1. История развития буровых работ

Первая в мире нефтяная скважина была пробурена на Апшеронском полуострове в 1847 г. История не сохранила ее назначение и полученный результат, однако известно кто пробурил (В. Н. Семенов) и где (район Биби-Эйбат). В США, в штате Пенсильвания, первая нефтяная скважина была пробурена в 1859 г.(Эдвин Дрейк), - по историческим данным скважина была продуктивной. Первый нефтяной фонтан в России был получен в 1866 г., с глубины 37,6 м, при бурении скважины на левом берегу реки Кудако (Кубань, Таманский полуостров), а в 1868 г. нефть была получена уже на севере России, на левом берегу р.Ухты из скважины, пробуренной ручным способом.

Первые скважины бурились ручным штанговым способом, издавна применявшимся при бурении скважин на воду и рассолы. Ручной штанговый метод проходки скважин к концу XIX столетия сменил канатно-ударный метод, который в начале XX столетия был заменен на механический вращательный способ бурения.

Важнейшую задачу механизации буровых работ решил русский горный инженер Г. Д. Романовский. Первая скважина с применением пара была пробурена в 1859 г., вторая – в 1865-69 гг., третья – в 1877 г., причем была достигнута рекордная для тех лет глубина – 750 м. Однако, широкое применение механического вращательного бурения скважин впервые было организовано в США в конце 80-х годов XIX столетия. Процесс замены ударно-канатного способа вращательным был достаточно долгим и завершился в основных нефтедобывающих странах только к середине 30-х годов XX столетия. Средняя глубина скважин на рубеже XIX и XX столетий только достигла 300 м. Применение канатно-ударного способа проходки скважин даже на эти глубины приводило к неоправданным временным и материальным затратам.

В 1901 г. впервые в США было применено роторное бурение с промывкой забоя циркулирующим потоком жидкости. В России первая скважина, пройденная роторным способом, была пробурена в 1902 г. в Грозненском районе. В 1929 г. в СССР впервые при бурении нефтяных скважин был применен турбинный способ. Первый российский турбобур был изобретен в 1890 г. К. Симченко, впоследствии усовершенствованный М. А. Капелюшниковым, С. М. Волохом, Н. А. Корнеевым. С 1944 г. турбинный способ бурения становится основным на нефтепромыслах СССР. В 1937-38 годах (А. П. Островский) была разработана конструкция забойного двигателя негидравлического типа – электробура.

Однако, несмотря на то, что русским и советским инженерам и ученым принадлежит приоритет в разработке и успешном решении большинства практических задач техники бурения, в результате экономических, политических кризисов в России, двух мировых и гражданской войн, в ХХ столетии наметилось отставание СССР от США в применении технических средств и разработок в области бурения нефтяных скважин, которое унаследовала Россия и в ХХI столетии.

Одной из основных причин бурного развития техники бурения была необходимость увеличения глубины изучения и поиска глубокозалегающих месторождений (залежей). Необходимость эта была обусловлена уже тем, что фонд лежащих на небольшой глубине залежей был исчерпан практически сразу же с началом планомерных геологоразведочных работ на нефть в конце XIX столетия. В зависимости от технического прогресса, достигнутого в увеличении глубины проходки буровых скважин, шел процесс открытия и освоения новых нефтегазоносных провинций. Так, в 30-40 годы XX столетия стало возможным, при достижении глубин бурения более 1000 м, открытие Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, в 50-е годы достижение глубин 2000-3000 м способствовало открытию Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции.

В настоящее время в России темпы развития технических средств разведки глубокозалегающих месторождений (залежей) углеводородов, в результате распада СССР и переориентации экономики с государственной на частную форму собственности на средства производства, заметно снижены. В то же время участие крупных международных холдингов в развитии нефтегазовой отрасли России и, соответственно, отечественных вертикально интегрированных нефтяных компаний (ВИНК) в освоении передовых технологий, должно это отставание ликвидировать.

Сегодня, как и в XIX, XX веках, основным лидером в бурении скважин является США. Ежегодно там бурится только на нефть и газ порядка 12000 скважин, общим метражом до 22000000 м, в том числе глубоких (свыше 4500 м)- более 600 скважин и сверхглубоких (более 6500 м) – 80-150 скважин. Несмотря на то, что большинство скважин в США проходят на глубины до 1500 м, в то время как в России, в среднем – 3000 м, баланс пока явно не в нашу пользу.

Несмотря на довольно приемлемую эффективность буровых работ, темпы роста их в России зависят от многих составляющих, в том числе от решений на федеральном уровне. Перекосы в недропользовании, образовавшиеся в результате непродуманной приватизации и последующей законотворческой деятельности привели к резкому снижению объемов геологоразведочного бурения и к потере практически 70 % кадров геологоразведчиков. Особо следует отметить очень большой процент износа бурового оборудования. Несмотря на достаточно интенсивное развитие производства буровой техники в новом столетии, спрос на отечественные установки достаточно ограничен. Сказывается не ликвидированное до сих пор отставание отечественного машиностроения даже от производителей ближнего Зарубежья. До сих пор отечественные буровые установки характеризуются повышенной металлоемкостью, низким качеством автоматизированных блоков управления, даже по сравнению с произведенными в Польше.