы, лебедка для бурового снаряда, буровой снаряд ПБС-127, комплект керноприемного и бурового инструмента. Комплекс УМБ-130 изготовлен и эксплуатируется в тесном сотрудничестве с Донецким научно-техническим университетом (ДонНТУ). В 2006 году комплекс использовался для выполнения геологической съемки в Чукотском море с морского буксира «Шуя». В 2007 году - для выполнения исследований криолитозоны моря Лаптевых с НИС «Иван Петров». Опыт использования комплекса показал возможность и эффективность его применения для морских геологоразведочных работ, в том числе на шельфе арктических морей с неспециализированных судов. В таблице 1 представлены основные технические характеристики установки УМБ-130. На рисунках 1,2 - элементы комплекса.

Технические характеристики морского бурового комплекса УМБ-130

Параметры	Показатели
• Максимальная глубина акватории	60 м
• Категории пород по буримости	I-V
• Глубина бурения	до 30 м (6 м за рейс)
• Диаметр бурения / диаметр керна, мм	130/94
• Выход керна, %	95±5

Известные трудности возникают при выполнении морских геологоразведочных работ в ледовых условиях. В 2007 году в рамках проекта по определению внешней границы континентального шельфа с атомного ледокола «Россия» в ледовых условиях выполнено 35 станций геологического опробования и около 50 км фото- телепрофилирования при глубине моря до 2600 метров. Пробоотбор выполняли вакуумной и гравитационной грунтовыми трубками, бокс-коррером, драгой. Вакуумная грунтовая трубка (рис. 3) стабильно обеспечивала пробоотбор на глубину 10 метров от поверхности дна со 100% выходом керна. Общая длина трубки 12,5 метров.

Выполнение донного пробоотбора и телепрофилирования с атомного ледокола стало возможным за счет наличия во ВНИИОкеангеология мобильной лебедки в контейнерном исполнении (рис. 4). Лебедка имеет следующие технические характеристики:

2) Тяговое усилие на первых двух рядах - не менее 60 кН.

3) Диапазон скоростей перемещения каната на первых двух рядах намотки на барабан - от 0,8 до 1,2 м/с.

4) Скорость перемещения каната при спуске - до 2,5 м/с.

5) Плавный подъем и спуск геологических снарядов на борт и с борта судна.

6) Электропитание - от внешнего источника 380 В, 50 Гц, не более 60 кВт (пусковые токи отсутствуют за счет питания электродвигателя через частотный преобразователь)

7) Управление с выносного пульта по кабелю (длина кабеля 20 м).

8) Измерительная система: длина, скорость, натяжение троса.

9) Габаритные размеры лебедки в контейнере (0,5 стандартного 20-футового морского контейнера):

— в транспортном положении - длина 3000, ширина 2438, высота 2590;

— в рабочем положении - длина 5000, остальные размеры те же.

Опыт телепрофилирования с атомного ледокола показал высокую информативность этого метода. С его помощью на хребте Ломоносова было обнаружено шесть выходов коренных пород, по своему облику выглядевших как выходы базальтов, излившихся в подводных условиях (рис. 5). Общий вид фото-телевизионного комплекса представлен на рисунке 6.