Ako funguje ropná studňa?

Olej patrí medzi univerzálnejšie podstatné mená v anglickom jazyku. V závislosti od vašich nedávnych skúseností a povahy vášho každodenného života vás počutie slova môže vyvolať obrázky varenia praženice, agresívneho opaľovania alebo „hustej“ a „zemitej“ vône automatickej opravy obchod.

Ale dnes má ropa, ktorá sa kedysi nazývala „čiernym zlatom“ ako kývnutie na nevyhnutné obrovské šťastie každého, kto v minulých storočiach objavil rozsiahle ropné pole, svoju zlú povesť.

Fosílne palivá umožnili ľudskej civilizácii urobiť na celom svete nebývalý technologický a priemyselný skok počnúc 19. storočím, ropa a jej starí bratranci na báze uhlíka sú svojho druhu vyvrhelia dnes. Je to tak preto, lebo sa objavili nezvratné dôkazy, ktoré ukazujú, že ropa, napriek svojej celej hodnote, má nielen svoju hodnotu dopravy, ale aj každé ďalšie ľudské úsilie, vážne poškodzuje životné prostredie, keď zhorel.

Nech už sú vaše predstavy o tom, ako čo najlepšie vyriešiť energetické potreby sveta s populáciou prevyšujúcou 7 miliárd obyvateľov od roku 2019, ktokoľvek, kto kedy videl ropný vrt, a to aj vzdialenosť, nemôžem si pomôcť a oceniť čistý technický triumf spojený s čerpaním niečoho zo zeme, ktoré je nielen hlboko v skale, ale aj v skale pod dnom oceánu sám. Ropné vrty majú rôzne druhy a majú pestrejšiu históriu, ako by ste čakali.

„Olej“ môže označovať množstvo rôznych látok, ktoré sú nepolárne a kvapalné pri izbovej teplote. Mnoho druhov oleja poskytuje výživnú energiu. Nerozpúšťajú sa vo vode (preto sa olej ťažko čistí iba pomocou vody), pretože ich dlhé reťazce vodíka a uhlíka sú hydrofóbne („strach z vody“). „Ropa“ v tomto kontexte označuje látky, ktoré sa nachádzajú vo významných koncentráciách na Blízkom východe, pri pobreží Venezuely, Severnej Ameriky a niekoľkých ďalších regiónov.

Ropa (tiež sa bežne nazýva ropa, z latinčiny „petra“ alebo „ropa“) a oleum alebo ropa je jednou z troch základných fosílne palivá, názov látok, ktoré sa tvorili mnoho miliónov rokov zo živých materiálov, aj keď nie zo skutočných fosílií. Ďalšie dva typy sú zemný plyn a uhlie. Očakáva sa, že fosílne palivá spolu zabezpečia prevažnú väčšinu svetových dodávok energie po roku 2050 napriek tomu rôzne obavy vedcov a environmentálnych skupín z otepľovania planéty, ktoré čiastočne vyplývajú z ich spaľovanie.

Elektrická energia, kúrenie a doprava sa môžu považovať za hlavné použitia ropy a jej skupín, ale dosah fosílnych palív siaha ďaleko do výroby, prípravy jedál, kozmetiky a ďalších priemyselných odvetví, ako napr dobre.

Od roku 2018 ropa predbiehala pred zemným plynom, čo vo väčšej miere prispieva k spotrebe energie v USA, ako ropa predstavovala 36 až 31 percent v prípade zemného plynu (a 13 percent v prípade uhlia, vďaka čomu sú fosílne palivá zodpovedné za 80 percent amerického paliva). spotrebované). Zvýšenie používania vŕtacej techniky známej ako hydraulické štiepenie, alebo „štiepenie“ na ťažbu zemného plynu zo zeme vyvolalo začiatkom 90. rokov prudký nárast spotreby tohto paliva.

Všetko nasvedčuje tomu, že v dohľadnej budúcnosti bude vysoký dopyt po správne fungujúcich ropných vrtoch. Ako bolo uvedené, ropa od roku 2018 zásobovala 36 percent amerických energetických potrieb a priniesla takmer polovicu všetkej energie pochádzajúcej z fosílnych palív. Tieto „interné“ čísla podliehali v prvej pätine 21. storočia rýchlym posunom, ale celkovo fosílne Očakávalo sa, že palivá budú v roku 2006 predstavovať takmer rovnaký podiel na spotrebe energie na domácom i globálnom trhu 2040.

