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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Equipamento de perfuração. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Uma plataforma de perfuração ou plataforma de perfuração é um complexo de equipamentos e estruturas de perfuração projetados para perfurar poços. A composição dos componentes da plataforma de perfuração e seu projeto são determinados pela finalidade do poço, pelas condições e pelo método de perfuração.
Antes do advento do querosene, as velas de cera e o óleo de baleia serviam como os principais meios de iluminação em muitos países. Por causa deste último, centenas de milhares de baleias foram exterminadas. Logo as baleias se tornaram uma raridade e tornou-se necessário substituir o óleo de baleia por outro óleo. Em seguida, recorreu-se a uma mistura de terebintina com álcool; também foram feitas tentativas para extrair petróleo do carvão por destilação.
Em 1844, o químico americano Abram Gesner obteve óleo de iluminação do carvão, que ele chamou de "querosene". Mas mais tarde o nome "querosene" foi atribuído ao óleo refinado. O método de obtenção de querosene a partir do petróleo foi descoberto em 1857 por Ferris. Ao contrário do petróleo bruto (que também tentou ser usado para iluminação), o querosene queimava muito melhor, e sem fuligem e fumaça, o que garantiu o sucesso da nova invenção. Desde então, a taxa de produção de petróleo tem aumentado constantemente. Ao mesmo tempo, uma sociedade foi fundada em Nova York para desenvolver fontes de petróleo no estado da Pensilvânia. No início, a mineração era realizada da maneira mais primitiva, em que os trabalhadores do petróleo cavavam um buraco profundo e extraíam óleo dele como água em baldes. Um dos líderes da sociedade, Bissel, logo teve a ideia de extrair petróleo usando poços artesianos. Essa ideia parece muito simples, mas ninguém havia pensado nisso antes. Bissel soube que a perfuração extraía água de fontes profundas de sal por muitos anos (o sal foi então evaporado dessa água), e muitas dessas fontes foram abandonadas porque continham óleo junto com a água. Assim, pode-se concluir que o óleo e a água estão no subsolo próximos um do outro e nada impede que o óleo seja bombeado do poço usando bombas da mesma forma que faziam com a água. Muitos, no entanto, reagiram a essa proposta com desconfiança. Em meados do século XNUMX, a arte de perfurar a terra tinha um longo caminho de desenvolvimento, mas no geral ainda estava em um nível bastante primitivo. O método predominante era a chamada perfuração de impacto, na qual o poço era escavado na rocha por golpes de uma ferramenta destrutiva em forma de cunha - um cinzel ou broca plana. A perfuração ocorreu da seguinte maneira. Primeiro, eles escolheram um lugar para o poço. Em seguida, uma torre foi construída e o tubo guia foi cuidadosamente instalado. A sonda de perfuração serviu como uma máquina para levantar a broca. A perfuração foi realizada por golpes. No final do poste, uma cabeça pesada com incisivos foi reforçada: com a ajuda de uma corda jogada sobre um bloco, ela foi abaixada e depois levantada novamente. Ela esmagou a rocha com sua gravidade. Para que o poço ficasse com a forma correta, a broca era girada em um determinado ângulo antes de cada golpe. Quando a broca penetrou profundamente no solo em toda a sua extensão, uma haste de cerca de 3 m de comprimento foi aparafusada nela e tubos de ferro foram abaixados no orifício perfurado para fixar as paredes. Para extrair as partículas de rocha britada, elas eram umedecidas com água e transformadas em lama, que era periodicamente removida para cima com a ajuda de um balde - um balde longo com uma válvula na extremidade. É claro que cada vez para isso foi necessário remover a ferramenta de perfuração do poço e desparafusá-la em partes. Este trabalho (levantar, desaparafusar e aparafusar a ferramenta de percussão) exigia muito tempo de trabalho. Se o solo era macio, era possível subir até 18 m em um dia, mas geralmente eles não conseguiam perfurar mais de 3-4 m. Quanto mais fundo a perfuração atingia, mais lento o trabalho era. Em 1846, Fauvel inventou um método para lavar poços com