г. Днепр, наб. Победы 58/235
тел. +380676325392
Email: gidrobud@ukr.net

Про буріння (історія)

Говорячи про буріння, не можна не згадати про досягнення у цій галузі давньої китайської цивілізації. Зародження власне буріння, тобто отримання глибокого отвору в гірських породах земної кори, пов'язане саме з давньою китайською цивілізацією. Щоправда, за деякими даними вважається, що батьківщиною буріння є або Японія, або Бірма.

Про китайські свердловини для видобутку води та соляних розчинів, споруджених за часів династії Чоу (початок правління 1122 р. до н. е.), повідомляє відомий китайський філософ Конфуцій (близько 6 століття до н. е.). Свердловини мали глибину до 100 м і більше і буріли в області Чун Канг, поблизу кордону з Тибетом. Деякі свердловини досягали 500 м, а окремі навіть 1242 м.

снаряд виготовляли із бамбука. До нижнього кінця бамбукового жердини прикріплювали зубило (долото), яким руйнувалася порода на вибої. Для вилучення шламу використовували примітивну желонку, що є трубою (напевно, з бамбука), з клапаном на нижньому кінці, який відкривався при ударі труби про забій. Після кількох таких ударів труба наповнювалася пульпою. Витягали трубу на поверхню за допомогою ворота.

При бурінні глибоких свердловин над гирлом споруджували бамбукову вежу на чотирьох ногах (рис. 3), у верхній частині якої розміщувався блок. Велика стійкість вежі, як і тепер, забезпечувалася канатними розтяжками.

Для сучасного фахівця досі залишається загадкою, як давнім китайцям вдавалося бурити свердловини завглибшки понад 500 м? Можна тільки здогадуватися.

Технічних проблем доводилося у своїй вирішувати! Сталевих інструментів і канатів не існувало, багато виготовляли з бамбука. Цікаво відзначити, що при складанні вишок ні цвяхи, ні болти, ні штирі не використовували. Застосовували тільки мотузки, бамбукові клини та мотузкові вузли та стяжки. "Ноги" важких бурових вишок виготовляли з бамбукових касет. Вантажопідйомність таких вишок, як припускають, була дуже значною. Свердловини великої глибини бурили роками, при цьому робилися особливі зусилля щодо охорони секретів технології процесу буріння.

Буріння в середні віки. Леонардо Да Вінчі

Коли буріння свердловин почало розвиватися у Європі, точно не встановлено. Відомо, що в 1126 р. в провінції Артуа (Франція) була пробурена свердловина на воду, що розкрила напірні води, що фонтанують. Звідси й походить назва артезіанські свердловини.

Одним із перших зображень свердловини вважають малюнок італійця Джіованні Фонтану в його «Книзі приладів для ведення війни» (1420 р.). Через 10 років в Італії було опубліковано перше в Європі креслення бурового обертального пристрою для спорудження колодязів. У нижній частині пристрій обладнано буровою фрезою, яку обертали вручну за хрестовину.

Розробка та вдосконаленням бурових установок.

Інструментом займався і великий учений середньовіччя Леонардо да Вінчі. У документах, датованих 1500 роком, є креслення бурової установки з триножкою. У буровій установці все просто та раціонально. Інструмент включав спіральний бур (змійовик), передбачені зручна рукоятка - хрестовина для ручного обертання штанги, отвори в штанзі по всій її довжині для перестановки хрестовини в міру поглиблення бура і багато іншого. Леонардо спроектував всі необхідні додаткові пристрої, зокрема самоцентрування інструменту. З метою виготовлення обсадних дерев'яних труб їм придумали пристрій для свердління отворів. Взагалі геніальні розробки Леонардо суттєво випередили його час. Багато, створене ним, заново винаходилося значно пізніше.

О размерах буровых вышек, изображенных на эскизах Леонардо да Винчи, можно судить по приблизительному масштабу. На одной из конструкций показана лестница для верхового рабочего. Расстояния между ступеньками лестницы в любой стране были одинаковы во все времена.

Беручи до уваги це, можна зробити висновок, що висота вишки досягала 7 м. Вишка, споруджена в таких пропорціях, могла мати вантажопідйомність, достатню для буріння свердловин глибиною 20 м.

Леонардо також запропонував легкий верстат для ручного буріння. Однією рукояткою верстата здійснювалося буріння, другий — витяг снаряда зі свердловини.

Бурові установки Леонардо да Вінчі широко використовувалися для буріння численних свердловин у Франції. Участь у розробці та покращенні конструкцій бурових установок настільки обдарованого інженера, яким був Леонардо да Вінчі, залишило помітний слід в історії бурової техніки та вплинуло на розвиток буріння в Європі. У 1590 р. Бернардом Палліссі було запропоновано, крім спорудження отвору (свердловини) у землі, відбирати проби ґрунту (керна) для вивчення його властивостей.

Проте обертальне буріння у Європі невдовзі майже два століття було забуто. Цьому сприяли успіхи ударного способу буріння. Обертальне буріння відродилося тільки в середині XIX століття.

Бурхливе XIX століття

До XIX століття буріння свердловин розвивалося вкрай повільно. Це повною мірою стосується і найбільш розвинених західноєвропейських країн.

XIX століття стало століттям швидкого розвитку ударного буріння. Бурхливе зростання міст, будівництво великих промислових підприємств зажадали організації їх промислового водопостачання.

На початку століття французький фізик Араго запропонував спосіб водопостачання Парижа артезіанськими свердловинами. І вже 1818 р. міністерство землеробства Франції асигнувало спеціальні кошти на буріння необхідних водопідйомних свердловин.

Спочатку (1840-1887 рр.) для спорудження таких свердловин застосовували ударно-штангове буріння з ручним приводом. Цим способом бурили досить глибокі артезіанські свердловини для водопостачання як Парижа, так й інших міст. У США, навпаки, почало освоюватися ударно-канатне буріння. У 1859 р. цей спосіб був використаний для буріння першої США свердловини на нафту (в Пенсільванії). З цього часу та в інших місцях Північної Америки почався інтенсивний розвиток буріння свердловин на нафту удар но-канатним, так званим «пенсільванським» способом. Деякий розвиток отримав цей спосіб і в Румунії, де він отримав назву галицького. За іншими даними, перша свердловина на нафту в США була пробурена в 1863 р. в тій же Пенсільванії на ділянці полковника Дрейка.