Hur mycket vet du om oljeborrning? iStockphoto/Thinkstock Oljeborrning har funnits i mer än ett sekel. Men på grund av den många utvecklingen inom tekniken, det har vuxit med stormsteg på den tiden. Och denna tillväxt av oljeproduktion har också varit avgörande för att förändra civilisationens ansikte.
År 1859, Edwin Drake grävde vad som anses vara den första oljebrunnen i Titusville, Penn. Under den perioden, olja användes främst för att tillverka fotogen för belysning. Men bilindustrins utveckling tända snart en ny marknad för olja och ledde till ökad produktion - från 150 miljoner fat producerade över hela världen år 1900 till mer än en miljard fat 1925.
En av de tidigaste innovationerna för att förbättra oljeborrningen var roterande borr , användes först på 1880 -talet. Detta använde en roterande borr för att gräva i marken (i motsats till Drakes metod för borrverktygsborrning som lyfte och tappade en borr i brunnen). För mer information om roterande borr, samt en översikt över oljeborrningsprocessen, ta en titt på "Hur oljeborrning fungerar."
Men den roterande borren var bara början på en lång rad dramatiska framsteg som skulle utvecklas under 1900 -talet. Några av de mest anmärkningsvärda som vi kommer att diskutera hjälpte till att förbättra oljeproduktionens effektivitet samtidigt som det gjorde det lättare att hitta olja.
InnehållOljeborrare märkte snabbt att brunnar nära stranden ofta producerade mest olja. Det var uppenbart att det fanns en lönsam framtid för att hitta sätt att utvinna olja under havsbotten. Redan på 1880 -talet borrare reste riggar på kajer. Men det var inte förrän 1947 som ett oljebolag byggde den första riktiga oljebrunnen bort från land.
Sedan dess, och efter en lång politisk tvist i USA om vem som har rätten att hyra havsområden för borrning, oljeborrningsindustrin till havs tog fart. En av teknikerna som stimulerade utvecklingen av borrning till havs var fjärrstyrda fordon , eller ROV:er , som militären redan använde för att hämta bort förlorad utrustning under vattnet. Eftersom dykning på djupt vatten är farligt, oljeindustrin anpassade ROVS för borrning på 1970 -talet.
Styrs från riggen ovanför vattenytan, en ROV är en robotanordning som tillåter operatörer att se under vattnet. Vissa typer tillåter operatören att få en ROV:s robotarmar att utföra olika funktioner, såsom undervattensbindningar och djuphavsinstallationer, så djupt som 10, 000 fot (3, 048 meter).
Utvecklad på 1940 -talet, processen hydraulisk spräckning har blivit allt viktigare vid oljeborrning. Det är praktiskt med "täta" behållare - där stenarna som innehåller oljan inte har stora porer. Det betyder att oljeflödet från klipporna är svagt, och att borra en enkel brunn i berget kommer inte att få ut mycket av oljan.
För att stimulera brunnen och driva ut den instängda oljan, borrmaskiner använder hydraulisk sprickbildning. I denna process, de injicerar vatten kombinerat med kemikalier i brunnen med tillräckligt tryck för att skapa sprickor i bergformationerna - frakturer som kan sträcka sig hundratals meter långa. För att inte sprickorna ska stängas igen, borrmaskiner skickar ner a proppant , som är en blandning av vätskor, sand och pellets. Dessa sprickor gör att olja kan flöda mer fritt från berget.
Enligt American Petroleum Institute, bara i USA, hydraulisk sprickbildning har hjälpt till att pumpa ytterligare 7 miljarder fat olja från marken.
I början, leta efter ett bra ställe att gräva efter olja beror helt enkelt på att hitta var det hade bubblat upp till ytan. Men eftersom oljereservoarer kan begravas djupt i jorden, det är inte alltid uppenbart från ytan. Och eftersom det är dyrt att sätta upp en rigg och gräva en djup brunn, företag gillar inte att slösa bort sin tid och sina pengar på en oproduktiv plats. Så småningom, geologer togs in för att ta reda på var olja sannolikt skulle vara genom att studera ytformationer, magnetfält och till och med små variationer i gravitationen.
En av de viktigaste innovationerna inom oljeutforskning var 3D-seismisk bildbehandling. Detta bygger på tanken att ljudet studsar och färdas genom olika material på lite olika sätt. I denna process, en energikälla som en vibratorbil skickar ljudvågor djupt ner i jorden. Specialanordningar som kallas geofoner är placerade på ytan, som tar emot ljud som studsar tillbaka och skickar informationen till inspelningsbilar.
Ingenjörer och geofysiker studerar de inspelade ljudvågorna (i form av krångliga linjer) för att tolka vilken typ av lager av bergformation som ligger på den platsen. Den här vägen, de kan konstruera 3-D-bilder av vad som ligger under ytan (4-D-avbildning står också för tiden). Även om denna avancerade teknik hjälper till att minska antalet borrade hål och ger mer produktiva brunnar, det är inte idiotsäkert:Ingenjörer har tur om de exakt kan förutsäga oljereservoarernas placering hälften av tiden.
