• Najgłębszy odwiert geologiczny na świecie powstał w Rosji
  • Odwierty wykonują np. laboratoria PKP PLK i GDDKiA
  • W Polsce funkcjonują trzy kategorie geotechniczne obiektów budowlanych

W Polsce dane geologiczne z terenu całego kraju gromadzi Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, który w zeszłym roku obchodził 100. urodziny. Przez te wszystkie lata Instytut wykonał kilka tysięcy otworów wiertniczych, co umożliwiło poznanie wgłębnej i powierzchniowej budowy geologicznej Polski. To właśnie dzięki niemu odkryto najważniejsze polskie złoża surowców mineralnych: miedzi, srebra, siarki, węgla kamiennego i brunatnego, soli kamiennej i potasowych, rud żelaza, tytanu, wanadu, cynku, ołowiu.

Głębokie odwierty geologiczne

Aby wytypować miejsce prowadzenia wiercenia, należy wykonać badania geofizyczne. Sam teren realizacji prac przypomina zwykły plac budowy. Głównym elementem jest wieża wiertnicza, która zwykle ma od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów wysokości, a w jej skład wchodzą agregaty prądotwórcze i silniki hydrauliczne, które napędzają przewód wiertniczy zakończony świdrem. Przewód w głąb ziemi najczęściej wchodzi nawet ponad 100 m na dobę (ale są wyjątki, jak choćby wiercenie w Tajlandii: ponad 1500 m na dobę). Wywiercony otwór zabezpiecza się rurami wykładzinowymi (najczęściej stalowymi) i specjalistyczną warstwą cementową (izoluje od otoczenia, więc całkowicie bezpieczne są wody podziemne).

Podczas prowadzenia odwiertu konieczne jest schładzanie rozgrzanego świdra, ponadto fragmenty rozkruszonej skały, tzw. zwierciny, muszą być wynoszone na powierzchnię. To właśnie dlatego stosuje się tzw. płuczki wiertnicze, czyli zawiesiny zawierające minerały ilaste i rozpuszczone sole mineralne.

Zwiększenie wydajności odwiertu geologicznego często uzyskuje się dzięki zastosowaniu metody szczelinowania skał. Na czym ona polega? W otwór wiertniczy wprowadzane są mikroładunki, które, wybuchając, perforują rurę i tworzą szczeliny w skałach. W dalszej kolejności przez otwór wiertniczy wtłaczane są, pod ciśnieniem kilkuset atmosfer, płyny szczelinujące złożone z wody i rozpuszczonych soli. Wtłoczona ciecz wnika w tysiące maleńkich pęknięć skał. Zawarte są w niej substancje udrażniające szczeliny, w tym głównie drobiny piasku, które nie pozwalają zamykać się tym szczelinom. Taka metoda służy do udrożnienia przepływu gazów i cieczy, które mają być wydobywane; w Polsce, od kilkudziesięciu lat, stosowana jest szczególnie w geotermii oraz przy wydobyciu gazu i ropy naftowej. Dzięki niej przepływy na powierzchnię są znacznie szybsze, wydobycie efektywniejsze. W wielu przypadkach, w polskich warunkach geologicznych bez szczelinowania wydobycie wód termalnych byłoby niemożliwe.

Najgłębszy odwiert geologiczny na świecie

Supergłęboki Odwiert Kolski – tak nazywa się najgłębszy pionowy odwiert na świecie. Został wykonany w celach badawczych. Znajduje się w Rosji, na Półwyspie Kolskim, około 10 km od miasta Zapolarnyj. Roboty rozpoczęto w maju 1970 r. Pierwotnie zamierzano uzyskać 15 km głębokości, przy czym skończyło się na nieco ponad 12,2 km (w 1994 r.).

Ostatecznie obiekt, w którym prowadzono odwiert, przestano utrzymywać w 2005 r. z powodu braku pieniędzy. W 2008 r. całkowicie opuszczono ten teren, a sam odwiert zabezpieczono metalowym czopem (znajduje się w ruinach wieży wiertniczej).

