Велика ли разница между запланированной глубиной 15 километров и глубиной скважины «Черного столба» — 50 километров?
Не покажется ли читателю эта сверхглубокая скважина «мелковатой» на фоне грозных событий, вызванных фантастическим появлением «Черного столба»?
Фантастика, собственно, начинается с труб, с помощью которых осуществляется проводка и крепление (обсаживание) стенок скважины.
При бурении глубоких скважин одной из основных сил, доминирующей над всеми остальными, является сила собственного веса свободно висящей колонны труб. При вполне определенных условиях, зависящих только от материала труб и среды, в которой они находятся, наступает момент, когда напряжение в поперечном сечении трубы от собственного веса уравнивается с пределом прочности данного материала и дальнейшее увеличение длины подвески невозможно. Увеличение толщины стенок труб здесь не поможет, потому что предельная длина подвески труб равна отношению допускаемого материалом напряжения к удельному весу материала.
Так, например, глубина спуска в скважину, допустимая прочностью стальных труб, ограничивается 7–8 тысячами метров. В последнее время начинают успешно применять трубы из высокопрочных легких сплавов на основе алюминия, что может позволить за счет снижения их удельного веса увеличить длину подвески примерно в три раза. При этом не следует забывать о громадных внешних сминающих давлениях. Давление на дне океана в условиях повести не меньше 1000 атмосфер. Чтобы трубы обсадной колонны не были смяты, наружному давлению должно противостоять почти такое же внутреннее давление, которое, в свою очередь, окажется сминающим для труб бурильной колонны.
Элементарные расчеты показывают, что для достижения задуманной авторами глубины скважин материал труб должен обладать поистине фантастическими свойствами — пределом прочности порядка 400 килограммов на квадратный миллиметр при удельном весе, как у стали, или 160–200 килограммов на квадратный миллиметр при удельном весе, как у алюминия.
В настоящее время ведутся исследовательские работы в поисках использования всех прочностных возможностей, заложенных природой в структуре окружающих нас материалов.
Самая лучшая сталь имеет массу субмикроскопических дефектов, уменьшающих площадь действующего сечения. Ученые уже могут создавать в лабораторных условиях бездефектные «усики» сплошного металла, обладающие прочностью 200 килограммов на квадратный миллиметр. Но «усики» — это еще Не трубы…