Som vi precis såg, även med dagens avancerade teknik för seismisk bildbehandling, det är svårt för borroperatörer att veta exakt vad de kommer att stöta på när man gräver en oljebrunn. Och fram till 1980 -talet, Det var också svårt att veta detaljer om vad som hände med borrkronan när hålet grävdes. Denna utmaning övervanns av mätning-medan-borrning ( MWD ) teknik.
MWD tillåter operatörer att få information i realtid om status för borrning, liksom förmågan att styra brunnen i andra riktningar. Den relaterar information som gammastrålning, temperatur och tryck, liksom bergformationernas densitet och magnetiska resonans. Detta tjänar en myriad av funktioner. Det hjälper förare att borra mer effektivt samtidigt som det förhindrar utblåsningar och verktygsfel. Det hjälper också operatörer att visa att de inte borrar in i obehöriga områden.
Det som kanske är mest fantastiskt är hur denna information överförs upp till ytan. Eftersom det inte är praktiskt att dra en tråd eller kabel ner från brunnen från ytan till borrkronan, MWD förlitar sig istället på m ud pulstelemetri . En leruppslamning som skickas ner i brunnen för att transportera skräp tillbaka (genom brunnens yttre kolonn) ger en bekväm akustisk kanal för att skicka lerpulser upp i en binär kod som avkodas på ytan.
En av fördelarna med MWD som nämnts tidigare är att det hjälper en operatör att styra en borr i olika riktningar. Möjligheten att styra en borr i andra riktningar än rakt ner har varit en av de viktigaste framstegen i oljeborrningens historia.
Eftersom många oljereservoarer är utspridda horisontellt, vertikala brunnar kanske inte extraherar tillräckligt med olja från dem. A horisontell brunn borras först djupt ner vertikalt, men ändrar sedan riktning (vid det som kallas startpunkt ) innan den stöter på reservoaren (vid inkörsport ) och sträcker sig horisontellt genom den. Men fördelarna med horisontell borrning går utöver att öka brunnens produktivitet. Det gör också att brunnar kan grävas säkert under miljömässigt känslig och skyddad mark.
Även om den första horisontella brunnen borrades 1929, de var dyra, och utvecklingen av hydraulisk sprickbildning förbättrade snart produktiviteten hos vertikala brunnar. Framsteg som MWD och styrbara motoraggregat, dock, gjorde horisontell borrning till ett mer lönsamt alternativ på 1980 -talet.
VetenskapEnergiproduktionHur oljeborrning fungerarVetenskapEnergiproduktionVad är oljeskiffer? VetenskapMotorer och utrustningHur oljetankfartyg fungerarVetenskapEnergiproduktionVem äger arktisk olja? VetenskapEnergiproduktionEverglades olja:Vad ska man borra? långt under jorden finns oljefyndigheter? Vetenskap Energiproduktion Oljeborrningsprocessen förklarad Vetenskap Grön vetenskap Hur rensar du upp ett oljeutsläpp? VetenskapEnergiproduktionHur fungerar borrning efter olja i Arktis? VetenskapEnergiproduktion Borrar vi efter olja i USA? VetenskapEnergiproduktion Vad är primär oljeåtervinning? Vetenskap Produktion Hur länge kommer de amerikanska oljereserverna att hålla? ScienceEnergiproduktion Topp 5 innovationer inom oljeborrning VetenskapEnergiproduktion Kommer vi någonsin att minska vårt beroende av utländsk olja? ScienceEnergiproduktion Hur har vi förbättrat oljeriggtekniken? ScienceEnergiproduktion När kommer vi att ta slut på olja, och vad händer då? ScienceEnergiproduktionVad är miljöpåverkan av Deepwater Horizon -oljeutsläppet? ScienceGreen ScienceVad skulle hända med miljön om amerikanska federala länder var öppna för oljeborrning? ScienceEnergiproduktion5 Förbättringar i offshore -oljeborrningScienceEnergiproduktionHur förbereder de mark för en oljerigg? ScienceEnergiproduktionHur var olja fångad under jordens yta? VetenskapEnergiproduktionHur mycket olja producerar och importerar USA? VetenskapskonserveringsfrågorDjupvattenhorisontolja som finns i landbaserade fåglar för första gångenVetenskapEnergiproduktionFrån råolja - Hur oljeraffinering fungerarVetenskapEnergiproduktionKemisk bearbetning - Hur oljeraffinering fungerarVetenskapEnergiproduktion Raffineringsverk VetenskapEnergiproduktionRåolja - Hur oljeraffinering fungerar AutoVehicle Maintenance Hur fungerar oljeåtervinning? AutoBiodrivmedel Främjar oljebolag alternativ energi? DjurDjur FaktaGulf Oil Spill Pictures:FiskeDjurDjur FaktaDjur som omfattas av olja:Gulf Oil Spill Pictures AdventureRanch Life Hur påverkar oljetankbilar lastbilar?
