El Programa Continental Alemán de Perforación Profunda (en alemán: Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik Deutschland [1] ), abreviado como el pozo KTB , fue un proyecto científico de perforación llevado a cabo de 1987 a 1995 cerca de Windischeschenbach , Baviera. El principal pozo superprofundo alcanzó una profundidad de 9,101 metros en la corteza continental de la Tierra .
Localización | |
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Localización | Windischeschenbach |
Expresar | Baviera |
País | Alemania |
Coordenadas | 49 ° 48′55 ″ N 12 ° 07′14 ″ E / 49.81528 ° N 12.12056 ° ECoordenadas : 49 ° 48′55 ″ N 12 ° 07′14 ″ E / 49.81528 ° N 12.12056 ° E |
Producción | |
Tipo | Pozo científico |
Mayor profundidad | 9,101 metros (29,859 pies; 5,655 millas) |
Historia | |
Abrió | 1987 |
Activo | 1987-1995 |
Dueño | |
Sitio web | http://www.geozentrum-ktb.de |
El Ministerio Federal de Investigación financió el proyecto con 528 millones de marcos alemanes (270 millones de euros). La oficina de minería LBEG (Baja Sajonia) (Oficina Estatal de Minería, Energía y Geología) asumió el liderazgo del proyecto. Una vez finalizado el proyecto de perforación, el Centro Alemán de Investigación de Geociencias utilizó el pozo para instalar un observatorio sísmico profundo ( Tiefenobservatorium ) que estuvo activo desde 1996 hasta 2001. La torre de perforación utilizada en el sitio, una de las más grandes del mundo, permanece en su lugar. y se ha convertido en una atracción turística. Los dos pozos se mantuvieron abiertos para futuras investigaciones científicas y para pruebas in situ de equipos y dispositivos.
Historia
En octubre de 1986, el ministro alemán de Investigación y Tecnología (Bundesminister für Forschung und Technologie), H. Riesenhuber, anunció oficialmente que el pozo superprofundo del Programa Continental de Perforación Profunda de la República Federal de Alemania (KTB) se perforaría en el Área del Alto Palatinado del norte de Baviera. Este sitio fue seleccionado en comparación con un sitio alternativo propuesto en el área de la Selva Negra en base a las recomendaciones hechas por Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Estos se basaron en evaluaciones de los riesgos técnicos y financieros por parte del equipo de gestión del proyecto. La recomendación y selección del sitio fue precedida por una conferencia celebrada del 19 al 21 de septiembre de 1986 en Seeheim / Odenwald. Allí se presentaron y debatieron los resultados de los estudios de sitios en el Alto Palatinado y la Selva Negra. Inmediatamente después de la conferencia y la evaluación de los modelos y objetivos científicos y técnicos, los miembros de la Comisión del Senado de la DFG para la Investigación Interdisciplinaria Geocientífica votaron casi unánimemente por el sitio de Oberpfalz. Al presentar su decisión, la Comisión del Senado de la DFG enfatizó que si bien el sitio del Alto Palatinado fue favorecido en la votación, ambas ubicaciones ofrecieron una serie de objetivos de investigación positivos y que ambas ubicaciones eran sitios potencialmente adecuados para la perforación de investigación.
El proyecto perforó 2 orificios diferentes, primero un orificio piloto y luego el orificio principal. El pozo piloto (KTB Vorbohrung, KTB-VB) fue perforado el 22 de septiembre de 1987 y se terminó el 4 de abril de 1989 habiendo alcanzado los 4000 metros (11,790 pies). El pozo principal (KTB Hauptbohrung, KTB-HB) fue perforado el 6 de octubre de 1990 a unos 200 metros del pozo piloto. Alcanzó una profundidad total de 9,101 metros (29,859 pies) el 21 de octubre de 1994. [2] [3]
Resultados
El proyecto KTB utilizó varias innovaciones para el diseño de perforaciones. El experimento de perforación de Kola había tenido problemas con una alta fricción que se incrementó por la inestabilidad vertical al perforar a tales profundidades. Los científicos alemanes diseñaron una nueva cabeza de perforación que mantendría la dirección con una diferencia lateral mínima. El cabezal de perforación también fue diseñado para soportar temperaturas entre 250 y 300 ° C (482 y 572 ° F). Las expectativas originales eran que esta temperatura se alcanzara a una profundidad de unos 10 a 14 kilómetros. Esta es también la razón por la que se eligió el sitio del Alto Palatinado. El sitio de la Selva Negra se había considerado adecuado desde un punto de vista científico, pero se esperaba que tuviera un gradiente de temperatura más alto. En la ubicación del Alto Palatinado, sin embargo, se esperaba llegar al Erbendorfkörper , una masa profunda que se cree que está en el límite de una antigua placa continental y se identifica por su reflejo característico de ondas sísmicas.
