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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Impianto di perforazione. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Impianto di perforazione o impianto di perforazione: un complesso di attrezzature e strutture di perforazione progettate per la perforazione di pozzi. La composizione delle unità della piattaforma di perforazione, il loro design è determinato dallo scopo del pozzo, dalle condizioni e dal metodo di perforazione.
Prima dell'avvento del cherosene, le candele di cera e l'olio di balena erano la principale fonte di illuminazione in molti paesi. Per il bene di quest'ultimo, centinaia di migliaia di balene furono sterminate. Le balene divennero presto una rarità e divenne necessario sostituire l'olio di balena con un altro olio. Quindi ricorse a una miscela di trementina con alcol; sono stati anche fatti tentativi per estrarre petrolio dal carbone mediante distillazione.
Nel 1844, il chimico americano Abram Gesner ottenne dal carbone l'olio per l'illuminazione, che chiamò "kerosene". Ma in seguito il nome "kerosene" fu assegnato all'olio raffinato. Il metodo per ottenere il cherosene dal petrolio fu scoperto nel 1857 da Ferris. A differenza del petrolio greggio (che è stato anche provato per essere utilizzato per l'illuminazione), il cherosene brucia molto meglio e senza fuliggine e fumi, il che ha assicurato il successo della nuova invenzione. Da quel momento, il tasso di produzione di petrolio è in costante aumento. Allo stesso tempo, a New York è stata fondata una società per lo sviluppo di fonti petrolifere nello stato della Pennsylvania. All'inizio, l'estrazione mineraria veniva eseguita nel modo più primitivo, in cui i lavoratori del petrolio scavavano una buca profonda e ne raccoglievano il petrolio come l'acqua nei secchi. Uno dei leader della società, Bissel, ebbe presto l'idea di estrarre petrolio usando i pozzi. Questa idea sembra molto semplice, ma nessuno ci aveva pensato prima. Bissel apprese che la perforazione estraeva acqua da sorgenti saline profonde da molti anni (il sale veniva quindi evaporato da quest'acqua) e molte di queste fonti furono abbandonate perché contenevano petrolio insieme all'acqua. Pertanto, si potrebbe concludere che il petrolio e l'acqua sono sotterranei l'uno vicino all'altro e nulla impedisce di pompare olio dal pozzo usando le pompe nello stesso modo in cui facevano con l'acqua. Molti, tuttavia, hanno reagito a questa proposta con diffidenza. L'arte della perforazione del terreno a metà del XNUMX° secolo aveva fatto molta strada nello sviluppo, ma nel complesso era ancora a un livello piuttosto primitivo. Il metodo predominante era la cosiddetta perforazione a percussione, in cui il pozzo veniva scavato nella roccia dai colpi di uno strumento distruttivo a forma di cuneo: uno scalpello piatto o un trapano. La perforazione è avvenuta nel modo seguente. Per prima cosa, hanno scelto un posto per il pozzo. Quindi è stata costruita una torre e il tubo guida è stato installato con cura. L'impianto di perforazione fungeva da macchina per il sollevamento del trapano. La perforazione è stata effettuata a colpi. All'estremità del palo veniva irrobustita una testa pesante con incisivi: con l'aiuto di una fune lanciata sopra un ceppo, veniva calata e poi rialzata. Ha schiacciato la roccia con la sua gravità. Affinché il pozzo assumesse la forma corretta, la punta è stata ruotata di un certo angolo prima di ogni colpo. Quando la perforatrice è penetrata in profondità nel terreno per tutta la sua lunghezza, vi è stata avvitata un'asta lunga circa 3 m e sono stati calati tubi di ferro nel foro praticato per fissare le pareti. Per estrarre le particelle di roccia frantumata, venivano inumidite con acqua e trasformate in fango, che veniva periodicamente raccolto con l'aiuto di una sacca - un lungo secchio con una valvola all'estremità. È chiaro che ogni volta per questo era necessario rimuovere lo strumento di perforazione dal pozzo e svitarlo in parti. Questo lavoro (sollevamento, svitamento e avvitamento dello strumento a percussione) ha richiesto un'enorme quantità di tempo di lavoro. Se il terreno era soffice, era possibile salire fino a 18 m in un giorno, ma di solito riuscivano a perforare non più di 3-4 m, più in profondità raggiungeva il trapano, più lento era il lavoro. Nel 1846 Fauvel inventò un metodo per lavare i pozzi con un getto d'acqua. Cominciò a usare