• V roku 2017 USA napájali takmer 20 miliónov 44-galónových barelov ropy denne. To je 880 miliónov galónov, teda viac ako dva a pol galóna na osobu.

Olej sa používa - a v súčasnosti je to vo väčšine prípadov potrebné - na presun vozidiel. (Nenechajte sa zmiasť terminológiou: Benzín pochádza z ropy zemný plyn je niečo úplne iné.) Používa sa tiež priamo na vykurovanie budov a výrobu elektrina. Pri výrobe používa petrochemický priemysel ropu ako surovinu na výrobu výrobkov, ako sú plasty, rozpúšťadlá a iný tovar.

Na rozdiel od príchodu telefónu, transplantácie ľudského srdca alebo bezdrôtového rádia neexistuje nikto, komu by sa dalo pripočítať, že je „vynálezcom“ ropného vrtu.

V Číne sa vŕtali ropné vrty s bambusom ďaleko od roku 347 pred Kr, a išlo o ambiciózne projekty: Pomocou tejto technológie sa dosiahli hĺbky až 800 stôp. Až v 1500-tych rokoch sa v lampách dňa používal olej vyťažený zo zeme.

Prvé ropné vrty sa do Európy, Kanady a USA dostali v 50. rokoch 19. storočia, poháňané prísľubom rodiaceho sa Priemyselná revolúcia, ktorá sa spoliehala na predtým nepredstaviteľné množstvo výroby energie, aby si udržala svoju vlastnú narastajúci rast.

V priebehu 20. storočia sa zavádzanie postupy spätného získavania pary, horizontálne vŕtanie a nakoniec automatizácia pokračoval v raste a formovaní aspektu ťažby v rozvíjajúcom sa ropnom priemysle. Vyššia produkcia znamená čoraz viac schopných vrtov, a to bolo výsledkom spolu s niekoľkými pravdepodobne predvídateľnými „čiernymi očami“ v priemysle.

• Od roku 2016 bolo iba v USA zaregistrovaných viac ako 1 500 ropných spoločností.

Ako sa ropa v skutočnosti nachádza pred jej odstránením zo zeme a ako to určia petrochemickí inžinieri či umiestnený sklad ropy stojí za to náklady na jej čerpanie zo zeme akýmkoľvek spôsobom najjednoduchšie? Aj keď väčšina pozornosti venovanej ropným vrtom leží prirodzene na ich viditeľnej funkcii, málokto pochopí, ako ktokoľvek vie, kam tieto impozantné stavby umiestniť.

Jedna obzvlášť málo známa funkcia o ťažbe ropy: Aj keď je pravda, že sa našla v podzemí to nie je tak, že existuje v pohodlných bazénoch alebo nádržiach alebo dokonca v tokoch šťava na strome. Väčšinou je potrebné ho z vnútra skutočných hornín, aj keď veľkých, odstrániť. (Predstavte si, že musíte podstúpiť veľkú operáciu čeľuste, aby ste si vytiahli jeden nepríjemný zub.)

Našťastie pre ropný priemysel, príroda robí veľa práce pri sprístupňovaní ropy tým, že časť z nej vytláča zo skál, ktoré často spadajú pod neuveriteľný vnútorný tlak. Toto umožňuje hľadačom ropy nájsť cestu k hlavnému zdroju, ktorý sa nachádza hlbšie v Zemi.

Pre správne sledovanie tu uvedených materiálov je potrebný diagram ropného vrtu, pretože väčšina terminológie je väčšine ľudí neznáma.

Každý ropný vrt je potrebné vyvŕtať, aby bolo možné zariadenie umiestniť okolo otvoru, a to sa rozumie pod pojmom „Vrtná súprava„Potom, čo sa z tohto ťažkého otvoru použije na vytvorenie otvoru kdekoľvek od šesť centimetrov do troch stôp, sú bočné strany jamky vystužené plášťom vyrobeným z rôznych materiálov vo vrstvách.

Prístroj na naftové čerpadlo leží nad hornou časťou studne, kde je olej odstránený zospodu nasmerovaný na jednu stranu. Toto “produkčný strom„vyzerá zboku trochu ako kôň a má zodpovedajúce komponenty s menami. Uzda spája tyč tlačiacu sa kolmo dole do studne s „hlavou“ koňa, ktorá vodorovne presmeruje silu pozdĺž chodiaceho lúča. Séria prepracovaných úrovní, kladiek a ozubených kolies vedie k hnacímu stroju, zdroju mechanickej energie na opačnom konci produkčného stromu.

