Кратка историја на хидраулично кршење (1) соработници
Со право може да се каже дека историјата на хидрауличното кршење започнува со историјата на првиот бунар дупчат за извлекување масло од Едвин Л. Дрејк (1819-1880), познат како полковник Дрејк, кој никогаш не бил полковник, само спроводник на воз, но името на полковникот бараше почит).
Во 1856 година, нафтената компанија „Сенека“ од Питсбург, Пенсилванија започна со производство на керозин (гас од ламба) од нафта што протекуваше на површината во блискиот град Титусвил. Бидејќи она што можеше да се собере на површината не беше доволно за рафинерија, сопствениците на Сенека Оил го ангажираа Дрејк во 1858 година да ја испита можноста за извлекување поголеми количини нафта со копање дупчење слично на ископаните за вода.
На 27 август 1859 година, бушотината ископана од Дрејк и неговите луѓе достигна длабочина од 21 м. Бидејќи беше сабота, работата беше запрена. Следниот ден, дупнатината беше полна со масло.
Музеј Дрејк, во кој е сместена првата платформа за дупчење нафта во светот. (Извор)
Така започна историјата на формата на енергија, „нафтеното време“, кое ќе направи револуција во развојот на човечкото општество и чии последици живееме денес.
Дрејк го испумпуваше маслото за дупчење во дрвени буриња. Бидејќи нафтената индустрија започна да расте кон крајот на 19 век, производителите на нафта ги следеа производителите на виски кои ја пренесуваа својата стока во дрвени буриња од 40 галони („буриња“ или „буриња“). . Нафтените компании ја прилагодија идејата за овој вид транспорт, додавајќи 2 литри за да ги надоместат можните загуби. Резултираше значаен факт: за прв пат купувачите знаеја точно колку сирова нафта купиле. Иако суровата нафта повеќе не се транспортира во буриња, таа сè уште се мери во буриња (ббс), што е еквивалентно на 42 литри (159 литри) [1] .
Едвин Л. Дрејк не го патентирал својот метод, немал вештини на бизнисмен и починал сиромашен во 1880 година, 22 години откако неговиот изум го означи почетокот на новата ера на просперитет, генериран од употребата на нафтени деривати ( автомобилски бензин, дизел, авион бензин, пластика, хемикалии и фармацевтски производи, итн., итн.).
Едвард А. Л. Робертс (1829-1881) дошол во Титусвил неколку години по „полковникот“ Дрејк. Кога почина (една година по Дрејк), тој беше еден од најбогатите луѓе во тоа време во САД. Ако Дрејк може да се смета за татко на дупчењето нафта, тогаш Робертс може да се смета за татко на дупчењето бунари. Тој измислил “Торпедото на Робертс".
За време на американската граѓанска војна, Робертс беше потполковник во Армијата на унионистите (Северна). Учествувал со својот полк во крвавата битка кај Фредериксбург, Вирџинија. За време на масовниот напад од јужната артилерија, тој направи интересно набудување: некои непријателски гранати паднаа во мал канал и се активираа под вода. Тежината на водата донекаде ја намали експлозијата, принудувајќи ја активираната енергија да се движи кон бреговите на ровот. Робертс размислувал да го примени овој принцип на новите платформи за нафта во Пенсилванија со поставување експлозивна направа на дното на бунарот исполнет со вода. Така, водата ќе ја принуди експлозијата да се шири хоризонтално во карпите околу бунарот наместо вертикално.
Торпедото на Робертс беше првиот апарат за фрактура на карпи. Тој донесе шест бомби во Титусвил. Тие беа лимени цилиндри исполнети со барут и на кои им се ставаше детонирачко капаче. Работниците на Робертс го спуштија торпедото во сондата со долга жица. Еднаш на дното, парче метал, налик на олово од риболовни прачки, беше фрлено на жицата, удирајќи се во главната и активирајќи барут. Робертс го патентирал својот изум во 1866 година.
