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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Bohrturm. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Bohrgerät oder Bohrgerät - ein Komplex von Bohrgeräten und -strukturen zum Bohren von Bohrlöchern. Die Zusammensetzung der Bohrinseleinheiten und ihre Konstruktion werden durch den Zweck des Bohrlochs, die Bedingungen und die Bohrmethode bestimmt.
Vor dem Aufkommen von Kerosin dienten in vielen Ländern Wachskerzen und Waltran als Hauptbeleuchtungsquelle. Wegen letzterer wurden Hunderttausende von Walen ausgerottet. Bald wurden Wale zu einer Seltenheit, und es wurde notwendig, Walöl durch ein anderes Öl zu ersetzen. Dann griff man auf eine Mischung aus Terpentin mit Alkohol zurück; Es wurde auch versucht, Öl aus Kohle durch Destillation zu gewinnen.
1844 gewann der amerikanische Chemiker Abraham Gesner aus Kohle Brennöl, das er „Kerosin“ nannte. Aber später wurde raffiniertem Öl der Name "Kerosin" zugewiesen. Das Verfahren zur Gewinnung von Kerosin aus Öl wurde 1857 von Ferris entdeckt. Im Gegensatz zu Rohöl (das sie auch für die Beleuchtung zu verwenden versuchten) brannte Kerosin viel besser und ohne Ruß und Abgase, was den Erfolg der neuen Erfindung sicherstellte. Seit dieser Zeit hat sich die Rate der Ölförderung stetig erhöht. Gleichzeitig wurde in New York eine Gesellschaft zur Erschließung von Ölquellen im Bundesstaat Pennsylvania gegründet. Zunächst wurde der Bergbau auf die primitivste Weise durchgeführt, bei der Ölarbeiter ein tiefes Loch gruben und Öl wie Wasser in Eimern daraus schöpften. Einer der Leiter der Gesellschaft, Bissel, hatte bald die Idee, Öl durch Bohrlöcher zu fördern. Diese Idee scheint sehr einfach, aber niemand hatte zuvor daran gedacht. Bissel erfuhr, dass Bohrungen seit vielen Jahren Wasser aus tiefen Salzquellen förderten (das Salz wurde dann aus diesem Wasser verdunstet), und viele dieser Quellen wurden aufgegeben, weil sie neben dem Wasser auch Öl enthielten. Daraus könnte geschlossen werden, dass Öl und Wasser unterirdisch nahe beieinander liegen und nichts daran hindert, Öl mit Pumpen auf die gleiche Weise wie Wasser aus dem Brunnen zu pumpen. Viele reagierten jedoch mit Misstrauen auf diesen Vorschlag. Mitte des XNUMX. Jahrhunderts war die Kunst des Erdbohrens weit entwickelt, aber im Großen und Ganzen noch auf einem eher primitiven Niveau. Die vorherrschende Methode war das sogenannte Schlagbohren, bei dem der Brunnen durch Schläge eines keilförmigen Zerstörungswerkzeugs - eines Flachmeißels oder Bohrers - in den Felsen ausgehöhlt wurde. Das Bohren fand auf folgende Weise statt. Zuerst suchten sie einen Platz für den Brunnen aus. Dann wurde ein Turm gebaut und das Führungsrohr sorgfältig installiert. Der Bohrturm diente als Maschine zum Anheben des Bohrers. Das Bohren wurde durch Schläge durchgeführt. Am Ende der Stange wurde ein schwerer Kopf mit Schneidezähnen verstärkt: Mit Hilfe eines über einen Block geworfenen Seils wurde er abgesenkt und dann wieder angehoben. Sie zerschmetterte den Felsen mit ihrer Schwerkraft. Damit der Brunnen die richtige Form bekam, wurde der Meißel vor jedem Schlag um einen bestimmten Winkel gedreht. Als der Bohrer auf seiner ganzen Länge tief in den Boden eingedrungen war, wurde eine etwa 3 m lange Stange daran geschraubt, Eisenrohre wurden in das Bohrloch hinabgelassen, um die Wände zu befestigen. Um zerkleinerte Gesteinspartikel zu extrahieren, wurden sie mit Wasser angefeuchtet und in Schlamm verwandelt, der regelmäßig mit Hilfe einer Schöpfkelle - einem langen Eimer mit einem Ventil am Ende - nach oben entfernt wurde. Es ist klar, dass es dazu jedes Mal notwendig war, das Bohrwerkzeug aus dem Bohrloch zu entfernen und es in Teile zu schrauben. Diese Arbeit (Anheben, Abschrauben und Anschrauben des Schlagwerkzeugs) nahm einen enormen Arbeitszeitaufwand in Anspruch. Wenn der Boden weich war, war es möglich, an einem Tag bis zu 18 m zu gehen, aber normalerweise schafften sie es nicht mehr als 3-4 m zu bohren.Je tiefer der Bohrer reichte, desto langsamer ging die Arbeit. 