Pri vŕtaní ropných vrtov sa dnes používajú dve hlavné techniky. V horizontálne vŕtanieIde o ťažbu ropy, ktorá je orientovaná väčšinou bokom vo vzťahu k zemi. To je situácia, ktorá sa najčastejšie pozoruje na skalných bridliciach kvôli spôsobu, akým sa samotná hornina formuje (má tendenciu sa lámať bokom pod vysokým tlakom).

Horizontálna vŕtacia jednotka má vzor v tvare J, čo znamená, že jej operátori musia najskôr zistiť, ako ďaleko vŕtať priamo nadol, až potom smerovať vodorovnejšie (nie o 90 stupňov). Po zistení tejto hĺbky je ďalším krokom nájdenie správneho uhla na optimalizáciu prístupu k oleju dole a na jednej strane.

Pri hydraulickom štiepení („frakovanie"), novšia technika, ktorá sa rozbehla na konci 20. storočia, vysoko tlaková tekutina, ktorá obsahuje piesok a iný drsný materiál sa čerpá cez predtým vyvŕtané vrty, ako napríklad vyššie uvedené vodorovné vŕtanie studne. Napriek úspechu frakovania z hľadiska efektívnosti sa jeho ekologické dôsledky stali terčom environmentálnych skupín.

Napríklad cez Po vložení zostáva v zemi 90 percent tekutiny potrebnej na štiepeniea potreba vody je mimoriadne vysoká. Medzi ďalšie obavy patrí vystavenie toxínom, podzemné vody a kontaminácia a zníženie miestnej kvality ovzdušia.

Väčšina starších modelov, ktoré sa považovali za súčasť súčasnej éry ropných vrtov, boli vrtné súpravy A-frame, ktoré sa používajú dodnes, hlavne pri prieskumných misiách. Existujú vrtáky s veľkým priemerom (s veľkým vývrtom), ktoré sa používajú v situáciách, keď chirurgická presnosť nemusí byť problémom.

Typ použitého šneku (skutočná časť vŕtacieho nástroja) závisí od miestnych podmienok v podzemí, pokiaľ sú známe alebo je možné ich predvídať. Ak je napríklad vzorka z danej oblasti s vysokým obsahom podzemnej vody, pravdepodobne sa vyberie dutý šnek. Procesy vyhodnotenia a vŕtania sa skutočne líšia iba rozsahom od toho, ako sa rozhodujete, akú lopatu použijete na vykopanie stĺpika na záhrade.

Ako ste už mohli uhádnuť, prenosné vrtné plošiny na naftu vstúpili do obrazu počas celej cesty a bežný model váži nezanedbateľných, ale zvládnuteľných asi 265 libier. Podľa potreby je možné ich namontovať na nákladné vozidlá.

20. apríla 2010 bola pomenovaná ropná plošina Deepwater Horizon, ktorý sa nachádza pri Mexickom zálive a je obklopený juhovýchodným pobrežím USA, explodoval a zabil 11 pracovníkov. Za tri mesiace, ktoré nasledovali potom, ako boli inžinieri od majiteľa vrtnej súpravy British Petroleum (BP) schopní zakryť poškodené Macondo hlboko pod vrtná plošina, odhadom 4 milióny galónov surovej ropy sa dostali do oceánu, čo predstavuje najhoršiu nehodu tohto typu, pokiaľ ide o čistú mierka.

Po výbuchu nasledovalo nespočetné množstvo súdnych sporov, ktorých ekologické účinky boli silné a stále sa vyhodnocujú aj o desaťročie neskôr. Ak dôjde k takýmto nehodám, stane sa zastropenie poškodenej studne logistickou nočnou morou, a to kvôli tomu, že je pod vodou a má fantastické tlaky v hre.

Ak si chcete pozrieť krátky film ropného vrtu v prevádzke v karikatúre, pozrite si zdroje videa YouTube, ktoré presne toto zobrazuje. Môžu byť veľké a ťažko vyzerajúce, ale ropné vrty sú elegantné a prepracované stroje, bez ohľadu na dôsledky ich horlivého nasadenia.