ขุดน้ำมัน สำหรับน้ำมันและกระตุ้นการผลิตที่เพิ่มขึ้น จาก 150 ล้านบาร์เรล ที่ผลิตทั่วโลกในปี 2443 เป็นมากกว่าหนึ่งพันล้านบาร์เรลในปี 2468 หนึ่งในนวัตกรรมแรกสุดที่ช่วยปรับปรุงการขุดเจาะน้ำมันคือสว่านโรตารี่ ซึ่งใช้ครั้งแรกในทศวรรษที่ 1880 สิ่งนี้ใช้สว่านหมุนเพื่อขุดลงไปในดิน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสว่านโรตารี่ รวมถึงภาพรวมของกระบวนการขุดเจาะน้ำมัน
แต่สว่านโรตารี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของความก้าวหน้าที่น่าทึ่งที่จะพัฒนาในศตวรรษที่ 20 โดยที่จะพูดถึงคือช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการผลิตน้ำมัน ในขณะที่หาน้ำมันได้ง่ายขึ้นการขุดเจาะนอกชายฝั่งและการติดตั้งยานสำรวจใต้ทะเล นักขุดเจาะน้ำมันสังเกตได้อย่างรวดเร็วว่าบ่อน้ำใกล้ชายฝั่งมักจะผลิตน้ำมันได้มากที่สุด เห็นได้ชัดว่ามีอนาคตที่ทำกำไรได้ในการหาวิธีสกัดน้ำมันจากใต้พื้นทะเล
ในช่วงต้นทศวรรษ 1880 ช่างเจาะได้สร้างแท่นขุดเจาะบนท่าเทียบเรือ แต่จนกระทั่งปี 1947 บริษัทน้ำมันแห่งหนึ่งได้สร้างบ่อน้ำมันจริงแห่งแรกขึ้นห่างจากแผ่นดินตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา และหลังจากความขัดแย้งทางการเมืองอันยาวนานในสหรัฐอเมริกาว่าใครมีสิทธิในการเช่าพื้นที่นอกชายฝั่งเพื่อการขุดเจาะ อุตสาหกรรมการขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งก็เริ่มต้นขึ้น
หนึ่งในเทคโนโลยีที่กระตุ้นการพัฒนาการขุดเจาะนอกชายฝั่งคือยานควบคุมระยะไกลหรือการติดตั้งยานสำรวจใต้ทะเล ซึ่งกองทัพใช้อยู่แล้วในการกู้อุปกรณ์ที่สูญหายใต้น้ำ เนื่องจากการดำน้ำลึกเป็นสิ่งที่อันตรายอุตสาหกรรมน้ำมันจึงนำการติดตั้งยานสำรวจใต้ทะเลมาใช้ในการขุดเจาะในปี 1970 การติดตั้งยานสำรวจใต้ทะเล เป็นอุปกรณ์หุ่นยนต์ที่ควบคุมจากแท่นขุดเจาะเหนือผิวน้ำซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นใต้น้ำได้
บางประเภทอนุญาตให้ผู้ควบคุมสร้างแขนหุ่นยนต์ของการติดตั้งยานสำรวจใต้ทะเลทำหน้าที่ต่างๆได้ เช่น การผูกใต้ทะเลและการติดตั้งในน้ำลึกที่ลึกถึง 3,048 เมตร การแตกหักแบบไฮดรอลิค กระบวนการแตกหักแบบไฮดรอลิกได้รับการพัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ 1940 มีความสำคัญมากขึ้นในการขุดเจาะน้ำมัน มันมีประโยชน์กับอ่างเก็บน้ำมีความหนาแน่นซึ่งหินที่มีน้ำมันไม่มีรูพรุนขนาดใหญ่
ซึ่งหมายความว่าน้ำมันที่ไหลจากหินนั้นอ่อนแอ และการเจาะบ่อน้ำธรรมดาๆเข้าไปในหินก็ไม่ได้ทำให้น้ำมันออกมามากนักเพื่อช่วยกระตุ้นบ่อและขับน้ำมันที่ติดอยู่ออก ผู้เจาะจึงใช้การแตกร้าวด้วยระบบไฮดรอลิก ในกระบวนการนี้ฉีดน้ำรวมกับสารเคมีเข้าไปในบ่อด้วยแรงดันที่เพียงพอเพื่อสร้างรอยร้าวในชั้นหิน ซึ่งเป็นรอยร้าวที่สามารถยืดยาวได้หลายร้อยฟุตทีเดียว
เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการหักอีกครั้ง ช่างเจาะส่งโพรเพนท์ซึ่งเป็นส่วนผสมของของเหลวและทรายลงไป การแตกหักเหล่านี้ช่วยให้น้ำมันไหลออกจากหินได้อย่างอิสระมากขึ้น จากข้อมูลของบริษัทสถาบันปิโตรเลียมแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวที่มีการแตกร้าวด้วยระบบไฮดรอลิกได้ช่วยสูบน้ำมันจากพื้นดินเพิ่มขึ้นอีก 7 พันล้านบาร์เรล
การถ่ายภาพแผ่นดินไหวในตอนแรก การมองหาสถานที่ที่ดีในการขุดหาน้ำมันนั้นขึ้นโดยอยู่กับการค้นหาจุดที่มันผุดขึ้นมาบนผิวน้ำ แต่เนื่องจากแหล่งกักเก็บน้ำมันสามารถฝังลึกลงไปในดินได้ จึงไม่สามารถเห็นได้จากพื้นผิวเสมอไป และเนื่องจากการติดตั้งแท่นขุดเจาะและขุดบ่อลึกมีค่าใช้จ่ายสูง บริษัทต่างๆจึงไม่ชอบเสียเวลาและเงินไปในจุดที่ไม่ได้ผล