Budownictwo a odwierty geologiczne

W Polsce funkcjonują trzy kategorie geotechniczne obiektów budowlanych. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych, pierwsza kategoria obejmuje posadawianie niewielkich obiektów w prostych warunkach gruntowych, jak np. 1- lub 2-kondygnacyjne budynki mieszkalne i gospodarcze, a druga – obiekty posadawiane w prostych i złożonych warunkach (m.in. kubaturowe na fundamentach bezpośrednich lub pośrednich, przyczółki i filary mostowe oraz nabrzeża czy systemy kotwiące). Z kolei do trzeciej kategorii geotechnicznej należą obiekty posadawiane w skomplikowanych warunkach gruntowych oraz nietypowe obiekty – niezależnie od stopnia skomplikowania warunków gruntowych (np. rafinerie i elektrownie, zakłady chemiczne, zapory wodne, wyspy morskie i platformy wiertnicze).

W rozporządzeniu napisano też, że zawsze trzeba opracować opinię geotechniczną, a dodatkowo, w przypadku obiektów budowlanych drugiej i trzeciej kategorii, należy przygotować dokumentację badań podłoża gruntowego i projekt geotechniczny. Badanie gruntu można powierzyć geotechnikowi lub geologowi. W ramach badań gruntu wykonuje się właśnie m.in. odwierty.


W Polsce w ostatnim czasie badawcze odwierty geologiczne prowadził m.in. PKN Orlen, którego eksperci pobierali próbki spod dna Bałtyku. To element przygotowań do budowy morskich farm wiatrowych. Wykorzystano specjalistyczny statek, a badaniami objęto obszar o łącznej powierzchni około 131 km2, znajdujący się około 23 km na północ od linii brzegowej, na wysokości Choczewa i Łeby, gdzie Bałtyk ma kilkadziesiąt metrów głębokości. Na pokład statku wsiedli m.in. geolodzy, geofizycy, geotechnicy, technicy laboratoryjni i wiertnicy, który przeprowadzili odwierty geologiczne na głębokość kilkudziesięciu metrów pod poziom dna. Pobrane próbki będą zbadane pod kątem cech fizycznych i mechanicznych oraz nośności, dzięki czemu będzie można opracować plan rozmieszczenia turbin oraz określić optymalny rodzaj i wielkość konstrukcji wsporczych.


Odwierty geologiczne prowadzi się także w ramach budowy czy modernizacji dróg i linii kolejowych. W zeszłym roku umowę na zakup dwóch wiertnic, umożliwiających badania na głębokości do 20 m, podpisała spółka PKP Polskie Linie Kolejowe (PKP PLK). Sprzęt pomaga sprawdzać warunki gruntowo-wodne na terenach przyszłych inwestycji. Wcześniej pracownicy PKP PLK tego typu badania prowadzili ręcznie, do głębokości 5 m. Nowe wiertnice wspomogły prace mobilnych laboratoriów, kosztowały 1,8 mln zł. To urządzenia na gąsienicach, wyposażone m.in. w wiertła, miernik do pomiaru głębokości wody i gęstości gruntu.

Specjalne laboratorium prowadzi także Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA). Jej eksperci odwierty prowadzili np. na autostradzie A2 między węzłem Konotopa a granicą woj. mazowieckiego. Celem było rozpoznanie gruntu przed poszerzeniem trasy o dodatkowy pas. Inny przykład? GDDKiA właśnie przygotowuje się do budowy obwodnicy miejscowości Strykowo (woj. wielkopolskie). Niedawno ogłoszono przetarg na badania geotechniczne, w ramach których wykonane zostaną m.in. odwierty, a także przeprowadzona będzie ocena warunków gruntowo-wodnych.

Chociaż nie są one obowiązkowe, to zlecenie wykonania odwiertów geologicznych jest dobrym pomysłem także w ramach budowy domu jednorodzinnego. Bo choć uznaje się, że nośność większości gruntów w Polsce jest wystarczająca do bezpiecznego posadawiania takich budowli, to właśnie badania gruntu pozwalają uniknąć „niespodzianek” podczas budowy. W przypadku takiej inwestycji zakłada się, że wystarczy przeprowadzić cztery odwierty geologiczne na głębokość 3 m (mowa o domach niepodpiwniczonych). W różnych częściach Polski wygląda to oczywiście inaczej, ale można przyjąć, że średnio koszt wykonania odwiertu o głębokości 1 m to 130 zł. Jak więc widać, sumaryczny koszt takich badań będzie tylko niewielką częścią z wszystkich środków, jakie trzeba wydać na budowę domu.

Przeczytaj także: Ponad trzykilometrowy odwiert w Białym Dunajcu