1846 erfand Fauvel ein Verfahren zum Spülen von Brunnen mit einem Wasserstrahl. Er fing an, Hohlstäbe zu verwenden und Wasser hineinzupumpen, das dann zusammen mit Schotterfragmenten zwischen den Wänden des Bohrers und des Brunnens herausgepumpt wurde. Diese Erfindung markierte eine Ära in der Geschichte der Bohrtechnik. Mit einem solchen Bohrgerät konnte es nie zu einer Schmutzansammlung am Boden der Brunnen kommen und es war nicht erforderlich, das Werkzeug ständig anzuheben. Mit dieser Erfindung von Fauvel wurden die Schwierigkeiten des Bohrens um 9/10 verringert, und es begann sich sofort schnell zu entwickeln. Die Kosten für Bohrarbeiten sind um das Zehnfache gesunken. Dies war der Stand der Dinge, als Bissel beschloss, mit Bohrgeräten nach Öl zu suchen und es zu fördern. Damals ahnte er noch nicht, was für eine Revolution in der Wirtschaft seine Idee bewirken würde. Das Bohren wurde dem Ingenieur Drake anvertraut. Im März 1858 wurde in der Nähe der Stadt Titesville in Pennsylvania ein tiefer offener Schacht gegraben, von dessen Grund aus gebohrt wurde. Die Geschichte dieser ersten Ölquelle ist voller dramatischer Episoden, Drake musste von Anfang an viele Schwierigkeiten überwinden, da es an den richtigen Leuten und Werkzeugen fehlte. Niemand hatte Vertrauen zu einem Mann, der Öl aus einer wasserführenden Mine fördern wollte. Schließlich fand Drake einen erfahrenen Bohrer, der seinen Job seit 30 Jahren macht. Er verpflichtete sich, den Brunnen zu Ende zu bringen. Doch sobald sie mit der Arbeit begannen, stießen die Bohrer auf eine Wasserschicht, und das Wasser strömte mit solcher Wucht aus dem Brunnen, dass sie panisch die Mine verlassen mussten – sonst wären sie einfach ertrunken. Um die Situation zu verbessern, befahl Drake, ein großes Eisenrohr durch den Grundwasserleiter und den Sand zu führen, wonach die Bohrungen fortgesetzt werden konnten. Ende April 1859, als die Bohrer eine Tiefe von 21 m erreichten, kam Öl aus dem Brunnen. Somit war das Erlebnis ein voller Erfolg. Als die Pumpe installiert wurde, begann sie, 8 Barrel Öl pro Tag abzupumpen. Eine Woche später stieg diese Zahl auf 20 Barrel. Ende Oktober desselben Jahres brach am ersten Brunnen ein Feuer aus und die gesamte Station brannte nieder. Die Unternehmer verzagten jedoch nicht und installierten an gleicher Stelle einen neuen Turm, der vom ersten Tag an 30 Fässer pro Tag produzierte – eine Zahl, die viele Jahre lang unübertroffen blieb.
Drakes erfolgreiche Erfahrung markierte den Beginn der US-Ölindustrie. Die Nachricht vom Erfolg seiner Ölanlagen verbreitete sich schnell im ganzen Land. Bissel pachtete neue Ölfelder. Andere Unternehmer zogen nach. Bald begann ein wahrer Ölboom. Die Ölförderung erwies sich als das profitabelste Unternehmen. Es kam vor, dass Grundstücke, die am Vortag 30-40 Dollar gekostet hatten, in wenigen Tagen auf 10 Dollar anstiegen. Das lockte viele Spekulanten und Kapitalisten ins Ölgeschäft. Die enorme Kapitalkonzentration in diesem Bereich hat es möglich gemacht, Wunder zu vollbringen. Ölpipelines und Eisenbahnen wurden in sagenhafter Geschwindigkeit verlegt, Städte tauchten wie aus dem Boden geschossen in der Wüste auf, Tausende Bohrtürme sprossen wie Pilze aus den Ölfeldern. Die Technik der Ölgewinnung wurde schnell verbessert. Seit 1858 wurde beim Schlagbohren eine Dampfmaschine zum Herausziehen des Bohrers verwendet. Aber noch wichtiger war der Übergang zum produktiveren Drehbohren. Bei dieser Bohrmethode wurde mit einem kontinuierlich rotierenden Meißel sozusagen ein zylindrisches Loch gebohrt und während des Bohrens durch einen ständig zirkulierenden Spülflüssigkeitsstrahl, der von einer speziellen Pumpe kontinuierlich in den Brunnen gepumpt wurde, zerkleinerte Partikel an die Oberfläche gebracht . 1889 erfand Chapman ein Drehbohrgerät, dessen Konstruktion sich bis heute nicht grundlegend geändert hat. Der Rotor (Rotationsmechanismus) erhielt hier die Bewegung von einem leistungsstarken Verbrennungsmotor und übertrug sie auf das führende Rohr und durch dieses auf die Bohrrohre und den Meißel. Zunächst wurde Chapmans Rig für Wasserbohrungen verwendet. 1901 wurde hier die erste Ölquelle gebohrt. Autor: Ryzhov K.V.
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