Pierwsza nowoczesna metoda wiercenia ropy naftowej opracowana przez Edwina L. Drake w 1859 roku jest nadal używany do dziś, chociaż zwiększony popyt na produkty naftowe wymagał bardziej wydajnych środków produkcji ropy. Od 1859 roku świat zużył 800 miliardów baryłek ropy, a wiercenie ropy szybko stało się prężnie rozwijającą się branżą. Według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych nowe technologie pozwalają wiertaczom na dotarcie do rezerw ropy naftowej, które kiedyś uważano za nieosiągalne.
Funkcjonować
Szyby naftowe służą do pompowania ropy naftowej i ropy naftowej ze źródeł podziemnych. Ropa naftowa jest bardzo lepką cieczą o bardzo ciemnym kolorze. W stanie półstałym ropa naftowa staje się smołą. Geolodzy szukają kieszeni ropy naftowej w podziemnych złożach. Zbiorniki te mogą znajdować się setki, a nawet tysiące stóp pod ziemią i można do nich dotrzeć jedynie poprzez wiercenie pod powierzchnią. Gdy wiertnicy dotrą do zbiornika, zmiana ciśnienia powoduje wystrzeliwanie ropy naftowej na powierzchnię Ziemi. Nazywa się to „produkcją pierwotną”. Proces ten może trwać latami, ale większość ropy nadal pozostaje w zbiorniku. Gdy ciśnienie opadnie, firmy naftowe muszą użyć pomp, aby wciągnąć ropę do żurawia.
.
Wiercenie na morzu
Wiercenie ropy naftowej na morzu jest bardzo podobne do innych metod stosowanych na lądzie, z wyjątkiem tego, że na pokładach tych ogromnych statków wiertniczych często mieszkają członkowie załogi. Na głębokościach poniżej 200 stóp (61 metrów) używane są specjalne wiertnice olejowe zwane "podnośnikami typu jack up". Gdy głębokości osiągną 4000 stóp (1220 metrów), platformy są częściowo zanurzalne i są zakotwiczone na dnie oceanu za pomocą nóg wypełnionych powietrzem. Istnieją nawet statki wiertnicze, które kopią do głębokości 8000 stóp (2440 metrów) i używają zaawansowanego sprzętu nawigacyjnego. Jednak morskie odwierty naftowe od lat są plagą dla środowiska. Duże firmy naftowe są nieustannie oskarżane o rozlewanie do wody ropy naftowej i toksycznych chemikaliów, uwalnianie szkodliwych gazów do atmosfery i zagrażanie dzikim zwierzętom w pobliżu tych miejsc wiertniczych. Na przykład Chevron w latach 1992-1997 zapłacił prawie 10 milionów dolarów grzywny za liczne naruszenia ustawy o czystej wodzie.
Wiercenie obrotowe
Najbardziej rozpowszechnioną obecnie techniką wiercenia ropy naftowej jest wiercenie obrotowe. Proces ten można rozpoznać po żurawiku talowym i obrotowym stole obrotowym u podstawy. Ciężki bit jest przymocowany do długości rury. Ten rurociąg jest podzielony na segmenty, a głębokość wiercenia można zwiększyć, wydłużając długość rury. Wiercenie obrotowe wymaga również użycia specjalnego błota, które smaruje wiertło, wzmacnia boki wierconego otworu i pomaga w wyciąganiu zwiercin skalnych. Błoto to mieszanka gliny, wody i chemikaliów.
Wiercenie poziome
Do niektórych typów zbiorników najlepiej jest dotrzeć przez odwierty poziome. Wiercenie kierunkowe, jak je kiedyś nazywano, po raz pierwszy zostało wykorzystane do dotarcia do złóż ropy naftowej lub gazu ziemnego, gdy pierwotna produkcja została uruchomiona na pionowym polu naftowym. Wiercenie skośne, odbiegające od pionowych szybów naftowych, umożliwiało wiercenie większej ilości rezerwy. Kiedyś wykonanie pełnej poziomej studni zajmowało prawie 2000 stóp. Teraz nowoczesna technologia usprawniła ten proces, pozwalając na skręty o 90 stopni poniżej stu stóp. Skuteczne wiertło poziome może przepompować cztery razy więcej ropy niż pionowa studnia. Ponadto koszt wierceń poziomych jest nieznacznie niższy we wszystkich dziedzinach, jeśli chodzi o stosunek produkcji do kosztów. Jedna studnia pozioma może wykonywać pracę czterech studni pionowych.
Wiercenie udarowe
Wiercenie udarowe, zwane także wierceniem za pomocą narzędzi kablowych, to prosta metoda, której początki sięgają pierwszych wierteł stosowanych w latach 50. XIX wieku. Grunt jest łamany wiertłem przymocowanym do bloczka i linki. Wiertło jest wciągane na szczyt żurawia i wielokrotnie upuszczane na ziemię. Ten proces rozbija skałę na małe kawałki, które można usunąć, aby odsłonić głęboki odwiert. Wiercenie udarowe może osiągnąć głębokość ponad 328 stóp (100 metrów), a dzięki wymiennym wiertłom może być używane do wiercenia prawie każdego rodzaju powierzchni. Pod koniec XIX wieku wiercenia udarowe były wspomagane silnikami parowymi, ale później zastąpiono je wiertarką obrotową.