Я познаю мир. Сокровища Земли

Голицын М. С.

Что такое буровая вышка?

Часто в кино можно увидеть следующую радостную картинку: из буровой установки, высокой стальной вышки, фонтаном бьет нефть. Зритель убеждается: хитроумный человек опять победил природу, отыскал одно из бесценных ее сокровищ. Надо открыть секрет: не из каждой скважины фонтанирует нефть. Если геологи-нефтяники при бурении попали в купол залежи, тогда начинает бить фонтан А если пробурили скважину на краю залежи, фонтана не будет. Тем не менее нефть из недр Земли можно получить — с помощью насоса. Тогда она медленно наполняет специальные емкости.

Следующий секрет состоит в том, что нефтяные вышки, знакомые нам по кинофильмам, навсегда

остались в прошлом. Современные установки в корне отличаются от прежних, полувековой давности. Сегодня при добыче нефти применяют самые разнообразные буровые установки. Одни не уступают по высоте двадцатиэтажному зданию. Другие передвигаются с места на место с помощью грузовиков. Третьи устанавливаются на специальных платформах или баржах, чтобы облегчить добычу нефти из морских глубин.

Во всем мире львиная доля работ по добыче нефти осуществляется с помощью вращательного бурения. Представьте себе громадное долото, которое на огромной скорости проникает в землю. Долото это крепится к бурильной трубе. По мере углубления скважины к бурильной трубе присоединяются все новые и новые трубы, каждая из которых может достигать в длину 30 метров и весить 250 килограммов. Плоский стальной поворотный круг захватывает и поворачивает верхнюю трубу, которая постепенно входит все глубже и глубже в землю. Вращение передается на долото, прокладывающее дорогу вниз. Чтобы долото не перегрелось, по бурильным трубам подают специальную охлаждающую жидкость. Поскольку долото в основном имеет дело с твердой породой, оно постепенно стачивается, поэтому требует частой замены, а это значит, что всю колонну из труб время от времени приходится поднимать из скважины. От четырех до шести часов уходит на эту операцию. Что и говорить, трудоемкая это работа, от специалистов-нефтяников она требует большого мастерства. Особенно в тот момент, когда новое долото с «хвостом» труб нужно снова опускать в скважину.

Когда наконец скважина пробурена на нужную, выверенную заранее глубину, долото вместе с трубами поднимают, а вместо них опускают хорошо смазанные обсадные трубы. Затем по обсадным трубам проходит специальный молоток. Он делает в трубах отверстия для поступления нефти. После этого обсадные трубы накачивают водой, чистят их от химических веществ. И под воздействием высокого давления из скважины вверх к буровой вышке начинает подниматься нефть.

Современная буровая вышка — это сложный завод, оснащенный электроникой, многочисленными приборами и механизмами, лабораторным оборудованием, станками и даже телевидением.

Ближайший родственник нефти

Конечно, речь сейчас пойдет о природном газе. Он образует газовые шапки на нефтяных месторождениях, а также самостоятельные залежи — кладовые.

Газ — очень легкое вещество, и, если бы не слои-покрышки из непроницаемых пород, он вырвался бы наружу и давным-давно растворился бы в голубой дали. Самые надежные покрышки — это многолетние мерзлые породы, они, как крышки кастрюли, держат газ и нефть в недрах Земли. Вот почему в зоне вечной мерзлоты известны крупнейшие месторождения, например Уренгойское, Ямбургское и Западной Сибири. Местные запасы нефти поистине гигантские — триллионы кубических метров газа. Если начать их сжигать, то при разумном использовании их может хватить не на одно столетие.

Люди спохватились и начали использовать природный газ лишь с середины XIX века. В те времена в Дагестане, там, где расположено месторождение Дагестанские Огни, построили стекольные заводы. Газ бодро горел в печах, варилась, булькала в чанах стекольная каша — будущие сосуды, бутылки, вазы. Долгое время люди досадовали на газ и, если находили нефтяное месторождение, выпускали легкого родственника нефти в атмосферу или сжигали в факелах.

Подобные горящие факелы на нефтеперегонных заводах можно видеть и сегодня. Использование газа, когда его немного, подчас оказывается дороже, чем сжигание впустую.

Когда шла Великая. Отечественная война, геологи напряженно работали, искали газовые месторождения. И вот в первые послевоенные годы саратовский газ пришел на кухни москвичей. Керосинки и примусы стали семейными реликвиями. С тех пор москвичи и жители других городов центра России готовят пищу на газе, добытом в Поволжье, республике Коми и других регионах. Западная Сибирь с начала 50-х годов XX века подарила россиянам крупнейшие месторождения природного газа — Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье. За несколько десятилетий почти все крупные населенные пункты России пронизали газопроводы.

"...Пусть эти скряги получат сполна"

Благодаря одной курьезной истории с газом человечество имеет сегодня электричество. Вот как это произошло.

Американский ученый и предприниматель Томас Алва Эдисон (1847—1931) впервые задумался о возможности электрического освещения, когда разгневался на газовую компанию, отключившую газ в его мастерской за неуплату. Эдисон писал об этом так:

«В то время я платил шерифу по пять долларов в день, чтобы как-то отсрочить наложение ареста на мою маленькую мастерскую, а тут еще пришел газовщик и отключил у меня газ. Я так рассердился, что прочел все о газовой технике и экономике, чтобы выяснить, а нельзя ли сделать так, чтобы электричество заменило газовое освещение, и пусть тогда эти скряги получат сполна».

Так, негодуя, Эдисон изобрел лампочку.

Научный спор вокруг нефти и газа

В геологии всегда существовали две крайние позиции вокруг вопроса о том, как формировалась медлительная нефть и ее легкий родственник?

Плутонисты, названные так по имени греческого бога подземного мира и огня Плутона, считали и считают, что вечная наша пара имеет магматическое происхождение.

Нептунисты (от имени римского бога источников, рек и морей Нептуна), наоборот, боролись и борются за признание того, что нефть и газ родились в море, в водной стихии.

Наиболее яркими представителями плутонистов были Г. Агрикола (XVI век), М.В. Ломоносов (XVIII век), Д.И. Менделеев (XIX век). А нептунистов представляет следующий не менее яркий ряд — В.И. Вернадский, И.М. Губкин, Н.Д. Зелинский (XIX— XX века).

Сегодня ученые подобрались к следующему знанию проблемы: за миллионы лет нефть и газ образовались в морских отложениях. Считается, что исходным веществом для появления нефти был морской планктон — сообщество из бактерий, водорослей, простейших и других организмов. Это исходное органическое вещество накапливалось на дне морей имеете с глинистыми минералами. А там на глубине более 1,5-2 км ниже морского дна постепенно из этой богатой органики получалась нефть. Затем она двигалась вместе с водой и газом в пористые горные породы и наконец попадала в ловушки, ставшие впоследствии месторождениями нефти и газа.

Разве не удивительно, что мельчайшие морские организмы в конце концов превратились в гигантские месторождения и залежи нефти и газа. Дело в том, что биологическая продуктивность морского планктона является наибольшей на Земле, а формирование месторождений нефти и газа осуществляется миллионы и миллионы лет.

"Черное золото"

Академик Александр Евгеньевич Ферсман однажды в начале 40-х годов XX века предложил своим читателям довольно занятную таблицу. Размышляя о том, какие на свете бывают угли, Ферсман перечислил следующие: