Ключ к золотому дну

Спрятанные сокровища

За 50-суточную экспедицию создатели комплекса планируют набурить два-три десятка 15-метровых скважин на глубине несколько километров, чтобы таким образом испытать свое детище в деле и провести разведку полиметаллических сульфидов на российском лицензионном участке.

В разведочном районе площадью около 10 тыс. кв. км, закрепленном за Россией на 15 лет (контракт Минприроды с Международным органом по морскому дну при ООН подписан в 2012 году), уже открыто десять крупных проявлений полиметаллических сульфидных руд на медь и цинк с попутными золотом и серебром. Суммарные прогнозные ресурсы этих проявлений _ более 80 млн тонн рудной массы, в которой не менее 3 млн тонн меди. «Ресурсная база российского разведочного района, несомненно, существенно вырастет в ходе дальнейших исследований», _ говорят в «Севморгео». Это единственное в стране предприятие, которое занимается глубоководным бурением.

Разработку отечественных глубоководных буровых комплексов к модной сегодня теме импортозамещения, пожалуй, и не отнесешь. Потому что замещать тут нечего: все существующие в мире станки используются исключительно в коммерческих целях самими государствами, они не продаются, а прорывные идеи и разработки тщательно охраняются. К тому же цена их создания (более 500 млн долларов) и сложность технологии буровых работ крайне высоки.

«Серьезнее всех за океаническое дно взялись австралийцы, правда, работают они на меньших глубинах _ 1,5 _ 2 км, зато и забуриваются на 150 метров, _ рассказывает главный инженер «Севморгео» Юрий Кузьмин. _ Их станок хорош, но деньги и технологии в этот проект вкладывали сразу четыре государства!»

А «Севморгео» придумало и построило буровой комплекс самостоятельно, силами 15 конструкторов и буровиков, причем на деньги, многократно меньшие, чем зарубежные конкуренты. Электронику для ТК-15 разработал и произвел его давний партнер _ петербургская компания «Системы управления и телевидения». Спецтранспорт, способный поднять на борт эту технику, предоставила «Полярная морская геологоразведочная экспедиция» из города Ломоносова.

Сфера интересов российских геологов _ глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС). Так называемые «курильщики» _ конусообразные месторождения полиметаллических сульфидов с содержанием меди до 25% (а попутно еще и цинка, золота, серебра). Другой заманчивый вид донных ископаемых _ железо-марганцевые конкреции, «камушки», на 25 _ 50% состоящие из марганца. Есть в океане и тонкие _ от 5 до 60 см _ кобальто-марганцевые корки с содержанием кобальта раз в десять выше, чем в норильских полиметаллических рудах...

Чтобы понять строение и оценить запасы таких месторождений, необходимо бурить частую сеть скважин глубиной не менее 15 метров каждая.

«Непромокаемый» бурильщик

«Мы работаем над «глубоководной» темой с начала 1990-х, _ рассказывает главный конструктор _ разработчик ТК-15 Владимир Рождественский. _ Уже брали керн с использованием собственных установок донного базирования _ «единички» и «двойки» (ГБУ-1 и ГБУ-2), но они бурят на глубину всего один-два метра. Сейчас эти комплексы работают в Тихом океане на тонких кобальто-марганцевых «корках» _ там хватает и метра. Для разведки ГПС требуется большая глубина бурения».

Последнюю проверку на суше перед морскими испытаниями в центральной Атлантике ТК-15 проходил на базе «Севморгео» в Усть-Ижоре. На взгляд непрофессионала _ станок как станок. Не слишком большой. Да и бурит не на километры, как, к примеру, огромные буровые у газовиков и нефтяников, а всего на 15 метров от поверхности.

Но вот поверхность, на которой прочно встанет ТК-15 прежде чем начать вгрызаться в океаническое дно, _ на глубинах 4 _ 6 тысяч метров. Это значит _ работа в темноте и под колоссальным давлением. А главное, на многокилометровом удалении от своего командного пункта _ корабля-лаборатории, на борту которого геологи будут исследовать подводно-подземную добычу бурового комплекса _ керн. Сложив все факторы, поневоле проникнешься уважением к этому крепышу _ «непромокаемому» и несгибаемому роботу-бурильщику.

В морских условиях все будет гораздо сложнее, ведь донные месторождения, которые предстоит «прощупать» этому станку, куда более неоднородны, да и основа _ базальт. Это здесь бур пройдет свой 15-метровый путь за 3 _ 4 часа, по твердой породе его максимальная скорость _ 20 см в час.

Предложение назвать наиболее сложные технологические задачи и оригинальные идеи, реализованные в ходе работы над комплексом, немало озадачивает петербургских конструкторов _ похоже, им проще перечислить редкие стандартные узлы и детали.

Сложнейшие системы электро- и гидроприводов, электропитания с борта судна, дистанционного управления и подводного телевидения, сама конструкция _ все придумано и реализовано в Петербурге.

На четырехкилометровой глубине статическое давление _ 400 кг на квадратный сантиметр, на 6 км _ 600 кг. Поэтому толщина стенок боксов, в которые упрятана электроника, управляющая механизмами на дне, _ 25 мм. Шесть маленьких телекамер и телеметрические датчики тоже в «броне», объективы _ за толстым сверхпрочным оргстеклом.

«Длина кабеля-троса, связывающего судно с аппаратом, достигает 8 км _ передавать через него сигналы телеметрии и команды с судна непросто из-за большого объема информации, _ поясняет директор «Систем управления и телевидения» Павел Шурбелев. _ Мы обеспечиваем на такой длине скорость передачи данных 21 _ 22 Мбит в секунду. Сравним: для передачи сигнала стандартного телевидения с видеокомпрессией достаточно 2 _ 3 мегабит».

Еще один немаловажный нюанс _ неподвижность поста управления. На такой глубине якорь не бросишь, однако судно, несмотря на океанские течения-волнения, все время «стоит» на одном месте с отклонением не более 4 _ 10 метров. Его удерживает система динамического позиционирования, также разработанная в «Севморгео».

Об ожидаемых результатах петербургские геологи пока говорят осторожно: «Появится какая-то ясность на российском лицензионном участке _ глядишь, и добыча окажется не за горами», _ улыбается главный инженер «Севморгео».

Хотя все понимают: на этом этапе главным результатом экспедиции будет все же не степень разведанности дна, а успехи самого железного бурильщика.

«Если испытание 15-метровой установки пройдет успешно, мы сразу же приступим к следующей, _ поясняет Юрий Кузьмин. _ На базе ТК-15 планируем сделать глубоководный буровой станок на 50 метров, ведь мощность сульфидного слоя может до 100 метров доходить. По моим представлениям, 50-метровый станок нам реально понадобится лет через семь, но браться за него надо уже сейчас».

Петербургские конструкторы в компании с коллегами из еще трех технологически развитых держав сдавать своих позиций не намерены. Как и сама наша страна, в течение последней четверти века активно и последовательно подбирающая, а точнее _ создающая ключи к океаническому «золотому дну».