Kā darbojas naftas urbums?

Eļļa ir viens no daudzpusīgākajiem lietvārdiem angļu valodā. Atkarībā no nesenās pieredzes un ikdienas rakstura vārda dzirdēšana var izraisīt vārīšanas maisījuma, agresīvas sauļošanās vai automātiskā remonta "biezās" un "zemes" smaržas attēli veikals.

Bet šodien eļļai, kas savulaik nodēvēta par "melno zeltu", kā mājienu uz neizbēgamo milzīgo bagātību ikvienam, kurš gadsimtiem ilgi ir atklājis ievērojamu naftas atradni, ir kaut kas slikts.

Fosilie kurināmie ļāva cilvēku civilizācijai veikt bezprecedenta tehnoloģisku un rūpniecisku lēcienu visā pasaulē sākot ar 19. gadsimtu, tomēr nafta un tās senie brālēni uz oglekļa bāzes ir sava veida parijas šodien. Tas ir tāpēc, ka ir iegūti neapstrīdami pierādījumi, kas pierāda, ka nafta, neraugoties uz visu tās vērtību, attiecas ne tikai uz naftu transporta nozarē, bet arī visi citi cilvēku centieni nopietni kaitē videi, kad sadedzināja.

Lai kādas būtu jūsu idejas par to, kā vislabāk apmierināt enerģijas vajadzības pasaulē, kurā iedzīvotāju skaits no 2019. gada pārsniedz 7 miljardus, ikviens, kurš jebkad ir redzējis naftas urbumu, pat no attālumu, nevar nenovērtēt milzīgo inženiertehnisko triumfu, kas saistīts ar kaut ko izsūknēšanu no zemes, kas atrodas ne tikai dziļi klintī, bet arī klintī zem okeāna dibena pati. Eļļas urbumiem ir dažādi veidi, un to vēsture ir daudz krāsaināka, nekā jūs varētu sagaidīt.

Ar "eļļu" var attiecināt vairākas dažādas vielas, kas istabas temperatūrā ir nepolāras un šķidras. Daudzi eļļas veidi nodrošina uzturvielu enerģiju. Tie neizšķīst ūdenī (tieši tāpēc eļļu ir grūti notīrīt, izmantojot tikai ūdeni), jo to garās ūdeņraža-oglekļa ķīmiskās ķēdes ir hidrofobas ("ūdens baidās"). "Nafta" šajā kontekstā attiecas uz sīkumiem, kas ievērojamā koncentrācijā sastopami Tuvajos Austrumos, pie Venecuēlas, Ziemeļamerikas un dažu citu reģionu krastiem.

Eļļa (ko parasti sauc arī par naftu, no latīņu valodas no "petra" vai "akmens", un oleums, vai eļļa ir viena no trim primārajām fosilais kurināmais, nosaukums, kas piešķirts vielām, kuras daudzu miljonu gadu laikā veidojušās no dzīviem materiāliem, kaut arī ne no faktiskām fosilijām. Pārējie divi veidi ir dabasgāze un ogles. Paredzams, ka fosilā degviela kopā nodrošinās lielāko daļu pasaules enerģijas piegāžu pēc 2050. gada nepastāvīgas zinātnieku un vides grupu bažas par planētas sasilšanu, kas daļēji izriet no to sadedzināšana.

Elektroenerģiju, apkuri un transportu varētu uzskatīt par galveno naftas un tās kohortas izmantošanas veidu, bet fosilā kurināmā sasniedzamība sniedzas tālu ražošanas, pārtikas sagatavošanas, kosmētikas un citās nozarēs labi.

Sākot ar 2018. gadu, nafta apsteidza dabisko gāzi, kas nozīmēja lielāku ASV enerģijas patēriņa daļu kā nafta bija 36 līdz 31 procenti dabasgāzei (un 13 procenti ogļām, padarot fosilo kurināmo par 80 procentiem ASV degvielas) patērēts). Urbšanas tehnikas, kas pazīstama kā., Izmantošanas pieaugums hidrauliskā šķelšana, vai "sašķelšana", lai iegūtu dabasgāzi no zemes, izraisīja šīs degvielas patēriņa pieaugumu, sākot no 1990. gadiem.

Visas pazīmes liecina, ka tuvākajā nākotnē būs liels pieprasījums pēc pareizi funkcionējošiem naftas urbumiem. Kā atzīmēts, no 2018. gada nafta nodrošināja 36 procentus no Amerikas enerģijas vajadzībām un saražoja gandrīz pusi no visas enerģijas, kas iegūta no fosilā kurināmā. Šie "iekšējie" skaitļi 21. gadsimta pirmajā piektajā pusē bija strauji mainījušies, bet kopumā fosilie Paredzams, ka degvielām būs praktiski vienāda enerģijas patēriņa daļa gan vietējā, gan pasaules mērogā 2040.

