Hogyan működik egy olajkút?

Olaj az angol nyelv sokoldalúbb főnevei közé tartozik. A közelmúlt tapasztalataitól és a mindennapi élet jellegétől függően a szó hallása felidézhet képek sütéses sütésről, agresszív barnulásról vagy az automatikus javítás "vastag" és "földes" szagáról üzlet.

De ma az olajnak - amelyet egykor "fekete aranynak" neveztek, mint egy bólintást annak elkerülhetetlen hatalmas vagyonába, aki az elmúlt évszázadokban jelentős olajmezőt fedezett fel - valami rossz hírű.

A fosszilis tüzelőanyagok lehetővé tették az emberi civilizáció számára, hogy világszerte soha nem látott technológiai és ipari ugrást tegyen századtól kezdve, mégis az olaj és az ősi szénalapú unokatestvérek valamiféle páriák Ma. Ennek oka az, hogy vitathatatlan bizonyítékok támasztják alá, hogy az olaj, annak minden értéke mellett, nemcsak az olajban közlekedési ágazatban, de minden más emberi erőfeszítés is komolyan károsítja a környezetet, amikor megégett.

Bármi legyen is az elképzelése arról, hogyan lehetne a legjobban kielégíteni egy olyan világ energiaszükségletét, amelynek lakossága 2019-től meghaladja a 7 milliárdot, bárki, aki látott már kőolajat, akár egy távolság, nem tudja értékelni azt a puszta mérnöki diadalt, amely valaminek a földből történő kiszivattyúzásával jár, ami nemcsak a szikla mélyén van, hanem az óceán feneke alatt maga. Az olajkutak különféle típusúak és színesebb történelemmel rendelkeznek, mint amire számítani lehet.

Az "olaj" számos olyan anyagra utalhat, amelyek nem polárosak és szobahőmérsékleten folyékonyak. Sokféle olaj táplálkozási energiát biztosít. Nem oldódnak fel a vízben (ezért az olajat csak vízzel nehéz tisztítani), mivel hosszú hidrogén-szén vegyi láncaik hidrofóbak ("félnek a víztől"). Az "olaj" a jelenlegi helyzetben olyan anyagokra utal, amelyek jelentős koncentrációban találhatók a Közel-Keleten, Venezuela partjainál, Észak-Amerika és néhány más régióban.

Az olaj (más néven kőolaj, latinul a "petra" vagy a kőzet, az oleum vagy az olaj a három elsődleges fosszilis tüzelőanyagok, sok millió év alatt élő anyagokból képződött anyagok neve, bár nem tényleges kövületekből. A másik két típus az földgáz és szén. A fosszilis tüzelőanyagok várhatóan 2050 után is a világ energiaellátásának túlnyomó részét biztosítják a tudósok és a környezeti csoportok oldódó aggályai a bolygó felmelegedésével kapcsolatban, amely részben annak következménye égés.

A villamos energia, a fűtés és a szállítás tekinthető az olaj és kohorszainak fő felhasználási módjainak, de A fosszilis üzemanyagok elérhetősége messze kiterjed a feldolgozóiparra, az élelmiszer-előállításra, a kozmetikára és más iparágakra jól.

2018-tól az olaj a földgáz előtt futott, ami nagyobb mértékben járult hozzá az Egyesült Államok energiafogyasztásához, mint olaj a földgáz esetében 36-31 százalék volt (és a szénnél 13 százalék, így a fosszilis tüzelőanyagok felelősek az Egyesült Államok üzemanyagának 80 százalékáért) elfogyasztott). A fúrási technika használatának növekedése hidraulikus repesztés, vagy a "frakkolás" a földgáz földi kitermelése az 1990-es évektől kezdődően megugrotta az üzemanyag fogyasztását.

Minden jel arra mutat, hogy belátható időn belül nagy az igény a megfelelően működő olajkutakra. Mint megjegyeztük, 2018-tól a kőolaj biztosította az amerikai energiaigény 36% -át, és az összes fosszilis üzemanyagból származó energia majdnem felét adta. Ezeket a "belső" adatokat a 21. század első ötödikében gyors változás jellemezte, de összességében a fosszilis Az üzemanyagok várhatóan gyakorlatilag azonos arányú energiafogyasztást jelentenek mind belföldön, mind világszerte 2040.