jato de água. Ele começou a usar hastes ocas e bombear água para elas, que era então bombeada entre as paredes da perfuratriz e o poço, junto com fragmentos de rocha britada. Esta invenção marcou uma era na história da tecnologia de perfuração. Com tal dispositivo de perfuração, nunca poderia haver acúmulo de sujeira no fundo dos poços e não havia necessidade de levantar constantemente a ferramenta. Com esta invenção de Fauvel, as dificuldades de perfuração foram reduzidas em 9/10, e imediatamente começou a se desenvolver rapidamente. O custo das operações de perfuração diminuiu 10 vezes. Esta era a situação quando Bissel decidiu usar equipamentos de perfuração para procurar e extrair petróleo. Então ele ainda não suspeitava que revolução na economia sua ideia faria. A perfuração foi confiada ao engenheiro Drake. Em março de 1858, um poço aberto profundo foi cavado perto da cidade de Titesville, na Pensilvânia, a partir do qual começou a perfuração. A história deste primeiro poço de petróleo está cheia de episódios dramáticos, Drake teve que superar muitas dificuldades desde o início devido à falta de pessoas e ferramentas certas. Ninguém confiava em um homem que queria extrair óleo de uma mina de extração de água. Finalmente, Drake encontrou um perfurador experiente que fazia seu trabalho há 30 anos. Ele se comprometeu a levar o poço até o fim. Mas assim que começaram a trabalhar, os perfuradores tropeçaram em uma camada de água, e a água jorrou do poço com tanta força que eles tiveram que sair da mina em pânico - caso contrário, eles simplesmente se afogariam. Para melhorar a situação, Drake ordenou que um grande tubo de ferro passasse pelo aquífero e areia, após o qual a perfuração poderia continuar. No final de abril de 1859, quando os perfuradores atingiram a profundidade de 21 m, o óleo saiu do poço. Assim, a experiência foi um sucesso. Quando a bomba foi instalada, começou a bombear 8 barris de petróleo por dia. Uma semana depois, esse número aumentou para 20 barris. No final de outubro do mesmo ano, ocorreu um incêndio no primeiro poço e toda a estação foi incendiada. No entanto, os empresários não se desesperaram e instalaram uma nova torre no mesmo local, que desde o primeiro dia passou a produzir 30 barris por dia – número que permaneceu insuperável por muitos anos.
A experiência bem-sucedida de Drake marcou o início da indústria petrolífera dos EUA. As notícias do sucesso de suas instalações de petróleo se espalharam rapidamente por todo o país. Bissel alugou novos campos de petróleo. Outros empresários seguiram o exemplo. Logo começou um verdadeiro boom do petróleo. A produção de petróleo acabou por ser a empresa mais lucrativa. Aconteceu que os terrenos, que custavam US$ 30-40 no dia anterior, subiram de preço para US$ 10 em poucos dias. Isso atraiu muitos especuladores e capitalistas para o negócio do petróleo. A enorme concentração de capital nesta área tornou possível fazer milagres. Oleodutos e ferrovias foram lançados com velocidade fabulosa, cidades surgiram como que debaixo do solo no deserto, milhares de torres de petróleo brotaram como cogumelos nos campos de petróleo. A técnica de extração de óleo foi rapidamente aprimorada. A partir de 1858, quando da perfuração percussiva, um motor a vapor começou a ser usado para puxar a broca. Mas ainda mais importante foi a transição para uma perfuração rotativa (rotativa) mais produtiva. Com este método de perfuração, um furo cilíndrico era, por assim dizer, perfurado com uma broca em rotação contínua, e as partículas trituradas eram trazidas à superfície durante a perfuração por um jato de fluido de lavagem em constante circulação, bombeado continuamente para o poço por uma bomba especial . Em 1889, Chapman inventou uma perfuratriz rotativa, cujo design não mudou fundamentalmente até hoje. O rotor (mecanismo giratório) recebeu aqui o movimento de um potente motor de combustão interna e o transmitiu ao tubo principal e, através dele, aos tubos de perfuração e à broca. No início, a plataforma de Chapman foi usada para perfuração de água. Em 1901, nele foi perfurado o primeiro poço de petróleo. Autor: Ryzhov K.V.
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