• 2017. gadā ASV dienā iztērēja gandrīz 20 miljonus 44 galonu barelu jēlnaftas. Tas ir 880 miljoni galonu jeb vairāk nekā divarpus galonu uz cilvēku.

Eļļu izmanto - un šobrīd tā ir nepieciešama vairumā gadījumu - transportlīdzekļu pārvietošanai. (Nejauciet ar terminoloģiju: sīkumi ar nosaukumu "benzīns" nāk no naftas, bet dabasgāze ir pavisam kas cits.) To izmanto arī tieši ēku apsildīšanai un ražošanai elektrība. Ražošanā naftas ķīmijas rūpniecība izmanto naftu kā izejvielu tādu produktu ražošanai kā plastmasa, šķīdinātāji un citas preces.

Atšķirībā no tālruņa parādīšanās, cilvēka sirds transplantācijas vai bezvadu radio parādīšanās, nav neviena cilvēka, par kuru varētu uzskatīt, ka viņš ir "naftas urbumu izgudrotājs".

Naftas urbumi ar bambusu tika urbti Ķīnā vēl tālu 347. gadā p.m.ē., un tie bija vērienīgi projekti: izmantojot šo tehnoloģiju, tika sasniegti dziļumi līdz 800 pēdām. Tikai aptuveni 1500. gados dienas gaismās tika izmantota no zemes ņemta eļļa.

Pirmie naftas urbumi 1850. gados sasniedza Eiropu, Kanādu un ASV, topošā solījuma vadīti Rūpniecības revolūcija, kas balstījās uz iepriekš neiedomājamu enerģijas ražošanas apjomu, lai uzturētu savu strauji augoša izaugsme.

Visā 20. Gadsimtā tvaika reģenerācijas prakse, horizontāla urbšana un visbeidzot datorizācija turpināja augt un veidot plaukstošās naftas nozares ieguves aspektu. Lielāka ražošana nozīmē arvien vairāk spējīgu urbumu, un tas ir rezultāts kopā ar dažām, iespējams, paredzamām nozares "melnajām acīm".

• Kopš 2016. gada tikai Amerikas Savienotajās Valstīs bija reģistrēti vairāk nekā 1500 naftas uzņēmumi.

Kā faktiski atrodas eļļa, pirms tā tiek noņemta no zemes, un kā to nosaka naftas ķīmijas inženieri vai esošais naftas krājums ir tā vērts, lai to izņemtu no zemes ar jebkādiem līdzekļiem visvieglāk? Kaut arī lielākā daļa uzmanības, kas tiek pievērsta naftas urbumiem, dabiski ir saistīta ar to redzamo funkciju, maz cilvēku saprot, kā kāds zina, kur vispirms likt šīs impozantās struktūras.

Viena īpaši mazpazīstama iezīme par eļļas ieguvi: lai gan taisnība, ka tā ir atrasta pazemē nav tā, ka tas eksistē ērtos baseinos vai rezervuāros vai pat plūst sula kokā. Lielākoties tas ir jānoņem no faktisko iežu iekšpuses, kaut arī lielām. (Iedomājieties, ka jāveic liela žokļa operācija, lai tiktu izvilkts viens traucējošs zobs.)

Par laimi naftas nozarei daba veic lielu darbu, lai padarītu naftu pieejamu, daļu no tās izspiežot no akmeņiem, kas bieži nonāk zem neticams iekšējais spiediens. Tas ļauj cilvēkiem, kuri meklē naftu, atrast ceļu uz galveno avotu, kas atrodas dziļāk Zemē.

Lai pareizi sekotu šeit esošajam materiālam, ir nepieciešama eļļas akas diagramma, jo lielākā daļa terminoloģijas vairumam cilvēku nav pazīstama.

Katru eļļas urbumu nepieciešams urbt, pirms ap urbumu var izvietot aprīkojumu, un tas ir domāts ar terminu "urbšanas iekārtaPēc tam, kad šo smago urbumu izmanto, lai izveidotu urbumu aptuveni no sešām collām līdz trim pēdām platas, akas malas tiek pastiprinātas ar apvalku, kas izgatavots no dažādiem materiāliem slāņos.