Торпедо дизајнирано од Едвард А.Л. Робертс. (Извор)
Примената на овој процес, како во ново дупчените, така и во старите бунари, со мало производство, имаше значителен успех. Наскоро, барутот беше заменет со нитроглицерин. Локалните весници веќе не ја фалеа важноста на пронајдокот на Робертс: „Во последните три години тоа беше најуспешна операција и го зголеми производството на нафта за стотици и стотици дупнатини во количина што е тешко да се процени. По откривањето на нафтата, ниту еден друг изум не доведе толку многу до збогатување на сопствениците на дупчење, колку торпедото на Робертс “.
Следниот чин во историјата на хидрауличното кршење ќе се игра во Тулса, Оклахома, самопрогласена „Светска престолнина на нафта“ (не без причина: тука е основана во 1917 година Американската асоцијација на геолози на нафта, најважната професионална организација на геолози на нафта во светот). и ги објавува највисоките стручни списанија, како што е Билтенот ААПГ, и во 1930 година, Здружението за истражување геофизичари, водечката светска професионална организација на нафтени геофизичари, издавачот на Геофизика и Водечките компании).
Локалната компанија во тешка категорија во Тулса се викаше Станолинд, формирана во 1911 година со распарчување на Врховниот суд на империјата на Johnон Д. Рокфелер (Стандард Оил). Станолинд (кој стана Амоко, а подоцна и дел од британската нафтена корпорација) имаше независни истражувачки единици, како што имаа само две други компании: Тексас Оил Компани, подоцна Тексако и Стандард Оил Компани од Jу erseyерси, подоцна Ексон.
Еден од младите инженери што работел во Станолинд веднаш по Втората светска војна го доби името Рајли „Флојд“ Фарис. Неговата специјалност беше цементот во бунарот. Тогаш, како и сега, трагачите користеа цемент за да ги пополнат празни места помеѓу концентричната цевка и цевката помеѓу надворешната цевка и карпите во wallидот на бунарот. Така, со цементирање, сондата станува трајно закотвена во карпата. Ако дупчењето помине низ област со вода (како што се подземна вода или водоносен слој за пиење), цементот помага да се запечати бунарот (водата не влегува во карпите во бунарот) и, обратно, да се запечатат карпите на аквиферот (водата не е загадена со течности од бунарот). сонда).
Фарис бил заинтригиран од мистерија што старите нафтени не можеле да ја објаснат. Тие забележаа дека кога цементот влегува во бунарот, некое време понекогаш исчезнува. Цементот тогаш не беше ефтин (дури ни денес) и кога се изгуби, трошоците за дупчење се зголемија поради дополнителниот цемент. За некои дупнатини се потребни до пет дополнителни цементни греди. Губењето на цементот го вознемири Фарис. Зошто некои бунари „голтаат“ повеќе цемент отколку што покажуваат неговите пресметки? Што се случува? Каде одеше цементот?
Спроведејќи систематски студии на 115 дупнатини и корелирајќи го притисокот создаден од тежината на цементот со длабочината на дупнатините, Фарис дојде до следниов заклучок: Тежината на цементот и другите течности во дупнатината ги скрши карпите создавајќи фрактури. Кога цементот се испумпувал во бунарот, некои се изгубиле во фрактури. Што ако се обиде да ја скрши карпата со пумпање на течност? За разлика од цементот, течноста може да се отстрани од бунарот откако ќе ги скрши карпите. Откако ќе се отстрани течноста, помисли тој, можеби повеќе истекуваше нафта и гас од карпата.
Во ноември 1946 година, Боб Фаст, 25-годишен човек и колега на Фарис, одлучи да ја тестира хипотезата за кршење карпи со течност. Експериментот се случил следната година во бунарот Клепер # 1 во полето на гас Хуготон во југозападен Канзас.
