История добычи нефти и газа.

Изначально нефть и битумы добывали открытым способом. Главная машина для добычи нефти – буровой станок. Первый буровой станок появился сотни лет назад, его устройство было предельно просто: огромное долото, подвешенное на тросах, которое поднимали и резко бросали, тем самым разбивая гонную породу. Такие машины назывались ударно-канатными. Вышеизложенный метод был энерго и трудоёмок. Энергия затрачиваемая на подъём долота уходила практически впустую. Позднее изобрели роторный способ бурения скважин, при котором скважина высверливается, а не выбивается. Механизм здесь сложнее: в скважину опускается труба, на конце которой находится бур, вращаемую с поверхности ротором. По мере того, как скважина становится глубже, трубу удлиняют. Насосом через трубу нагнетают глинистую воду для прочистки скважины от разрушенной породы и поддержания давления в скважине, чтобы не произошло обрушения скважины или зажима трубы.

Роторное бурение имеет значительный недостаток, что на больших глубинах требуется значительное количество энергии для вращения всей трубы скважины. Решить эту задачу удалось советским инженерам Капелюшникову, Волох и Корневу в 1922 году. Они предложили остановить ротор не на поверхности земли, а внутри скважины, непосредственно рядом с буровым инструментом. Двигатель расходовал энергию только на вращение бура. Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, глинистый раствор вращал маленькую турбину, прикрепленную к самому буровому инструменту. Данный станок назвали турбобуром, со временем его усовершенствовали, и теперь в скважину опускают несколько турбин, насаженных на один вал. Понятно, что мощность такой “многотурбинной” машины во много раз больше и бурение идет во много раз быстрее.

Инженеры Островской и Александров изобрели электробур. Они поместили электрический двигатель (10-15 см диаметром и 6-7 м высотой) на место водяной турбины. Электрический бур смазан маслом, находящимся под давление, чтобы его не смыло водой.

История добычи нефти и газа со дна мирового океана.

На шельфах морей и океанов выявлено около 2 тыс. месторождений нефти и газа с суммарными запасами нефти 40 млрд. т и газа 20 трлн. м³; пробурено более 300 тыс. скважин. Почти 100 стран ведут поисковые и эксплуатационные работы в акваториях при глубине воды до 1,5 км. Темпы освоения морских месторождений нефти и газа ежегодно увеличиваются.

В 1824 г. на шельфе Апшеронского полуострова близ г. Баку на расстоянии около 30 м от берега сооружались изолированные от воды нефтяные колодцы, из которых черпалась нефть. В 1870 г. в Японии около г. Идзумосаки был сооружен первый искусственный остров для нефтяных вышек. Приблизительно в это же время началось бурение наклонных скважин на калифорнийском побережье, которые достигли нефтяной залежи на расстоянии более 200 м от берега. Первые нефтяные скважины с плавучих барж были пробурены в Мексиканском заливе в 1933 г. при глубине воды 3,7 м. В 1935 г. у острова Артем (шельф Апшеронского полуострова) пробурена первая отечественная морская скважина, из которой получен мощный фонтан нефти. Первое морское нефтяное месторождение в СССР (Гургяны-море) введено в эксплуатацию в 1948 г., а в 1949 г. было открыто и с 1951 г. разрабатывается морское нефтяное месторождение «Нефтяные камни».

Быстрое развитие эксплуатационных и поисковых работ на морских месторождениях обусловлено успехами НТП (научно-технического прогресса).

Бурение скважин, как разведочных, так и промысловых уже ведётся не только на шельфе, а уже и за его пределами – на глубоководных районах. Всё же основные работы ведутся на глубинах 200-300 метров.

На небольших глубинах экономически оправданным является бурение с намывных островов или с платформ на жёсткой опоре. Для бурения и эксплуатации скважин набольших глубинах сооружают специальные плавучие станции и корабли с выдвижными опорами, но экономически поддерживать прочность данной конструкции возможно лишь на глубинах до 100 метров. Используют буровые установки полупогружного типа (C-Kvest, Penta-81 и др.). Перспективной техникой бурения являются корабли с буровыми вышками типа Glomar Challenger.

На глубинах 100-200 метров обустраивают постоянные (стационарные) платформы, требующие больших начальных финансовых вложений.

Бетонные установки оказались так же конкурентоспособными. Их основным и свойствами является то, что нет необходимости забивать сваи в коренную породу, они и так хорошо стоят под собственным давлением, в пустотелые бетонные колонные заливают нефть и используют их, как нефтехранилища.