Техника - молодёжи 1949-09, страница 21

дая вниз, долбило землю. В промежутках между ударами долото поворачивали на некоторый угол. Разрыхленную породу время от времени удаляли из скважины особым длинным узким ведром— желонкой. Часто приходилось менять долото на желонку и обратно.

Такое бурение скважин было медленной и тяжелой работой. Скважина глубиною © 800—900 метров бурилась два-три года.

В 1859 году русский горный инженер Г. Романовский внес значительное усовершенствование в технику бурения. Он заменил паровой машиной буровых рабочих* качавших «журавлей». В селе Ерино, вблизи города Подольска, Романовский пробурил первую в мире скважину с использованием паровой машины. Позднее, в 1877 году, он же пробурил в Крыму айдарскую нефтяную, тогда самую глубокую в мире, скважину, имевшую глубину 790 метров.

Труды Романовского завоевали России приоритет на применение для бурения силы пара и на освоение глубинного бурения„

Шли годы. Техника ударного бурения совершенствовалась. К 1880 году появляются более производительные бурильные станки, ударные штанги, самопалы. В этом прогрессе техники бурения большую роль сыграли труды русских горных инженеров Г. Романовского, Н. Соколовского, А. Татарского, В. Ергопуло, О. Ленца, Б. Горчакова и др*

Много занимался нефтяным делом и Д. И. Менделеев. В 1880 году он посетил Баку и наблюдал бурение. «На-днях, — писал тогда Менделеев, — был при открытии фонтана на промысле Биби-Эйбат у самого моря. Бурил колодезь на 50 сажен извест- Ьуровая ный здешний остроумный техник Ленц, приемы ко- рильной торого чрезвычайно замечательны и приспособлены к местным условиям почвы. При нас буровую скважину прочистили окончательно...»

Ленц заменил канаты, на которых подвешивались долота, металлическими штангами, Канаты часто перетирались, рвались, и долото оставалось в скважине. На вылавливание оборвавшихся долотьев уходило много времени, а иногда долото и не удавалось достать. Оно мешало бурить дальше. Приходилось начинать бурение в другом месте. Изобретение Ленца открыло новые возможности в технике бурения, — его штанги были несравненно прочнее канатов.

Намного раньше других осуществили русские инженеры методы крепления цементом стенок пробуренных скважин. Инженер Богушевский А. А. осуществил этот метод в Баку в 1905 году, т.-е. на 13 лет раньше американца Перкинса.

Впереди шли русские и в разработке теоретических вопросов нефтяного дела.

В. И. Рагозин в 1884 году выпустил первую в мире монографию «Нефть и нефгяная промышленность». А в 1885 году горный инженер А. Васильев представил диссертацию на тему «Добыча нефти на Апшеронском полуострове и современное состояние там бурового дела».

С 1899 года в Баку начал издаваться журнал «Нефтяное дело». Один из классиков русской школы бурения, И. Н. Глушков, в течение 1904—1911 годов выпустил четырехтомный капитальный труд «Руководство к бурению скважин».

В начале XX века интересную идею в технике бурения пытался осуществить русский инженер В. Вольский. Он разработал конструкцию бурового гидравлического тарана. Этот механизм, находясь на дне скважины, должен был под действием воды ударять долотом по забою. Вольский рассчитал, что механизм мог бить долотом сильнее, чем «журавль». Гидравлический таран — это предшественник турбобура, о котором мы расскажем ниже.

С течением времени на смену ударному бурению пришел более совершенный способ — вращательное роторное бурение. Но вследствие отсталости царской России вращательное роторное бурение широко было внедрено у нас лишь после Великой Октябрьской социалистической революции.

Советская власть уже в первые годы своего существования особое внимание уделила восстановлению разрушенной и запущенной нефтяной промышленности. В 1920 году, как только Закавказье было освобождено Красной Армией, Владимир Ильич направил в Баку товарища Сталина во главе комиссии ЦК РКП(б). Товарищ Сталин тогда же дал указание внедрять в нефтяную промышленность новую технику и, в частности, форсировать внедрение вращательного бурения.

При вращательном бурении скважина высверливается долотом. Над устьем скважины устанавливают бурильный станок. В его металлический стол (ротор) через квадратное отверстие пропускается колонна бурильных труб, оканчивающаяся долотом. Станок пускают в ход, ротор начинает вращаться. Начинает вращаться и закрепленная в нем колонна бурильных труб, и долото сверлит землю.

В бурильные трубы насосы нагнетают особый глинистый раствор. Раствор, попадая в забой, захватывает там разбурен-

вышка вращательного бурения. Справа показан конец бу~ колонны. Стрелками показано движение глинистого раствора В кружке — бурильная насадка.

ную породу н, просачиваясь между стенками скважины и бурильных труб, выходит на поверхность. Этот раствор, поступая в скважину под большим давлением, не только непрерывно очищает забой, но защищает стенки скважины от обвалов; он как бы штукатурит стенки и тем предохраняет от попадания в нее воды или газа из окружающих скважину пластов. При вращательном бурении скважины проходят значительно быстрее, чем при ударном способе. В 1913 году в Сураханах скважину глубиной в 600 метров ударным бурением проходили за несколько месяцев, при вращательном же бурении на такую скважину уходит несколько дней.

По мере углубления скважины колонну бурильных труб наращивают, привинчивают сверху все новые и новые трубы.

Но и у вращательного бурения есть крупный недостаток. Для того чтобы привести во вращение долото, станку приходится вращать и всю колонну бурильных труб, длина которой подчас измеряется километрами. При вращательном бурении 60—70 процентов энергии двигателя тратится непроизводительно на вращение труб и на преодоление трения их о стенки скважины и о глинистый раствор.

И все же вращательное бурение выгоднее, быстрее ударного. Поэтому ударное бурение в СССР к 30-м годам было совершенно вытеснено вращательным. Для характеристики выгоды этой замены приведем некоторые цифры. В 1913 году в России было пробурено 276 тысяч метров, а в СССР в 1936 году — более 2 миллионов метров, то-есть в восемь с лишним раз больше.

Но советские инженеры не успокоились на применении вращательного бурения. Советские люди постоянно стремятся хорошее заменить лучшим. И это стремление всегда приводит к победе. И на этот раз, ища пути к усовершенствованию техники бурения, советские люди намного опередили иностранную технику.

Случилось это в 1924 году. В Баку инженер М, А. Капе-люшников, ныне член-корреспондент Академии наук СССР, изобрел забойный двигатель — одноступенчатый турбобур. Новая машина устранила надобность вращать всю колонну бурильных труб. Оиа вместе с долотом работает в забое, на дне скважины. Турбобур — это гидравлическая турбина, укрепленная на конце бурильных труб. Нагнетаемый насосом глинистый раствор вращает рабочее колесо турбобура, насаженное на вал. К концу вала прикрепляется бурильное долото, которое вращается вместе с валом.

Турбинное бурение несравненно совершеннее роторного бурения. Нагрузка на бурильные трубы уменьшается. Их роль сводится только к тому, чтобы поддерживать турбобур с долотом и подводить к нему глинистый раствор.

Турбобур Капелюшникова сразу же после своего создания качал работать в Сураханах (около Баку).

В те же годы другие советские инженеры многими изобретениями обогатили технику бурения нефтяных скважин.

В 1925 году советские инженеры пробурили первую в мире скважину на дне моря.

19