Na wyświetlaczu w Akademii Aera w Bakersfield, Tim Zdarko wyjaśnia, jak działa system obudowy szybu naftowego.
W tych zaawansowanych technologicznie operacjach naftowych jest o wiele więcej, niż widać na pierwszy rzut oka.
Niektórzy twierdzą, że wiercenie szybu naftowego przypomina wbijanie słomki w ziemię i wysysanie ropy ze skały.
Dla Tima Zdarko jest to o wiele bardziej skomplikowane.
Zdarko jest kierownikiem zespołu ds. wierceń i odzyskiwania inwestycji w firmie Aera. Spędził ponad 40 lat przy produkcji ropy i gazu w Stanach Zjednoczonych, a także w Zatoce Meksykańskiej, Afryce i Europie. Ostatnie 22 lata spędził w firmie Aera.
Odwierty naftowe przeszły długą drogę od czasu, gdy w Kalifornii wykonano pierwsze w połowie XIX wieku, mówi Zdarko. Dziś są to zaawansowane technologicznie operacje, które opierają się na zaawansowanych badaniach geologicznych i inżynieryjnych, innowacyjnym sprzęcie oraz rygorystycznych przepisach dotyczących bezpieczeństwa i ochrony środowiska.
„Dziś używamy lepszych materiałów i bardziej wydajnych procedur” – mówi. „Bezpieczeństwo załogi i ochrona wód gruntowych są najważniejsze. Monitorujemy produkcję za pomocą iPadów. I jest znacznie więcej nadzoru regulacyjnego.”
Dotarcie do „strefy opłacalności”
Podstawowymi elementami odwiertu są otwór wiertniczy i obudowa. Otwór wiertniczy to otwór, który jest wiercony w ziemi w celu utworzenia odwiertu.
Obudowa składa się z teleskopowych warstw rur stalowych umieszczonych wewnątrz otworu wiertniczego w celu osiągnięcia tego, co Zdarko nazywa „strefą opłacalności”. Tam właśnie znajduje się ropa lub gaz.
Obudowy stalowe zmniejszają swoją średnicę w miarę penetracji ziemi. W Aera zewnętrzna warstwa obudowy ma zwykle średnicę 9,5/8 cala i waży 36 funtów na stopę. Kolejna osłona ma szerokość 7 cali. Trzecia lub wewnętrzna obudowa ma szerokość 5,5 cala.
Gdy system jest już na miejscu, cement jest pompowany w dół obudowy, a następnie z powrotem na powierzchnię pomiędzy otwór wiertniczy a obudowę. Kiedy cement twardnieje, tworzy więź między ścianami odwiertu a zewnętrzną częścią obudowy. To wzmocnione połączenie chroni wody gruntowe oraz zbiorniki ropy naftowej i gazu ziemnego.
Podczas budowy odwiertu, obudowa i cement są rutynowo testowane na miejscu, aby zapewnić integralność.
Perforacje w obudowie naprzeciwko zbiornika pozwalają na przepływ ropy naftowej lub gazu do systemu i na powierzchnię.
„Jeśli ropa naftowa płynie sama, umieścimy rurki w pobliżu górnej części zbiornika, gdzie znajduje się strefa opłacalności wydobycia” – mówi Zdarko. „Jeśli ropa nie płynie sama, w rurce umieszcza się pręty, które podłącza się do pompy głębinowej. Te solidne metalowe pręty mają średnicę mniejszą niż dwa cale i łączą części jednostki pompującej, która wypompowuje ropę na powierzchnię. Ta operacja pompowania jest tym, co większość ludzi rozpoznaje jako sprzęt konny, który porusza się w górę i w dół na szczycie studni na polu naftowym.
W każdym razie, studnia jest zazwyczaj wyposażona w czuły sprzęt monitorujący, dzięki czemu może być obserwowana 24/7 przez cały okres eksploatacji.
Po dotarciu na powierzchnię, ropa naftowa jest przetwarzana i wysyłana na rynek w celu wykorzystania jej jako paliwa transportowe lub wytworzenia jednego z niezliczonych produktów ropopochodnych, z którymi stykamy się w życiu codziennym.
Imponujące liczby
Odwierty naftowe i gazowe mogą mieć głębokość od kilkuset stóp do ponad 20 000 stóp. W niektórych częściach świata odwierty mają głębokość nawet 30 000 stóp, jak twierdzi Zdarko.
Odwierty Aera w San Joaquin Valley mają głębokość od 1 000 do 2 500 stóp i są uważane za płytkie. Wiercenie szybu naftowego w rejonie Bakersfield trwa zazwyczaj około trzech dni. Jednak w pobliżu Ventury, odwierty mogą mieć głębokość 13 000 stóp, a ich wykonanie zajmuje ponad miesiąc.
Odnawianie odwiertu
Produkcyjny okres eksploatacji odwiertu naftowego w San Joaquin Valley trwa zazwyczaj od dziesięciu do dwudziestu lat. Następnie odwiert jest wycofywany z eksploatacji lub likwidowany.
„Pompujemy cement do odwiertu, aby go wypełnić, a następnie uszczelniamy go” – mówi Zdarko. „Następnie, jeśli jest to uzasadnione, wykonujemy odwiert zastępczy w pobliżu starego, aby kontynuować odzyskiwanie ropy pozostałej w zbiorniku.”
Ale Zdarko i jego zespół ds. odzyskiwania inwestycji nie poprzestają na tym. Odzyskują i ponownie wykorzystują zlikwidowane rury, pręty, pompy i wyposażenie głowicy odwiertu. Jest to proces odpowiedzialny ekologicznie, który nie tylko jest regularnie praktykowany przez firmę Aera, ale również zatwierdzony przez stanowe organy regulacyjne.