5. Зародження й розвиток нафтогазовидобувної, нафтопереробної та нафтохімічної промисловості

Нафта й природний горючий газ були відомі людині дуже давно – задовго до початку нашої ери. Промисловий же видобуток нафти почався в середині XIX століття. Видобуток і використання природного газу одержали широкий розвиток лише в ХХ столітті.

Далі зупинимось на деяких історичних фактах.

5.1. Нафтові колодязі

Спочатку просто збирали нафту, що виділялась із гірських порід і накопичувалась у природних заглибленнях на земній поверхні. Для збору нафти використовувались ті ж самі гончарні або інші вироби (посудини з обпаленої глини, шкіряні відра і т. ін.), які використовували для зберігання води. У подальшому здогадалися рити ями й колодязі в тих місцях, де просочувалась нафта. Із таких колодязів удавалось одержувати значно більше нафти, ніж на земній поверхні.

Мабуть, було замічено, що в більш глибоких колодязях накопичується більше нафти. У зв’язку з цим колодязі стали облаштовувати більш надійно. Щоб колодязь був глибоким, верхню його частину робили більш широкою і ступінчастою (рис.5.1).

Рис.5.1. Нафтовий колодязь

Стінки колодязів обкладали камінням і укріплювали, щоб захистити їх від обвалів. Нижню частину колодязя доводили до пласта, з якого просочувалась нафта. Глибина таких колодязів досягала 10…20м і більше. Так почався первісний кустарний видобуток нафти.

У ті часи газ як паливо не використовувався, оскільки його неможливо переносити, як нафту, у дерев’яній бадді, шкіряному мішку або в глиняному посуді. Для передачі газу потрібні були стальні труби, яких у ті часи не було.

Колодязний видобуток нафти, звичайно, не міг мати великих розмірів (у нашому сучасному понятті), тому що нафту можна було одержувати лише з пластів, які знаходяться неглибоко. Подальше заглиблення колодязів викликало великі труднощі і їх облаштування ставало все більш і більш складним. Окрім того, поглиблення колодязів обумовлювало виділення нафтових газів, що викликали задуху у тих хто працював на дні колодязя.

5.2. Перші свердловини, здійснені способом ударного буріння

Із плином часу запит на нафту як на засіб освітлення збільшувався, що вимагало збільшення її видобутку. У зв’язку з ростом населення збільшувався також попит на нафту як на паливо. У той же час видобувати нафту за допомогою колодязів ставало все складніше. Дільниці, де вона безпосередньо просочувалась на земну поверхню або знаходилась на глибині в декілька метрів, зустрічались рідко. Видобуток нафти на таких ділянках призводив до виснаження її накопичень. Тому, колодязі для видобутку нафти ставали не більш глибокими для одержання її з більш глибоких шарів гірських порід. Проте рити глибокі колодязі, до 30…50 м, було складно, а в міру їх заглиблення виникали труднощі через виділення газів.

Величезний стрибок у розвитку видобутку нафти мав місце, коли для цього стали застосовувати буріння свердловин. Звичайно техніка початкового (первісного) буріння була недосконалою. У міру удосконалення техніки буріння свердловин ставало все більш глибоким і відкривались все нові й нові нафтові й газові поклади.

Ідея буріння свердловин для видобутку нафти виникла в середині XIX століття в Росії (Ф.А. Семенов) і в США (Е. Дрейк), а також у Канаді, Німеччині, Румунії й Італії.

Глибина перших свердловин, що дали нафту, була не більше, ніж глибоких колодязів. Проте перевага буріння навіть для глибин 40…50 м була безсумнівною. Пробурити свердловину було легше, ніж вирити й укріпити ступінчастий колодязь такої ж глибини, а, окрім того, бурінню свердловини не перешкоджало виділення газів. Складності, пов’язані з виділенням газів, виникли вже пізніше, коли глибина свердловини стала значно більшою.

В усякому випадку у 60…70 роки XIX століття стало очевидним, що буріння свердловин є найбільш зручним і вигідним способом видобутку нафти. Було установлено, що за допомогою бурових свердловин можна видобувати нафту з пластів, розташованих значно глибше, ніж у найбільших колодязях. Одержані із свердловини фонтани нафти свідчили, що з глибоко розташованих пластів можна видобути значно більше нафти, ніж з пластів, розташованих ближче до земної поверхні.

Спочатку буріння виконувалось за допомогою примітивних верстатів з ручним приводом (рис.5.2) із використанням ударного долота.

Рис.5.2. Ударне буріння з ручним приводом (так пробурювали свердловину в середині минулого століття)

Буріння ударним способом здійснювалось повільно. Ручна лебідка для підйому і опускання інструмента, зображена на рис. 5.2, була замінена лебідкою з використанням кінної тяги, а в подальшому – паровим двигуном. І все ж швидкість буріння залишалась невеликою, тому що підйом долота в міру заглиблення вимагав все більшого часу. За глибини свердловини в декілька сотень метрів швидкість проходки складала менше одного метра за один день роботи. І все ж безліч бурових свердловин було зроблено способом ударного буріння.