Рынок углеводородов не только играет важнейшую роль в экономике, но и определяет основные принципы мировой политики. Зачастую именно энергоносители дают толчок к развитию целых регионов и направлений бизнеса. В нашем проекте «ТЭК 360» мы рассмотрим ключевые тренды отрасли, перспективы ее развития, влияние на другие сферы экономик.
Тема
месяца
Памятные даты ТЭК

Главные технологические прорывы в ТЭК

В истории человечества есть даты, когда случаются события, меняющие ход мировой истории, либо остающиеся неиспользованным шансом в назидание потомкам. Многие из них скрываются во мгле минувших времен. Мы предлагаем взглянуть на некоторые даты прошлого, связанные с историей топливно-энергетического комплекса, а значит, и всей нашей жизни, например, связанные с технологией. Каждая эта дата — повод для маленького профессионального праздника. 

14 июля 1848 года связано с бурением в местечке Биби-Эйбат близ Баку первой в мире нефтеразведочной скважины глубиной около 20 метров. Это было венцом двухлетних экспериментальных работ, однако информация об этом не считалась особо срочной, и какой-либо государственной поддержки это начинание не получило. 

Через полтора десятка лет, в 1864 году, была пробурена успешная скважина близ Анапы. К этому времени в России уже было известно об успехах американских буровиков, и другая администрация (в правление императора Александра II) дала «зеленый свет» развитию нефтепромыслов. 

30 марта 1853 года хозяин львовской аптеки Петр Миколяш осветил витрину первой в мире керосиновой лампой. Ключевую роль в создании лампы сыграл фармацевт Игнаций Лукасевич. В то время уже была известна возможность перегонки нефти и получения легких фракций, которые использовались для фармацевтических нужд. Лукасевич в дальнейшем полностью посвятил себя нефтяному делу, спустя год пробурив первую нефтяную скважину в Европе (Кросно, польское Предкарпатье). 

27 июня 1954 года первооткрыватель керосина, канадец Абрахам Геснер, наконец получил патент США на свою технологию, которую он публично презентовал еще в 1846 году. Именно тогда его пригласили на работу в провинцию Остров Принца Эдуарда для проведения геологических исследований. В числе прочей работы он читал также публичные лекции в Шарлоттауне — столице провинции. 

В августе 1846 года во время своих лекций он продемонстрировал полученный им жидкий продукт, который и был назван керосином. Парадокс, но восхищенная публика не увидела в этих красивых опытах коммерческого интереса. Однако Геснер смог получить патенты и запустить промышленное производство керосина. 

27 августа 1859 года в Титусвилле, штат Пенсильвания, буровая скважина Эдвина Дрейка первой в США достигла нефтеносного горизонта на глубине 21 метра. В то время уже знали о нефти как о сырье для осветительных ламп, но добывали ее с поверхности, то есть в местах естественных проявлений. 

Эдвин Дрейк, будучи железнодорожником, много поездил по стране. Он решил не искать поверхностные проявления нефти, а использовать опыт соледобытчиков, которые бурили скважины, чтобы найти рассол. Однако Дрейк оказался плохим коммерсантом — он просто забыл запатентовать свою технологию бурения и вскорости разорился. От нищеты в старости его спасла пенсия от благодарного штата. 

20 ноября 1908 года была подана заявка, а 10 августа 1909 года получен патент на буровое шарошечное долото. Шарошками называют конусовидные вращающиеся элементы, расположенные в основании бурового долота и оснащенные зубьями для измельчения горной породы при бурении. Изобретатели этой системы, Говард Хьюз-старший и Вальтер Шарп, совершили прорыв в буровой технологии. До них уже около десяти лет применялось вращательное бурение скважин, однако инструмент оставался допотопным — скважину бурили с помощью раздвоенной пластины, напоминавшей рыбий хвост. 

Хьюз-старший и Шарп обратили внимание на то, как мелют муку на мельницах с применением конических жерновов, и создали свою конструкцию, где два зубчатых конуса были установлены друг напротив друга. Теперь буровые штанги вращали конструкцию, которая перемалывала породу и которую можно было оснащать прочными зубьями из твердых материалов. Шарошки бурят по сей день. 

19 сентября 1922 года в Комитет по делам изобретений была подана заявка от М.А. Капелюшникова, С.М. Волоха и Н.А. Корнева на турбинный забойный двигатель, или турбобур. Уже 26 сентября того же года было выдано авторское свидетельство за № 75863. 

Еще в конце XIX века, с ростом глубины скважины и появлением технологии вращательного бурения, пришло понимание, что вращение всей буровой колонны с поверхности неэффективно. Поэтому на рубеже веков в России и за рубежом появились идеи использования забойных буров. 

Турбобур советских инженеров работал за счет подающегося бурового раствора — промывочной жидкости. Теперь огромная колонна буровых труб уже не вращалась — вращалось только долото, что позволило упростить процесс бурения и достичь рекордных глубин и протяженности скважин. 

12 ноября 1933 года Джон Истмен начал бурение специальной скважины на месторождении Конро в Техасе. Его скважина должна была совершить невиданное — уйти в заданном направлении от вертикали. К тому времени уже девять месяцев прошло с того момента, как две буровые установки в пламени погрузились в бурлящий газом и нефтью грунт. Требовалось задавить скважины, которые стали причиной катастрофы, и сделать это можно было только из-под земли. Истмен начал искривлять скважину с помощью своих приспособлений на глубине в четыреста с лишним метров. 29 декабря его скважина прошла более 1600 метров и оказалась под «кратером Конро». 7 января 1934 года мощные паровые насосы стали нагнетать в его скважину воду под добавочным давлением в 100 атмосфер. Спустя двое суток, 9 января, сместившиеся горные породы перекрыли поток газа и нефти.

20 октября 1942 года начал работу Челябинский трубопрокатный завод — созданное в невероятно сжатые сроки и в экстремальных условиях предприятие, которое должно было обслуживать в том числе и растущие нужды армии. Основой ЧТПЗ стал эвакуированный Мариупольский трубный завод, оборудование которого в рамках перевода промышленности в глубь страны, подальше от линии фронта, было перемещено в Челябинск. Уже в 1970-е годы ЧТПЗ стал одним из технологических мировых лидеров в своей отрасли и крупнейшим в мире производителем труб, выпускавшим до 3,5 млн тонн продукции в год. В 1942 году произошло и еще одно знаковое, в том числе и с технологической точки зрения, событие в трубной отрасли: был проложен подводный бензопровод в осажденный Ленинград по дну Ладожского озера. Учитывая условия, сроки и риск, это был беспрецедентный по тем временам проект.

24 мая 1970 года началось бурение самой глубокой скважины на Земле — СГ-3 на Кольском полуострове. Задачи бурения были сугубо научными — выяснить, что находится в кристаллической толще Земли. Предполагалось, что на отметке в 5 км скважина пересечет границу залегания гранитов и базальтов, так называемую границу Конрада. Проектная глубина скважины была 15 000 метров. 

Для бурения на такой глубине была создана уникальная буровая установка «Уралмаш-15000». Специалисты разработали особые трубы из стали и легких сплавов для работы в тяжелейших условиях высоких температур и агрессивной среде. К 1990 году скважина достигла глубины 12262 метра по вертикали. 

Важнейшими открытиями стало НЕ обнаружение границы Конрада — граниты не кончались, зато были обнаружены удивительные водоносные горизонты с перегретой водой, а также значительно более быстрый рост температуры — вплоть до 250 градусов. Материалы этого уникального бурения до сих пор являются предметом изучения учеными всего мира.