Eļļas urbuma sūkņa aparāts atrodas virs urbuma augšdaļas, kur no apakšas noņemtā eļļa tiek novirzīta uz vienu pusi. Šis "ražošanas koks"No malas izskatās nedaudz kā zirgs, un tam ir komponenti ar nosaukumiem, kas atbilst. Žokļi savieno stieni, kas vertikāli virzās uz leju akā, ar zirga "galvu", kas horizontāli novirza spēku pa pastaigas staru. Sarežģītu līmeņu, skriemeļu un zobratu sērija noved pie galvenā virzītāja - mehāniskās enerģijas avota ražošanas koka pretējā galā.

Mūsdienās naftas urbumu urbšanai izmanto divus galvenos paņēmienus. In horizontāla urbšana, ideja ir iegūt eļļu, kas notiek galvenokārt sāniski attiecībā pret zemi. Šī ir situācija, kuru visbiežāk novēro akmens slāneklī, jo pati klints veidojas (augsta spiediena ietekmē tā mēdz plīst uz sāniem).

Horizontālai urbjmašīnai ir J formas raksts, kas nozīmē, ka tās operatoriem vispirms jāizdomā, cik tālu urbt taisni uz leju, pirms virzīties horizontālāk (nevis 90 grādu pagriezienā). Kad šis dziļums ir noskaidrots, nākamais solis ir pareizā leņķa atrašana, lai optimizētu piekļuvi zem un vienā pusē esošajai eļļai.

Hidrauliskajā šķelšanā ("fracking"), jaunāka tehnika, kas sākās 20. gadsimta beigās, augsts spiediena šķidrums, kas satur smiltis un cits neapstrādāts materiāls tiek sūknēts caur iepriekš izurbtiem urbumu urbumiem, piemēram, iepriekšminēto horizontālo urbšanu akas. Neskatoties uz fracking panākumiem no efektivitātes viedokļa, tā ekoloģiskās sekas ir padarījušas to par vides grupu mērķi.

Piemēram, pāri Pēc to ievietošanas 90 procenti šķidruma, kas vajadzīgs, lai sasmalcinātu, paliek zemē, un ūdens prasība ir ārkārtīgi augsta. Citas bažas ir toksīnu iedarbība, gruntsūdeņi un piesārņojums un vietējās gaisa kvalitātes pasliktināšanās.

Lielākā daļa agrāko modeļu, kas tika uzskatīti par daļu no pašreizējā naftas urbumu laikmeta, bija A rāmja platformas, kuras joprojām tiek izmantotas arī mūsdienās, galvenokārt izpētes misijās. Ir liela diametra (liela urbuma) urbji, ko izmanto situācijās, kurās ķirurģiskā precizitāte var nebūt problēma.

Izmantotā urbja tips (urbšanas instrumenta faktiskā urbšanas daļa) ir atkarīgs no vietējiem apstākļiem pazemē, ciktāl tie ir zināmi vai tos var paredzēt. Ja, piemēram, noteiktā apgabalā esošajā paraugā ir daudz gruntsūdeņu, iespējams, tiek izvēlēts dobs urbis. Novērtēšanas un urbšanas procesi mērogā patiesībā atšķiras tikai no tā, kā jūs izlemjat, kāda veida lāpstu izmantot, lai rakt pagalma bedri.

Kā jūs, iespējams, uzminējāt, pārnēsājamās naftas urbšanas platformas pa ceļam ienāca attēlā, un kopīgs modelis sver ievērojamu, bet vadāmu aptuveni 265 mārciņas. Pēc vajadzības tos var uzstādīt kravas automašīnās.

2010. gada 20. aprīlī nosaukta naftas platforma Dziļūdens horizonts, kas atrodas netālu no Meksikas līča un kurā atrodas ASV dienvidaustrumu krasts, eksplodēja, nogalinot 11 strādniekus. Trīs mēnešu laikā, kas sekoja, pirms platformas īpašnieka British Petroleum (BP) inženieri spēja aizsegt bojāto Macondo krietni zemāk platforma, aptuveni 4 miljoni galonu jēlnaftas nonāca okeānā, padarot to par vissliktāko šāda veida neveiksmi tīrā veidā mērogs.

Pēc sprādziena sekoja neskaitāmas tiesas prāvas, kuru ekoloģiskās sekas bija smagas un pēc desmit gadiem joprojām tiek vērtētas. Kad notiek šādas neveiksmes, bojātā urbuma aizvēršana kļūst par loģistikas murgu gan atrašanās zem ūdens, gan fantastiskā spiediena dēļ.

Ja vēlaties noskatīties multiplikācijas stila īsfilmu par naftas urbumu, kas darbojas, skatiet resursus YouTube videoklipam, kurā attēlots tieši tas. Tie var būt lieli un neizskatīgi, bet naftas urbumi ir elegantas un sarežģītas mašīnas, neskatoties uz jebkādām sekām, ko rada viņu dedzīgā izvietošana.