Нефтедобыча
Почти вся добываемая в мире нефти извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъёма нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъёмных труб, механизмов и запорной арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор её на поверхности водоёмов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефти, посредством колодцев.
Сбор нефти с поверхности открытых водоёмов — это, очевидно, первый по времени появления способ добычи нефти, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии и Сирии, в 1 в. в Сицилии и др. В России сбор нефти с поверхности р. Ухты начат Ф. С. Прядуновым в 1745. В 1858 на полуострове Челекен и в 1868 в Кокандском ханстве Н. собирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась на поверхности.
Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, и извлечение из него нефти впервые описаны итальянским учёным Ф. Ариосто в 15 в. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали в мешках при помощи пресса. В 1819 во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом при помощи штолен иногда длиной свыше 1 км. Добытую породу помещали в чан, наполненный горячей водой. После перемешивания на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833—45 на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Песок помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.
Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии (древней области между Ассирией и Мидией) в 5 в. до н. э. при помощи коромысла, к которому привязывалось кожаное ведро. Добыча нефти из колодцев на Апшеронском полуострове известна с 8 в. Имеются письменные указания о добыче лёгкой Н. из колодцев в Сураханах и тяжёлой в Балаханах в 10—13 вв. Подробное описание колодезной добычи нефти в Баку дал немецкий натуралист Э. Кемпфер в 17 в. Глубина колодцев достигала 27 м, их стенки обкладывались камнем или укреплялись деревом. В 1729 была составлена карта Апшеронского полуострова с указанием нефтяных колодцев. В 1825 в Баку из 120 колодцев было добыто 4126 т нефти, а в 1862 из 220 колодцев 5480 т.
Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с 60-х гг. 19 в. Вначале, наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары добыча нефти из скважин осуществлялась также с помощью цилиндрических вёдер с клапаном в днище или желонок. Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубиннонасосная эксплуатация, которую в 1874 применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку, в 1895 в Грозном. В 1886 В. Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку (1897). Более совершенный способ подъёма Н. из скважины — газлифт — предложил М. М. Тихвинский в 1914.
Процесс добычи нефти, начиная от притока её по продуктивному (нефтяному) пласту к забоям скважин и до внешней перекачки товарной нефти с промысла, можно разделить на три этапа. Первый — движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин (т. н. разработка нефтяной залежи или месторождения). Второй этап — движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности — эксплуатация нефтяных скважин. Третий этап — сбор нефти и сопровождающих её газа и воды на поверхности, их разделение, удаление воды и минеральных солей из нефти (т. н. подготовка нефти), обработка пластовой воды перед закачкой в пласт при его заводнении или для сброса в промышленную канализацию (т. н. подготовка воды), закачка воды в пласт через нагнетательные скважины, сбор попутного нефтяного газа. Осуществление процесса добычи нефти с помощью скважин и технологических установок называется эксплуатацией нефтяного промысла.
