Како функционише нафтни бунар?

Нафта спада међу свестраније именице у енглеском језику. У зависности од вашег недавног искуства и природе вашег свакодневног живота, слушање те речи може изазвати слике кувања мешаног пржења, агресивног сунчања или „густог“ и „земљаног“ мириса ауто-поправке радња.

Али данас, нафта - некада названа „црним златом“ као наклоност неизбежној огромној срећи свакога ко је открио велико нафтно поље у прошлим вековима - има нешто на лошој репутацији.

Фосилна горива омогућила су људској цивилизацији технолошки и индустријски скок без преседана широм света напред, почев од 19. века, а ипак су нафта и њени древни рођаци на бази угљеника својеврсне парије данас. То је зато што су непорециви докази показали то уље, без обзира на сву његову вредност транспортни сектор, али и сваки други подухват човека озбиљно штети животној средини када спаљен.

Какве год ваше идеје биле о томе како најбоље одговорити на енергетске потребе света са популацијом од 7 милијарди становника од 2019. године, свако ко је икада видео нафтни бунар, чак и са удаљености, не могу а да не ценим пуки инжењерски тријумф укључен у испумпавање нечега из земље што није само дубоко у стени, већ и у стени испод дна океана себе. Нафтни извори се могу наћи у разним врстама и имају живописнију историју него што бисте могли очекивати.

„Уље“ се може односити на низ различитих супстанци које су неполарне и течне на собној температури. Многе врсте уља дају хранљиву енергију. Не растварају се у води (због чега је уље тешко очистити само водом), јер су њихови дуги хемијски ланци водоник-угљеник хидрофобни („страх од воде“). „Нафта“ се у садашњем контексту односи на оно што се налази у значајним концентрацијама на Блиском Истоку, поред обала Венецуеле, Северне Америке и неколико других региона.

Нафта (такође се често назива нафтом, од латинског „петра“, или стена, и олеум, или уље је једно од три примарна фосилна горива, име дато супстанцама насталим током многих милиона година од живих материјала, мада не од стварних фосила. Друга два типа су природни гас и угља. Очекује се да ће фосилна горива заједно пружити велику већину светске опскрбе енергијом и после 2050. године сумњиве забринутости научника и еколошких група због планетарног загревања које је делимично последица њиховог сагоревање.

Електрична енергија, грејање и транспорт могу се сматрати главном употребом нафте и њених група, али домет фосилних горива сеже далеко у производњу, припрему хране, козметику и друге индустрије па.

Од 2018. године нафта је истрчавала испред природног гаса, што је допринело већем уделу у потрошњи енергије у САД, као што је нафта износио је од 36 до 31 одсто за природни гас (и 13 процената за угаљ, чинећи фосилна горива одговорним за 80 процената америчког горива конзумира). Пораст употребе технике бушења познат као хидраулични ломљења, или „фрацкинг“, вађење природног гаса из земље изазвало је нагли пораст потрошње тог горива почетком 1990-их.

Све указује на то да ће у догледно време бити велика потражња за нафтним бунарима који правилно функционишу. Као што је напоменуто, нафта је од 2018. године снабдевала 36 одсто америчких енергетских потреба и доносила готово половину све енергије добијене из фосилних горива. Ове „унутрашње“ бројке су се брзо мењале у првој петој половини 21. века, али у целини фосилне очекивало се да ће горива представљати готово исти удео потрошње енергије како у земљи тако и широм света 2040.

• 2017. године САД су снабдевале скоро 20 милиона барела сирове нафте од 44 галона дневно. То је 880 милиона галона, или преко два и по галона по особи.

Уље се користи - и тренутно је у већини случајева потребно - за кретање возила. (Немојте да вас збуњује терминологија: Ствари које се зову „бензин“ потичу из нафте природни гас је нешто сасвим друго.) Такође се користи директно за загревање зграда и производњу електрична енергија. У производњи, петрохемијска индустрија користи нафту као сировину за производњу производа као што су пластика, растварачи и друга роба.

За разлику од појаве телефона, трансплантације људског срца или бежичног радија, не постоји ниједна особа којој би се могло приписати признање да је "проналазач" нафтних бушотина.

Нафтне бушотине су се бушиле бамбусом у Кини још 347 пне, а то су били амбициозни пројекти: помоћу ове технологије постигнуте су дубине до 800 стопа. Тек се око 1500-их година уље из земље користило у дневним лампама.

Први нафтни извори стигли су у Европу, Канаду и САД 1850-их, вођени обећањима о новонасталим Индустријска револуција која се ослањала на раније незамисливе количине производње електричне енергије да би одржала сопствену растући раст.

Током целог 20. века увођење праксе поврата паре, хоризонтално бушење и коначно компјутеризација наставила да расте и обликује аспект екстракције нагло растуће нафтне индустрије. Већа производња значи све више и више способних бушотина, и то је резултат, заједно са неким можда предвидљивим „црним очима“ на индустрији.

• Од 2016. године више од 1.500 нафтних компанија основано је само у Сједињеним Државама.

Како се заправо налази уље пре него што се уклони из земље и како петрохемијски инжењери утврђују да ли је лоцирана залиха уља вредна трошка њеног повлачења из земље било којим средством најлакше? Иако већина пажње која се поклања нафтним бушотинама природно лежи на њиховој видљивој функцији, мало људи разуме како неко зна где ће ове импозантне структуре бити постављене на прво место.

Једна посебно мало позната карактеристика о вађењу уља: Иако је тачно да је пронађена под земљом, није случај да постоји у прикладним базенима или резервоарима или чак тече, на пример сок на дрвету. Већином га је потребно уклонити из унутрашњости стварних стена, иако великих. (Замислите да морате имати велику операцију вилице да бисте извадили један проблематичан зуб.)

Срећом по нафтну индустрију, природа чини велики део посла на томе да нафту учини доступном потискујући је из стена, које често долазе под невероватан унутрашњи притисак. Ово омогућава људима који траже уље да пронађу траг до главног извора који се налази дубље унутар Земље.

За правилно праћење материјала овде је потребан дијаграм нафтних бушотина, јер је већина терминологије већини људи непозната.

Свака нафтна бушотина треба да се избуши пре него што се опрема може распоредити око рупе, и то је оно што се подразумева под појмом "опрема за бушење. "Након што се овај тешки отвор користи за стварање рупе широке око шест центиметара до три метра, странице бунара ојачане су кућиштем направљеним од различитих материјала у слојевима.

Уређај пумпе за нафтне бунаре налази се изнад врха бунара, где је уље уклоњено одоздо усмерено на једну страну. Ово "дрво производње„изгледа помало попут коња са стране и има компоненте са именима која се подударају. Узда повезује штап који вертикално гура доле у ​​бунар са коњском „главом“, која преусмерава силу хоризонтално дуж ходајуће греде. Низ сложених нивоа, ременица и зупчаника води до главног покретача, извора механичке снаге на супротном крају стабла производње.

Данас се за бушење нафтних бушотина користе две главне технике. У хоризонтално бушење, идеја је да се извуче уље које је усмерено у углавном бочном смеру у односу на земљу. Ово је ситуација која се најчешће примећује у стеновитим шкриљцима због начина на који се сама стена формира (има тенденцију да пукне бочно под високим притиском).

Хоризонтална бушилица има узорак у облику слова Ј, што значи да њени оператери прво морају да схвате докле буше право надоле пре него што крену хоризонталније (не окретање за 90 степени). Једном када се утврди та дубина, следећи корак је проналажење правог угла за оптимизацију приступа доњем и доњем уљу.

У хидрауличном ломљењу ("фрацкинг"), новија техника која је узела маха крајем 20. века, течност под високим притиском која садржи песак и остали груби материјал пумпа се кроз претходно избушене бушотине, као што је претходно поменуто хоризонтално бушење бунари. Упркос успеху фракинга са становишта ефикасности, његове еколошке последице постале су мета еколошких група.

На пример, преко 90 посто течности потребне за фрацкинг остаје у земљи након што се тамо стави, а потреба за водом је изузетно велика. Остале забринутости укључују изложеност токсинима, подземним водама и контаминацији и смањење локалног квалитета ваздуха.

Већина ранијих модела за које се сматрало да су део тренутне ере нафтних бушотина биле су платформе са рамом А, које се и данас користе, углавном у истраживачким мисијама. Постоје бушилице великог пречника (бушотине) које се користе у ситуацијама у којима хируршка прецизност можда неће представљати проблем.

Врста сврдла (стварни део сврдла за бушење) зависи од локалних услова под земљом, у мери у којој су они познати или се могу предвидети. На пример, ако је узорак са датог подручја висок у подземној води, вероватно ће бити изабран шупљи пуж. Процени и процеси бушења се заиста разликују само у размерама од тога да ли сте одлучили какву лопату ћете користити за ископавање рупе у дворишту.

Као што сте можда претпоставили, преносне платформе за бушење нафте успут су се појавиле на слици, а уобичајени модел тежак је знатних, али управљивих 265 килограма. По потреби се могу монтирати на камионе.

20. априла 2010. године нафтна платформа названа Дубоки хоризонт, смештено у близини Мексичког залива, подаље од југоисточне обале Сједињених Држава, експлодирало је, усмртивши 11 радника. У три месеца која су уследила пре него што су инжењери власника опреме, Бритисх Петролеум (БП), успели да покрију оштећени Мацондо знатно испод платформа, процењено је да је 4 милиона галона сирове нафте ушло у океан, чинећи ово највећом несрећом ове врсте у погледу чистоће Скала.

Небројене тужбе уследиле су након експлозије, чији су еколошки ефекти били озбиљни и још увек се процењују деценију касније. Када се догоде такве незгоде, затварање оштећеног бунара постаје логистичка ноћна мора како због под водом, тако и због фантастичног притиска у игри.

Ако желите да погледате кратки филм цртаног филма о нафтној бушотини у цртаном стилу, погледајте Ресурсе за ИоуТубе видео који приказује управо ово. Можда су велике и незграпног изгледа, али нафтне бушотине су елегантне и сложене машине, без обзира на све последице њиховог ревног постављања.