Во 1947 година, Станолинд Оил го изврши првото хидраулично кршење во полето за гас Хуготон лоцирано во југозападен Канзас. Експериментот користел напалм (желатинозен бензин) и песок од реката Арканзас. (Извор)
Полковникот Робертс се скрши со експлозив, но Фаст и Фарис ја направија првата фрактура со течност. Бидејќи водата генерира триење, барајќи многу пумпи да се инјектираат во карпи, Фаст бараше начин да го намали триењето на водата. Потребна беше течност што подмачкува (низок вискозитет), добро да се меша со вода и да се најде во изобилство. Фаст го избра напалмот останат од Втората светска војна, кога беше широко користен за пламеници и запаливи бомби фрлени врз Јапонија.
Брзо дупчи 1.000 галони (3.780 литри) загаден бензин од наполм, проследен со 2.000 галони (7.560 литри) бензин. Тој ја повтори постапката четири пати на различни длабочини. (Носачот на гас претставуваше слој од варовник кој се наоѓаше на длабочина од околу 730 метри). Фаст тврди дека предизвикал скршеници во варовникот. Кога беа пронајдени напалм и бензин, гасот избувна од дупчотината. Но, тоа беше приближно иста количина на гас што ќе се добиеше со употреба на хлороводородна киселина (конвенционален метод на закиселување на сондата). Првиот обид за фрактура се покажа како неуспех.
Продолжувајќи истражување во лабораторијата и на теренските модели, Фаст и Фарис демонстрираа дека карпите на резервоарите можат да се скршат со вода. Но, веднаш сфатија дека кршењето вода е проблем. Откако ќе се извлече водата, новосоздадените фрактури веднаш ќе се затворат. Зошто, помислија тие, да не мешаат вода со песок за да останат отворени фрактури? Првиот ваков тест се случил во источен Тексас во бунар кој произведува помалку од барел на ден. Мешавина од песок, сурово масло, сапун и метални супстанции беше испумпана во дупнатината и се остави таму 48 часа. Сапунот го изми маслото од карпата. Откако смесата се отстрани, бунарот започна да произведува 50 барели масло на ден. И ова 50 пати поголемо производство продолжи долго време (не само неколку месеци).
Фарис поднесе барање за патент за хидраулично кршење во мај 1948 година. Лиценцата беше доделена на HOWCO, компанија за цементирање на нафтени извори на Халибуртон од Тексас. На 17 март 1949 година, HOWCO ги изврши првите две комерцијални хидраулични скршеници во округот Стефенс, Оклахома и округот Арчер, Тексас. Процесот на кршење потоа се користеше во 332 дупнатини во текот на 1949 година, а производството се зголеми изненадувачки за 75%. На почетокот, фрактурната течност се состоеше од сурова нафта, бензин и керозин. Потоа, во 1953 година, се користеше вода. [2]
Хидрауличното кршење започна брзо да се развива. До средината на 1950-тите, компаниите за дупчење почнаа да користат се повеќе вода, со помалку хемиски адитиви, како фрактура на фрактура. На прв поглед, употребата на вода наместо сурова нафта се чини невообичаена бидејќи практиката на терен препорачува да се избегнува вода затоа што може да го компромитира полето и да влијае на вадење нафта и гас. Сепак, првите тестови за вода на теренот ги побија старите предрасуди, така што зголемените количини на вода станаа вообичаена практика на терен. Покрај тоа, стапките на инјектирање се зголемија 20 пати, испумпувајќи повеќе течност што ќе создаде поголем притисок врз карпите и, имплицитно, повеќе фрактури. Новите иновации во опремата за пумпање додадоа повеќе коњски сили на хидрауличното кршење.
Боб Фаст и неговите колеги од Станолинд продолжија да истражуваат хидраулично кршење многу години. Компанијата се заинтересира за употреба на моќни експлозиви засновани на ракетно гориво, од желба да произведе поголеми фрактури. Оваа идеја се покажа како фатална. На 11 ноември 1970 година, екипажот дупчи бунар за да го тестира горивото како фрактура на течност. Парче опрема беше поврзано со далновод и случајно предизвика експлозија. Осум работници беа убиени на самото место. Фаст, кој обично беше супервизор на самото место, не беше присутен. Тој беше на одмор. Две години по несреќата, тој се пензионираше. (ЌЕ СЛЕДИ)