• 2017-ben az Egyesült Államok naponta csaknem 20 millió 44 literes hordó nyersolajat hajtott át. Ez 880 millió gallon, vagyis fejenként több mint két és fél liter.

Olajat használnak - és jelenleg a legtöbb esetben szükséges - járművek mozgatásához. (Ne tévessze össze a terminológia: a "benzin" nevű dolgok a kőolajból származnak, míg a földgáz teljesen más.) Közvetlenül épületek fűtésére és termelésére is felhasználják elektromosság. A feldolgozóiparban a petrolkémiai ipar nyersanyagként kőolajat használ olyan termékek előállítására, mint a műanyagok, oldószerek és egyéb termékek.

A telefon, az emberi szívátültetés vagy a vezeték nélküli rádió megjelenésével ellentétben egyetlen ember sem nevezhető annak, hogy "olajkutak feltalálója" legyen.

Az olajkutakat bambán fúrták Kínában még akkoriban I. E. 347, és ezek ambiciózus projektek voltak: Ezzel a technológiával akár 800 láb mélységet is elérhettek. Körülbelül az 1500-as évekig a földről vett olajat használták a nap lámpáiban.

Az első olajkutak az 1850-es években elérték Európát, Kanadát és az Egyesült Államokat, a kialakulóban lévő ember ígérete nyomán Az ipari forradalom, amely korábban elképzelhetetlen mennyiségű áramtermelésre támaszkodott a saját fenntartása érdekében növekvő növekedés.

A 20. század folyamán a gőzvisszanyerő gyakorlatok, vízszintes fúrás és végül számítógépesítés tovább növekedett és alakította a virágzó olajipar kitermelési szempontját. A nagyobb termelés egyre több képességes kutat jelent, és ennek meg is lett az eredménye, az ipar néhány, talán kiszámítható "fekete szemével" együtt.

• 2016-ig csak az Egyesült Államokban több mint 1500 olajtársaságot alapítottak.

Hogyan található az olaj valójában, mielőtt eltávolítják a földről, és hogyan határozják meg a petrolkémiai mérnökök megéri-e egy elhelyezett olajraktár, annak bármilyen költséggel történő kivétele a földből a legegyszerűbb? Míg az olajkutakra fordított figyelem nagy része természetesen a látható funkción rejlik, kevesen értik meg, hogy bárki tudja, hova kell tenni ezeket az impozáns szerkezeteket.

Az olajkitermelés egyik különösen kevéssé ismert jellemzője: Bár igaz, hogy megtalálható föld alatt nincs olyan, hogy kényelmes medencékben vagy víztározókban létezik, vagy akár áramlik nedv egy fában. Nagyrészt el kell távolítani a tényleges kőzetek belsejéből, bár nagyok. (Képzelje el, hogy nagy állcsontműtétet kell végeznie, hogy egyetlen zavaró fogat kihúzhasson.)

Az olajipar szerencséjére a természet nagy részét elvégzi az olaj rendelkezésre bocsátásáért azzal, hogy egy részét kiszorítja a sziklákból, amelyek gyakran a hihetetlen belső nyomás. Ez lehetővé teszi az emberi olajkeresők számára, hogy utat találjanak a fő forráshoz, amely a Föld mélyén található.

Olajkút-diagramra van szükség az anyag megfelelő követéséhez, mivel a legtöbb terminológia a legtöbb ember számára ismeretlen.

Minden olajat meg kell fúrni, mielőtt berendezéseket lehetne elhelyezni a lyuk körül, és ezt kell érteni a "fúrótorony"Miután ezt a nehéz furatot kb. 6 hüvelyk és három láb közötti lyuk létrehozására használták, a kút oldalait különféle anyagokból, több rétegből készült burkolattal erősítik meg.

