Хьюстон, как столица энергетики, является домом для многих инженеров-нефтяников, которые способствовали инновациям в нефтяной отрасли. Конечно же, все они хотели облегчить свою и своих друзей нелегкую работу. Поэтому в процессе работы возникало много идей, направленных на облегчение своего труда. Некоторые из них воплощались в жизнь и впоследствии становились достоянием для всей отрасли. Поэтому ниже рассмотрим самые перспективные инновационные разработки, которые были придуманы и реализованы инженерами из Хьюстона. Далее на houstoname.
Горизонтальное бурение
Горизонтально направленное бурение широко используется в нефтяной промышленности с начала XX века. Такой метод предполагает добычу полезных ископаемых без необходимости открытых раскопок. Доподлинно неизвестно, кому впервые пришла идея такого бурения, однако именно в Хьюстоне ее усовершенствовали и поставили на конвейер. С годами идея только оптимизировалась и модернизировалась. Значительный прогресс этого метода бурения состоялся в 1991 году. Именно в это время Хьюстонская компания Schlumberger начала применять геоуправление для планирования траектории бурения в горизонтальных скважинах.
Эту идею Хьюстонских инженеров быстро переняли и начали использовать в других отраслях. Например, при прокладке трубопроводов, кабелей и других сетей под магистралями, реками, железными дорогами и другими препятствиями.
Гидроразрыв пласта
Еще одной инновацией Хьюстонских инженеров является технология гидроразрыва породы. После обнаружения нефти на определенной глубине делается не пробой пласта, а под высоким давлением введение специальных материалов. При изобретении этого метода в конце 40-х годов XX века компанией Stanolind Oil and Gas Corporation вводили песок. Сквозь него хорошо проходил газ и нефть. Таким образом эти природные ископаемые легче добывались, а таким образом созданное отверстие не забивалось более твердой породой.
Однако он имел некоторые недостатки. Для пробивания твердой породы используется сверхвысокое давление, а это приводит к небольшому, но все же землетрясению. Такое явление негативно влияет на окружающую среду и приводит к разрушению. Кроме этого, позже начали использовать вместо песка неорганические соединения, а поскольку глубина бурения бывает довольно глубокой, поэтому часто это приводит к загрязнению подземных вод. Правда, во второй половине XX века эту технологию несколько модернизировали и усовершенствовали, и ее успешно продолжают использовать при добыче сланцевого газа. Также этот метод используют в геотермальной энергетике. Именно благодаря методу гидроразрыва пласта этот вид экологической добычи чистой энергетики стал возможным.
Технология подводной добычи нефти под водой
Начало XXI века достигло апогея добычи нефти. Статистические данные утверждают, что мировое потребление нефти в 2024 году достигало 104,32 миллиона баррелей в сутки. Это колоссальная цифра. Даже учитывая оптимистичные прогнозы, запасов этого ископаемого хватит на несколько десятилетий. Поэтому нефтекомпании изыскивают новые месторождения нефти. Многие неразработанные залежи находятся под дном морей и океанов. Поэтому именно инженеры из Хьюстона разработали и продолжают совершенствовать подводные системы добычи нефти и газа. Это очень кропотливая и ответственная работа. Очень важно не повредить окружающую среду водоемов, со дна которых добывается черное золото. Поэтому были разработаны так называемые «умные» подводные скважины. Благодаря им можно добывать нефть с самого глубокого дна океана без видимого вреда окружающей среде.
Системы очистки воды
Как бы ни старались нефтедобытчики и насколько бы они ни были аккуратными, время от времени в результате добычи нефти происходит ее утечка и, как следствие, — загрязнение воды. Поэтому при таких событиях надо как можно скорее среагировать, чтобы уменьшить негативное влияние от этого. Поэтому инженеры-нефтяники из Хьюстона разработали не один, а даже несколько способов очистки воды от разлива нефти. Например, разработаны системы фильтрации, позволяющие уменьшить загрязнение и даже повторно использовать воду, в которую были вылиты нефтепродукты.
Кроме этого, чтобы предупредить такого рода катастрофы, инженеры из Хьюстона разработали интеллектуальные системы мониторинга Smart Wells, которые позволяют в реальном времени контролировать состояние скважины, оптимизировать производство и предупреждать аварии.
Углеродный менеджмент
Именно для предупреждения и предотвращения опасных случаев был также разработан еще один проект. Чтобы не произошел обвал и утечка не выкачанной нефти из уже истощенного шельфа, то для этого была придумана технология, с помощью которой, в такую скважину закачивается углекислый газ и запечатывается. Этот метод Хьюстонских инженеров широко используют по всему миру.
Автономные буровые установки
Также в Хьюстоне разработали способ добычи нефти, работающий с минимальным человеческим вмешательством. После разведки и установки самой башни для бурения дальнейшая работа выполняется автоматически и без участия работников. Весь процесс может происходить и контролироваться даже на расстоянии с помощью интернета. Это повышает безопасность сотрудников, а производительность работы повышается в несколько раз.
В этом направлении проводятся постоянные усовершенствования. Так последние в 20-х годах XXI века активно в автоматизацию добычи привлекают роботов и дроны. Например, дроны активно используют для мониторинга нефтяных платформ и целостности трубопроводов. Это позволяет гораздо быстрее и безопаснее провести осмотр, оценить ситуацию и принять необходимые меры при обнаружении повреждений. Также это значительно снижает риски для работников.
Энергетическая синергия
Исходя из того, что все же нефть — это вчерашний день, то инженеры из Хьюстона постепенно переходят на альтернативные источники. И чтобы переход не состоялся болезненно и внезапно, ученые постепенно внедряют новейшие разработки возобновляемых источников в сфере нефтедобычи. Активно используется в отрасли ветровая энергия для питания буровых установок. Это нововведение особенно активно используется на платформах в океанах, ведь ветер там активный и постоянно дует. На этих же башнях используют солнечные панели для получения источника питания. Иногда используют геотермальные установки с этой же целью.
Выводы
Хьюстон продолжает оставаться мировой энергетической столицей. И, похоже, она и в дальнейшем такой будет оставаться. В Хьюстоне сейчас сосредоточена третья часть всех мировых нефтяных компаний. Они не просто используют город для размещения своих штаб-квартир, а также инвестируют в разработку новейших методов и технологий для нефтяной отрасли. Для этого создают факультеты и исследовательские центры, поощряют молодых специалистов и студентов к этим разработкам. Такая многолетняя работа и значительные инвестиции как раз и позволила Хьюстону оставаться мировой вершиной в сфере черного золота.
И хотя эра нефти постепенно подходит к логическому завершению, новейшие источники энергии не возникают на пустом месте. Для получения возобновляемых источников энергии используют разработки, которые были внедрены сначала именно в нефтяной сфере. Кроме этого наработки инженеров-нефтяников часто становятся полезными для самых разных отраслей, что помогает улучшить благосостояние человечества.
