Буровикам для завоевания недр нужны не только «метеорологические ракеты», способные дать кратковременную информацию. Буровикам нужны спутники, постоянные спутники, которые не два часа, а дни, недели, месяцы следят за работой в забое скважины.
Вот когда на пути конструкторов встало препятствие почти непреодолимое… Вот когда конструкторы подземных спутников позавидовали создателям спутников космических.
В воздухе, в безвоздушном пространстве вселенной есть надежнейший способ получения любой информации: радио, телевидение, световые сигналы.
А как получить информацию из-под земли?
Радио и свет исключены.
Но электричество, оказалось, можно использовать.
Если в нижней части колонны буровых труб установить изолированный электрод, то при подключении генератора между электродом и колонной в окружающую породу стекает ток. Часть его поглощается жадной до электричества землей, а часть все-таки можно уловить приемным устройством на поверхности земли.
Сила сигнала, принимаемого на поверхности, зависит в этом случае от глубины погружения электрода, сопротивления различных пород, встретившихся на пути. Базальты, граниты, песчаники и известняки обладают различной электропроводностью. Ее надо знать при расчете передачи. Иначе сигнал «погаснет» в породе.
Но мало знать электропроводность пласта. Надо иметь хотя бы приблизительные сведения о мощности всех пластов по всему разрезу скважины и знать сумму их электропроводности.
И эта задача была решена инженерами конструкторского бюро средств автоматизации К. О. Левитским и В. К. Беланом.
Ученые Грозного, проводившие подобные эксперименты, доказали, что по гальваническому каналу можно получать сигналы с глубины до 4 километров.
Найти способ передачи сигналов из недр — полдела. А где взять энергию?
Сначала попробовали питать подземные спутники энергией с земной поверхности. Но колонка буровых труб вращается, хотя бы время от времени. Провода перекручиваются. Замыкание — и конец.
Аккумуляторы? Но они громоздки. Их не упрячешь в небольшой по диаметру снаряд.
Чтобы передать на поверхность сравнительно небольшое количество информации, хотя бы сведения об осевой нагрузке и крутящем моменте, с глубины 1 200 метров, необходима мощность 30 ватт; с глубины 3 тысячи метров — 800 ватт, а из забоя на 6 тысяч метров—23 киловатта. Эти мощности даны для конкретных геологических условий, например известняков, песчаников. А встретятся на пути граниты или базальты — и таких мощностей может не хватить.
Ученые стали искать.
Для того чтобы очищать забой от шлама, предотвратить выброс (ведь в глубине царят огромные давления!) и вращать турбобур, в скважину гонят глинистый раствор. Сила, с которой его заталкивают в скважину, огромна — сотни атмосфер. А что, если использовать эту силу? Поставить внутри колонны, около прибора спутника, крохотную гидроэлектростанцию!
Но это годится только для небольших глубин, порядка полутора-двух километров. Мощность электростанций-малюток не может быть большой.
Снова тупик. Снова поиск.
Ретрансляция! Поставить в скважине несколько приемо-передатчиков, несколько электростанций. Это дает огромный энергетический выигрыш.
ebooksa