3 Загальні поняття про будівництво свердловин

3.1 Історичні віхи розвитку буріння свердловин

Перша свердловина, для видобутку прісної води була споруджена в 1126 році на території Франції у провінції Артуа. Згодом, за назвою провінції Артуа, колодязі і свердловини, споруджені для видобутку води, почали називати артезіанськими.

Для водопостачання Одеси в 1831 році було пробурено чотири свердловини глибиною від 36 до 189м. У наступні роки на воду бурили свердловини в Сімферополі, Керчі, Ризі, Петербурзі та інших містах.

Відомості про початок використання нафти та інших вуг­леводів у побуті відсутні, але очевидно, що це мало місце ще в стародавні часи. На перших порах нафту використовували як лікувальний засіб. Нафту і природний бітум використовували також як будівельний матеріал. У Карпатах місцеве населення використовувало нафту для лікування ревматизму і шкіряних хвороб, дублення шкіри, виготовлення колісних мастил, освітлення і, навіть, як зброю.

У літературних джерелах про видобуток нафти біля Дрогобича вперше згадується у 1617 році. В 1721 році Жанчинський писав, що в Слободі Рунгурській і на Покутті на Станіславщині, біля Стебника і Ясениці Сільної на Львівщині видобували нафту з природних джерел і вживали її для мащення возів, вичинення шкіри, а також палили в лампадах замість масла.

Розширення сфери використання нафти спричинило вдосконалення техніки її видобутку. Використовуваний раніше спосіб збирання нафти в місцях її виходу на поверхню зем­лі вже не забезпечував потребу в ній. Виник ямний (або копаночний) спосіб видобутку нафти. Для її видобутку копали неглибокі (до 2 м) ями, стінки яких закріплювали дерев’яними кілками. На дні ями накопичувалась нафта, яка просочувалась через грунт. Нафту з ям періодично вичерпували у міру її накопичення.

Великі географічні відкриття і розквіт торгових відношень значно сприяли росту різних галузей промисловості, особливо нафтової. Значно зріс попит на нафту, що призвело до розробки нової техніки її видобутку. Ямний спосіб вже не задовольняв потреби суспільства в нафті. Появився досконаліший - колодязний спосіб видобутку нафти. Колодязний спосіб видобутку нафти був досконалішим і вигіднішим від ямного, оскільки дозволяв експлуатувати глибші продуктивні пласти і збільшити її видобуток.

З літературних джерел відомо, що колодязний видобуток нафти в Ріпному на Прикарпатті почали в 1786 році.

Зацікавленість нафтою значно зросла на початку ХІХ століття, коли з’явились перші нафтоперегінні заводи і люди навчались видобувати з нафти гас. Саме тоді зародився промисловий видобуток і переробка нафти в Бориславі - центрі нафтової промисловості Прикарпаття. Бориславським гасом в ті роки освітлювали Відень і Прагу, станції та вагони австрійських залізниць.

Колодязний спосіб вже не міг задовільнити зростаючі потреби суспільства в нафті. Необхідний був досконаліший метод руйнування гірських порід, а разом з тим і новий спосіб вичерпування нафти на поверхню землі. Таким методом стало буріння свердловин.

Дослідженнями встановлено, що перша свердловина на нафту була пробурена в 1847 році В. Семеновим в Азербайджані на Бібі-Ейбаті.

Свердловини бурили спочатку ручним штанговим обертовим способом, який мав дуже низьку питому потужність. Цей спосіб поступово був витіснений ефективнішим механічним ударно-канатним способом, розробленим у 1864 році А. Но­восельцевим.

На Прикарпатті (Слободі Рунгурській, Бориславі, Східниці, Биткові) свердловини споруджували за допомогою бурових верстатів, що використовувались на соляному промислі. Ці верстати приводили в дію кіньми, а дещо пізніше-паровою машиною.

Із збільшенням глибин нафтових свердловин, які в 1900 році сягнули до 300 м, стають відчутнішими вади ударного способу буріння. На зміну ударному способу прийшло обертове буріння.

У 1901 році в США було вперше застосовано роторне буріння з промиванням вибою циркулюючим потоком рідини.

У 1923 році М. Капелюшников, С. Волох, М. Корнєєв винайшли гідравлічний вибійний двигун-турбобур, з допомогою якого в 1924 р. в Азербайджані була пробурена перша в світі свердловина. Надалі конструкція турбобура удосконалювалась і протягом 1933-1940 рр. були створені багатоступінчасті турбобури різних типів. Починаючи з 1944р. турбінний спосіб буріння почали широко застосовувати в усіх основних нафтових районах країни.

У 1937-1940рр. А. Островським, Н. Григоряном, А. Богдановим та іншими була розроблена конструкція вибійного електричного двигуна - електробура, а в 1966 році М. Гусман, С. Никомаров, Ю. Захаров та інші запропонували гвинтовий вибійний двигун.