Aunque no se alcanzó el Erbendorfkörper , la perforación KTB se consideró un éxito en general. Por un lado, la temperatura subió mucho más rápido de lo esperado. Esto provocó una discusión y una reformulación de las teorías sobre el gradiente de temperatura de perforaciones muy profundas. También se requerían otros cambios teóricos: se esperaba que las grandes presiones tectónicas y las altas temperaturas crearían rocas metamórficas . Inesperadamente, las capas de roca no eran sólidas a las profundidades alcanzadas. En su lugar, se vertieron grandes cantidades de líquido y gas en el orificio de perforación. Debido al calor y los fluidos, la roca tenía una naturaleza dinámica que cambió la forma en que se necesitaba planificar la próxima perforación súper profunda.
Los experimentos de la KTB arrojaron resultados interesantes. Las pruebas sísmicas iniciales mostraron registros muy diferentes en comparación con los que se encontraban cerca de la superficie, por lo que las teorías sobre la fuente de los reflejos sísmicos debían cambiar. Usando los datos, los reflejos de la profundidad podrían interpretarse mejor incluso cuando se inician desde la superficie.
El primer experimento, el "Experimento dipolo-dipolo" midió la conductibilidad eléctrica alrededor del orificio de perforación. Esto mostró líneas de grafito que se extendían a través de las rocas que permitían que las rocas se deslizaran cuando estaban bajo suficiente presión. El segundo experimento consistió en ejercer una alta presión en el pozo de perforación para que la roca comenzara a agrietarse, el "Experimento Integriertes Hydrafrac / Seismik" . La actividad sísmica resultante se midió en varias estaciones de la zona. La conclusión fue que la presión general provenía del sur, la placa tectónica africana en acción. El tercer experimento, el "Fluid / Hydraulik-Test ", bombeó grandes cantidades de fluido a la roca, lo que demostró que era generalmente porosa. [4]
Estas experiencias fueron la base del proyecto de seguimiento, el Programa Internacional de Perforación Científica Continental (ICDP) fundado en 1996. Los científicos alemanes de la KTB cooperaron estrechamente con el equipo de científicos e ingenieros responsables del Observatorio de la Falla de San Andrés en la perforación de profundidad. agujero. Este proyecto, llevado a cabo en California de 2002 a 2007, fue de una escala similar a la del KTB.
Referencias
- ^ literalmente: "Programa continental de perforación profunda de la República Federal de Alemania"
- ^ Bram, K; Draxler, J; Hirschmann, G; Zoth, G; Hiron, S; Kuehr, M (1 de enero de 1995). "Telescopio superprofundo de KTB Borehole-Germany en la corteza terrestre" (PDF) . Oilfield Review . 7 (1): 4-22. ISSN 0923-1730 . OSTI 109552 . Consultado el 5 de enero de 2020 .
- ^ Emmerman, Rolf; Lauterjung, Jörn (10 de agosto de 1997). "El programa alemán continental de perforación profunda KTB: descripción general y resultados importantes" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 102 (B8): 18179–18201. doi : 10.1029 / 96JB03945 . Consultado el 5 de enero de 2020 .
- ^ Anhäuser, Marcus (21 de diciembre de 2001). "Was die Wissenschaftler fanden: Ergebnisse der KTB" . Scinexx (en alemán).
enlaces externos
- Mapa de superficie geológica alrededor del sitio de perforación (imagen)
- Sección transversal geológica noroeste-sureste (imagen)
- Sección transversal geológica suroeste-noreste (imagen)
- GFZ Potsdam - Proyecto sucesor del ICDP (inglés)
- GFZ Potsdam - material fotográfico en el KTB
- Información adicional sobre KTB (alemán)
- Centro de coordinación principal de la KTB