Az olajkút-szivattyú berendezés a kút teteje felett helyezkedik el, ahol az alulról eltávolított olaj az egyik oldalra irányul. Eztermelési fa"oldalról kissé hasonlít egy lóra, és komponensei vannak, amelyeknek nevei vannak. A kantár összeköti a kútba függőlegesen lefelé tolódó rudat a ló "fejével", amely vízszintesen irányítja az erőt egy járókeret mentén. Bonyolult szintek, szíjtárcsák és fogaskerekek sora vezet az elsődleges mozgatóhoz, a mechanikai erőforráshoz a termőfa másik végén.

Két fő technikát alkalmaznak az olajkutak fúrására. Ban ben vízszintes fúrás, az ötlet az olaj kinyerése, amely történetesen többnyire oldalirányú a talajhoz képest. Ez az a helyzet, amelyet a kőpalában leggyakrabban a kőzet kialakulásának módja miatt észlelnek (nagy nyomás alatt oldalra törik).

A vízszintes fúróegység J alakú mintázattal rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a kezelőinek először ki kell találniuk, hogy mennyire fúrjanak egyenesen lefelé, mielőtt vízszintesebben (nem 90 fokos fordulattal) indulnának. Miután meggyőződött erről a mélységről, a következő lépés a megfelelő szög megtalálása az alatta és az egyik oldalon lévő olajhoz való optimális hozzáférés optimalizálása érdekében.

Hidraulikus repesztésnél ("repedésszázad végén, egy újabb technika, amely a 20. század végén felszállt, nagy nyomású folyadék, amely homokot és egyéb durva anyagokat szivattyúznak át a korábban fúrt kútfuratokon, például a fent említett vízszintes fúrásokon kutak. Annak ellenére, hogy a feltörés hatékonyság szempontjából sikeres volt, annak ökológiai következményei a környezeti csoportok célpontjává tették.

Például át A repedéshez szükséges folyadék 90 százaléka a talajban marad, miután oda helyezték, és a vízigény rendkívül magas. További aggályok a toxin expozíció, a talajvíz és a szennyeződés, valamint a helyi levegő minőségének romlása.

A jelenlegi olajkút-korszak részének tekintett korábbi modellek többsége A-keretű fúrótorony volt, amelyet napjainkban is használnak, többnyire felderítő feladatok során. Vannak nagy átmérőjű (nagy furatú) fúrók olyan helyzetekben, amikor a műtéti precizitás nem jelenthet problémát.

A használt csiga típusa (a fúrószerszám tényleges fúrórésze) a föld alatti helyi viszonyoktól függ, amennyiben ezek ismertek vagy megjósolhatók. Ha például egy adott területről származó minta magas talajvízben van, akkor valószínűleg üreges csigát választanak. Az értékelési és a fúrási folyamatok valójában csak méretarányosan különböznek attól, hogy Ön eldönti, milyen lapátot használ a hátsó udvarban lévő oszlopfúráshoz.

Mint sejtette, a hordozható olajfúró berendezések útközben beléptek a képbe, és egy közös modell méretes, de kezelhető 265 fontot nyom. Ezeket szükség szerint teherautókra lehet felszerelni.

2010. április 20-án megnevezett olajfúrótorony Deepwater Horizon, amely a Mexikói-öböl mellett található, az Egyesült Államok délkeleti partjainál fogva, felrobbant, és 11 munkást megölt. Az azt követő három hónapban, mielőtt a fúrótorony tulajdonosának, a British Petroleum (BP) mérnökei jóval alább tudták volna fedezni a sérült Macondót a fúrótorony, a becslések szerint 4 millió gallon nyersolaj utat tett az óceánba, ezzel ez a fajta legrosszabb balesete a tiszta skála.

A robbanás nyomán számtalan per következett, amelynek ökológiai hatásai súlyosak voltak, és egy évtizeddel később még értékelést kaptak. Ilyen balesetek bekövetkezésekor a sérült kút sapkája logisztikai rémálommá válik, mind a víz alatt, mind a játékban rejlő fantasztikus nyomás miatt.

Ha egy működő olajkút rajzfilm stílusú kisfilmjét szeretné megnézni, olvassa el a YouTube-videó forrásait, amely pontosan ezt ábrázolja. Lehet, hogy nagyok és nehézkes megjelenésűek, de az olajkutak elegáns és bonyolult gépek, a buzgó telepítésük következményei ellenére.