aste cave e pompare acqua al loro interno, che veniva poi pompata tra le pareti della trivella e del pozzo, insieme a frammenti di pietrisco. Questa invenzione ha segnato un'era nella storia della tecnologia di perforazione. Con un tale dispositivo di perforazione, non ci sarebbe mai stato un accumulo di sporco sul fondo dei pozzi e non era necessario sollevare costantemente l'utensile. Con questa invenzione di Fauvel, le difficoltà di perforazione furono ridotte di 9/10 e iniziò immediatamente a svilupparsi rapidamente. Il costo delle operazioni di perforazione è diminuito di 10 volte. Questo era lo stato delle cose quando Bissel decise di utilizzare attrezzature di perforazione per cercare ed estrarre petrolio. Allora non sospettava ancora quale rivoluzione nell'economia avrebbe fatto la sua idea. La perforazione è stata affidata all'ingegnere Drake. Nel marzo 1858 fu scavato un pozzo aperto profondo vicino alla città di Titesville in Pennsylvania, dal cui fondo iniziò la perforazione. La storia di questo primo pozzo petrolifero è piena di episodi drammatici, Drake ha dovuto superare molte difficoltà fin dall'inizio per la mancanza delle persone e degli strumenti giusti. Nessuno aveva fiducia in un uomo che voleva estrarre olio da una miniera per sollevare l'acqua. Alla fine, Drake trovò un perforatore esperto che faceva il suo lavoro da 30 anni. Si è impegnato a portare il pozzo fino alla fine. Ma non appena hanno iniziato a lavorare, i perforatori si sono imbattuti in uno strato d'acqua e l'acqua è sgorgata dal pozzo con tale forza che hanno dovuto lasciare la miniera in preda al panico, altrimenti sarebbero semplicemente annegati. Per migliorare la situazione, Drake ordinò di far passare un grande tubo di ferro attraverso la falda acquifera e la sabbia, dopodiché la perforazione potrebbe continuare ulteriormente. Alla fine di aprile 1859, quando i trivellatori raggiunsero una profondità di 21 m, dal pozzo uscì petrolio. Così, l'esperienza è stata un successo. Quando la pompa è stata installata, ha iniziato a pompare 8 barili di petrolio al giorno. Una settimana dopo, questo numero è aumentato a 20 barili. Alla fine di ottobre dello stesso anno scoppiò un incendio al primo pozzo e l'intera stazione andò a fuoco. Tuttavia, gli imprenditori non si disperarono e nello stesso luogo installarono una nuova torre, che dal primo giorno iniziò a produrre 30 barili al giorno, un numero rimasto insuperato per molti anni.
L'esperienza di successo di Drake ha segnato l'inizio dell'industria petrolifera statunitense. La notizia del successo delle sue installazioni petrolifere si diffuse rapidamente in tutto il paese. Bissel ha affittato nuovi giacimenti petroliferi. Altri imprenditori hanno seguito l'esempio. Presto iniziò un vero boom petrolifero. La produzione di petrolio si è rivelata l'impresa più redditizia. È successo che i lotti di terreno che costavano $ 30-40 il giorno prima, sono aumentati di prezzo fino a $ 10 in pochi giorni. Ciò ha attirato molti speculatori e capitalisti nel settore petrolifero. L'enorme concentrazione di capitali in questa zona ha permesso di fare miracoli. Oleodotti e ferrovie furono posate a una velocità favolosa, le città apparvero come dal suolo nel deserto, migliaia di torri petrolifere spuntarono come funghi nei giacimenti petroliferi. La tecnica di estrazione dell'olio fu rapidamente migliorata. Dal 1858, quando la perforazione a percussione, un motore a vapore iniziò ad essere utilizzato per estrarre il trapano. Ma ancora più importante è stato il passaggio a una perforazione rotativa (rotativa) più produttiva. Con questo metodo di perforazione è stato praticato un foro cilindrico, per così dire, con una punta in rotazione continua, e le particelle frantumate sono state portate in superficie durante la perforazione da un getto di fluido di flussaggio a circolazione costante, pompato continuamente nel pozzo da una pompa speciale . Nel 1889, Chapman inventò una perforatrice rotativa, il cui design non è cambiato radicalmente fino ad oggi. Il rotore (meccanismo rotante) riceveva qui il movimento da un potente motore a combustione interna e lo trasmetteva al tubo principale, e attraverso di esso alle aste di perforazione e alla punta. All'inizio, l'impianto di Chapman è stato utilizzato per la perforazione dell'acqua. Nel 1901 vi fu perforato il primo pozzo petrolifero. Autore: Ryzhov KV
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