Видобуток нафти за умов ударного буріння

Видобуток нафти за умов ударного буріння здійснювався наступним чином. Коли свердловина доходила до нафтовмісного пласта, починалось її фонтанування, якщо тиск у пласті був достатньо великим. Бувало, що біля такої фонтануючої свердловини утворювалось ціле озеро нафти (рис.5.4). У випадку великого фонтанування рили канави для того, щоб направити нафту до природних заглибин, де вона могла б накопичуватись. Із цих озер її брали для використання.

Рис. 5.4. Нафтовий фонтан в ХІХ столітті

Подібні відкриті нафтові фонтани за звичай бували нетривалими, особливо за відносно невеликої глибини свердловини. Виділення великої кількості газу викликало падіння тиску в пласті. Свердловина в тій чи іншій мірі поступово закупорювалась уламками порід.

Коли фонтанування свердловини зупинялось або коли воно не мало місця внаслідок недостатнього тиску в пласті, починали вичерпувати нафту із свердловини. Для цієї мети застосовувались спеціальні желонки. Така желонка являє собою довге відро, устатковане дном, яке відкривається всередину під час опускання відра в рідину. Під час роботи желонка опускалась в свердловину і наповнювалась нафтою, після чого її підіймали. Нафта при цьому не виливалась через те, що під дією її ваги дно желонки закривалось. Піднята нафта виливалась у призначену для нафти ємкість, і желонка знову опускалась.

Подібні примітивні способи видобутку нафти призводили до втрат всього газу й значної частини легкої фракції нафти. Спочатку випускали в атмосферу газ і далі починали черпати нафту. Не тільки з нафтових озер, але й із желонки й тих ємкостей, куди зливали нафту, її легка бензинова частина звітрювалась.

Поява гасової лампи

У часи початку видобутку нафти її використовували для освітлення. Найбільш придатними для цього були світлі, більш легкі сорти нафти, оскільки вони запалювались легше й давали менше кіптяви. Проте такі світлі сорти нафти зустрічались рідко.

Важко установити, коли вперше стали виконувати первісну примітивну перегонку нафти для одержання з неї освітлювального масла або, як його називали, «фотогену». Маються відомості, що перегонка нафти була відома в Закавказзі й у Західній Україні ще в епоху середньовіччя, а наприкінці XVI століття перегонка нафти здійснювалась у Росії на Ухті. Відомо, що в XVII…XVIII ст. перегонка нафти для одержання освітлювального масла здійснювалась в інших країнах.

Мабуть, XVII і ХVIII ст. треба вважати початковим етапом переробки нафти. Способи перероблення були примітивними, а масштаби, із сучасної точки зору, незначними. І все ж початок було покладено.

У 1821…1823 роках у місті Моздоку кріпосні селяни брати Дубініни спорудили установку для перегонки нафти, що видобувалась із колодязів у районі станиці Вознесенської на Терськім хребті. Збереглося креслення й опис цієї установки. Для перегонки нафти використовувався залізний куб, вмазаний у цегельну піч. Куб мав мідну кришку, від якої йшла мідна трубка, що проходила через чан з водою й мала в ньому один виток. Перегінний куб вміщував 40 відер нафти. Під час нагрівання куба з використанням піддувала пари більш легкої частини нафти проходили по мідній трубці, охолоджувались, і одержана рідина збиралась у дерев’яному відрі. У цю рідину («фотоген») переходило біля 40% сировинної нафти. Найбільш легкокипляча фракція нафти – бензин – під час цієї перегонки в більшій своїй частині втрачалась. При цьому залишковий мазут використовувався для змащування коліс транспортних механізмів. Схему установки братів Дубініних наведено на рис. 5.5.

Загальна схема такої перегонки була використана у подальшому під час побудови перших нафтоперегінних заводів, але збільшувались розміри установок і їх конструкція була удосконалена.

Винахід гасової лампи мав найважливіше значення для подальшого розвитку видобутку й переробки нафти. Для цієї лампи потрібен був уже не фотоген, у якому могла бути домішка легко займистого бензину і важких масел, а більш визначна фракція нафти, що переганяється, названа гасом. Відсутність домішки бензину в гасі робила його більш безпечним. Ескіз однієї з найбільш досконалих конструкцій гасової лампи наведено на рис. 5.6.

Рис.5.5. Схема установки для перегонки нафти, розробленої братами Дубініними

Рис.5.6. Конструктивна схема гасової лампи

Світло гасової лампи було яскравим, кіптяви не було. У XIX ст. з гасовою лампою як джерелом світла не міг конкурувати ніякий інший спосіб освітлення. Спосіб спалювання рідинного палива й конструктивні рішення, використані в гасовій лампі, були пізніше з успіхом використані під час розроблення багатьох конструкцій спалювальних пристроїв.

Тільки коли було винайдено електричне освітлення, воно стало витісняти гасові лампи. Проте для електричних ламп було потрібне джерело електричного струму, а будівництво електростанцій і облаштування електричних мереж відбувалось поступово. Тому не тільки в кінці XIX ст., коли електричне освітлення було вже відоме, але й на початку ХХ ст. гасова лампа як спосіб освітлення мала найбільш широке застосування. Електричне світло застосовувалось у містах, а гасове освітлення – у селах та інших населених пунктах, де ще не був проведений провід від електростанцій.

Освітлення за допомогою гасових ламп у кінці XIX ст. і на початку XX ст. одержало дуже широке розповсюдження, що викликало необхідність різкого збільшення видобутку нафти і її перегонки.

У Баку перший маленький нафтопереробний завод був споруджений у 1837 р. гірничим інженером Воскобойніковим. У період 1860…1863 рр. було побудовано ще декілька заводів. У 1869 р. у Баку було вже 23 нафтоперегінних заводи, що виробляли гас, а в 1872 р. їх чисельність досягала майже 60. Було заборонено будувати нові гасові заводи в межах міста. Для цього був відведений окремий район, який отримав назву «Чорне місто». Тут у 1874 р. на 123 заводах було одержано 5 млн. пудів гасу.

В Англії гас із нафти почали одержувати в 1848 р. У період 1855…1860 рр. виробництво гасу із нафти стало розвиватись у США. У 1882 р. американські нафтопромисловики на чолі з Д.Рокфеллером організували фірму «Стандарт Ойль» з великим капіталом. Ця фірма стала далі одним з найкрупніших підприємств з видобутку й переробки нафти.