Х’юстон, як столиця енергетики, є домівкою для багатьох інженерів-нафтовиків, які сприяли інноваціям у нафтовій галузі. Звісно ж, всі вони хотіли полегшити свою та своїх друзів нелегку роботу. Тому в процесі роботи виникало багато ідей, спрямованих на полегшення своєї праці. Деякі з них втілювалися в життя та згодом ставали надбанням для всієї галузі. Тому нижче розглянемо найперспективніші інноваційні розробки, що були придумані та реалізовані інженерами з Х’юстона. Далі на houstoname.
Горизонтальне буріння
Горизонтально направлене буріння широко використовується в нафтовій промисловості з початку XX століття. Такий метод передбачає видобуток корисних копалин без необхідності відкритих розкопок. Достеменно невідомо, кому вперше прийшла ідея такого буріння, проте саме в Х’юстоні її вдосконалили та поставили на конвеєр. З роками ідея тільки оптимізувалася та модернізувалася. Значний поступ цього методу буріння відбувся у 1991 році. Саме в цей час Х’юстонська компанія Schlumberger почала застосовувати геоуправління для планування траєкторії буріння в горизонтальних свердловинах.
Цю ідею Х’юстонських інженерів швидко перейняли та почали використовувати в інших галузях. Наприклад, при прокладанні трубопроводів, кабелів та інших мереж під магістралями, річками, залізницями та іншими перешкодами.
Гідророзрив пласта
Ще однією інновацією Х’юстонських інженерів є технологія гідророзриву породи. Після виявлення нафти на певній глибині робиться не пробій пласта, а під високим тиском введення спеціальних матеріалів. При винайденні цього методу наприкінці 40-х років XX століття компанією Stanolind Oil and Gas Corporation вводили пісок. Крізь нього гарно проходив газ і нафта. Таким чином ці природні копалини легше видобувалися, а таким чином створений отвір не забивався твердішою породою.
Однак він мав деякі недоліки. Для пробивання твердої породи використовується надвисокий тиск, а це призводить до невеликого, та все ж землетрусу. Таке явище негативно впливає на довколишнє середовище та призводить до руйнування. Окрім цього, пізніше почали використовувати замість піску неорганічні сполуки, а оскільки глибина буріння буває доволі глибокою, тому часто це призводить до забруднення підземних вод. Щоправда, у другій половині XX століття цю технологію дещо модернізували та вдосконалили, і її успішно продовжують використовувати при видобутку сланцевого газу. Також цей метод використовують у геотермальній енергетиці. Саме завдяки методу гідророзриву пласта цей вид екологічного видобутку чистої енергетики став можливим.
Технологія підводного видобутку нафти
Початок XXI століття сягнув апогею видобутку нафти. Статистичні дані стверджують, що світове споживання нафти у 2024 році досягало 104,32 мільйона барелів на добу. Це колосальна цифра. Навіть з огляду на оптимістичні прогнози, запасів цієї копалини вистачить на кілька десятиліть. Тому нафтокомпанії вишукують нові родовища нафти. Багато нерозроблених покладів знаходяться під дном морів та океанів. Тому саме інженери з Х’юстона розробили та продовжують вдосконалювати підводні системи видобутку нафти та газу. Це дуже кропітка та відповідальна робота. Дуже важливо не пошкодити довколишнє середовище водойм, з дна яких видобувається чорне золото. Тому були розроблені так звані “розумні” підводні свердловини. Завдяки їм можна добувати нафту з найглибшого дна океану без видимої шкоди довкіллю.
Системи очищення води
Як би не старалися нафтовидобувачі та наскільки б вони не були акуратними, час від часу в результаті видобутку нафти відбувається її витік та, як наслідок, — забруднення води. Тому при таких подіях треба якомога швидше зреагувати, щоб зменшити негативний вплив від цього. Тож інженери-нафтовики з Х’юстона розробили не один, а навіть кілька способів очищення води від розливу нафти. Наприклад, розроблено системи фільтрації, які дозволяють зменшити забруднення та навіть повторно використовувати воду, у яку було вилито нафтопродукти.
Крім цього, щоб попередити такого роду катастрофи, інженери з Х’юстона розробили інтелектуальні системи моніторингу Smart Wells, які дозволяють у реальному часі контролювати стан свердловини, оптимізувати виробництво та попереджати аварії.
Вуглецевий менеджмент
Саме для попередження та уникнення небезпечних випадків був також розроблений ще один проєкт. Щоб не відбувся обвал та витік не викачаної нафти з уже виснаженого шельфу, то для цього було придумано технологію, за допомогою якої, у таку свердловину закачується вуглекислий газ і запечатується. Цей метод Х’юстонських інженерів широко використовують по всьому світу.
Автономні бурові установки
Також у Х’юстоні розробили спосіб видобутку нафти, що працює з мінімальним людським втручанням. Після розвідки та установки самої вежі для буріння подальша робота виконується автоматично та без участі працівників. Весь процес може відбуватися та контролюватися навіть на відстані за допомогою інтернету. Це підвищує безпеку співробітників, а продуктивність роботи підвищується в кілька разів.
В цьому напрямку проводяться постійні вдосконалення. Так останні у 20-х роках XXI століття активно в автоматизацію видобутку залучають роботів та дрони. Наприклад, дрони активно використовують для моніторингу нафтових платформ та цілісності трубопроводів. Це дозволяє набагато швидше та безпечніше провести огляд, оцінити ситуацію та вжити необхідних заходів при виявленні пошкоджень. Також це значно знижує ризики для працівників.
Енергетична синергія
Виходячи з того, що все ж таки нафта — це вчорашній день, то інженери з Х’юстона поступово переходять на альтернативні джерела. Та щоб перехід не відбувся болюче і раптово, науковці поступово впроваджують новітні розробки відновлюваних джерел у сфері нафтовидобутку. Активно використовується у галузі вітрова енергія для живлення бурових установок. Це нововведення особливо активно використовується на платформах в океанах, адже вітер там активний і постійно дме. На цих же вежах використовують сонячні панелі для отримання джерела живлення. Іноді використовують геотермальні установки з цією ж метою.
Висновки
Х’юстон продовжує залишатися світовою енергетичною столицею. І, схоже, вона і надалі такою залишатиметься. У Х’юстоні зараз зосереджено третю частину всіх світових нафтових компаній. Вони не просто використовують місто для розміщень своїх штаб-квартир, а також інвестують у розробку новітніх методів та технологій для нафтової галузі. Для цього створюють факультети та дослідницькі центри, заохочують молодих фахівців та студентів до цих розробок. Така багаторічна праця та значні інвестиції якраз і дозволила Х’юстонові залишатися світовою вершиною у сфері чорного золота.
І хоча ера нафти поступово підходить до логічного завершення, новітні джерела енергії не виникають на порожньому місці. Для отримання відновлюваних джерел енергії використовують розробки, які були впроваджені спочатку саме в нафтовій сфері. Окрім цього напрацювання інженерів-нафтовиків часто стають у пригоді для найрізноманітніших галузей, що допомагає покращити добробут людства.