ในที่สุดนักธรณีวิทยาก็ถูกนำเข้ามาเพื่อค้นหาว่าน้ำมันน่าจะอยู่ที่ไหนโดยการศึกษาการก่อตัวของหินบนพื้นผิว สนามแม่เหล็กและแม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงโน้มถ่วง หนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญที่สุดในการสำรวจน้ำมันคือการถ่ายภาพคลื่นไหวสะเทือน 3 มิติ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าเสียงกระดอนและเดินทางผ่านวัสดุต่างๆ ด้วยวิธีที่แตกต่างกันเล็กน้อย
ในกระบวนการนี้แหล่งพลังงาน เช่น รถสั่นสะเทือนจะส่งคลื่นเสียงลึกลงไปในพื้นโลก อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าจีโอโฟนวางอยู่บนพื้นผิวซึ่งจะรับเสียงที่เด้งกลับขึ้นมาและส่งข้อมูลไปยังรถบรรทุกเครื่องบันทึก วิศวกรและนักธรณีฟิสิกส์ศึกษาคลื่นเสียงที่บันทึกไว้ในรูปของเส้นหยักเพื่อตีความว่าชั้นหินที่ก่อตัวอยู่ในตำแหน่งนั้นเป็นอย่างไร ด้วยวิธีนี้สามารถสร้างภาพ 3 มิติของสิ่งที่อยู่ใต้พื้นผิวได้
และภาพ 4 มิติยังคำนึงถึงเวลาที่ผ่านไปด้วย แม้ว่าเทคโนโลยีขั้นสูงนี้จะช่วยลดจำนวนหลุมที่เจาะและทำให้มีหลุมที่มีประสิทธิผลมากขึ้น แต่ก็ไม่สามารถป้องกันได้ วิศวกรโชคดีหากสามารถคาดการณ์ตำแหน่งของแหล่งกักเก็บน้ำมันได้อย่างแม่นยำครึ่งหนึ่งของเวลาทั้งหมด ระบบการวัดขณะเจาะอย่างที่เพิ่งเห็น แม้ว่าในปัจจุบันจะมีเทคโนโลยีขั้นสูงในการถ่ายภาพคลื่นไหวสะเทือนก็ตาม
แต่มันก็ยังเป็นเรื่องยากที่ผู้ปฏิบัติงานเจาะจะรู้ว่าจะต้องเจอกับอะไรเมื่อ ขุดน้ำมัน และจนถึงทศวรรษที่ 1980 ก็ยังเป็นเรื่องยากที่จะทราบรายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับสว่านในขณะที่กำลังขุดหลุม ความท้าทายนี้เอาชนะได้ด้วยเทคโนโลยีการวัดขณะเจาะ การวัดขณะเจาะจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานได้รับข้อมูลตามเวลาจริงเกี่ยวกับสถานะของการขุดเจาะ
ตลอดจนความสามารถในการบังคับทิศทางของหลุมในทิศทางอื่นๆเกี่ยวข้องกับข้อมูลต่างๆ เช่น รังสีแกมมา อุณหภูมิและความดัน ตลอดจนความหนาแน่นและเรโซแนนซ์แม่เหล็กของชั้นหิน สิ่งนี้ทำหน้าที่มากมายเพื่อช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในขณะที่ป้องกันการระเบิดและเครื่องมือขัดข้อง นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานแสดงให้เห็นว่าไม่ได้เจาะเข้าไปในพื้นที่ที่ไม่ได้รับอนุญาต
สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือวิธีที่ข้อมูลนี้ถูกส่งผ่านไปยังพื้นผิว เนื่องจากไม่สามารถร้อยสายไฟหรือสายเคเบิลลงไปในหลุมจากพื้นผิวไปยังดอกสว่านได้ การวัดขณะเจาะจึงต้องพึ่งพาการวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบพัลส์แทนสารละลายโคลนที่ส่งลงไปในบ่อเพื่อนำเศษขยะกลับขึ้นมา โดยจะผ่านคอลัมน์ด้านนอกของหลุมให้ช่องทางเสียงที่สะดวกเพื่อส่งคลื่นโคลนขึ้นในรหัสไบนารีที่ถอดรหัสบนพื้นผิว
การเจาะแนวนอนข้อดีอย่างหนึ่งของการวัดขณะเจาะที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้คือ ช่วยให้ผู้ควบคุมบังคับทิศทางการเจาะไปในทิศทางต่างๆและเพิ่มความสามารถในการบังคับทิศทางการเจาะในทิศทางอื่นโดยที่ไม่ใช่แนวตรง มันเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ของการขุดเจาะน้ำมัน เนื่องจากแหล่งกักเก็บน้ำมันจำนวนมากกระจายตัวอยู่ในแนวนอน
บ่อน้ำในแนวตั้งจึงอาจดึงน้ำมันออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่เพียงแค่นั้นหลุมแนวนอนจะเจาะลึกลงไปในแนวตั้งในตอนแรก แต่จากนั้นเปลี่ยนทิศทางที่จุดที่เรียกว่าจุดเริ่มก่อนที่จะเจออ่างเก็บน้ำที่จุดทางเข้าและขยายในแนวนอนผ่านหลุมนั้น แต่ข้อดีของการเจาะแนวนอนมีมากกว่าการเพิ่มผลผลิตที่ดี นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถขุดบ่อน้ำได้อย่างปลอดภัยภายใต้พื้นที่ที่อ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมและได้รับการคุ้มครอง
แม้ว่าหลุมแนวนอนแห่งแรกจะถูกเจาะในปี 1929 แต่ก็มีราคาแพงและในไม่ช้าการพัฒนาการแตกหักแบบไฮดรอลิกก็ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของหลุมแนวตั้ง อย่างไรก็ตามความก้าวหน้า เช่น การวัดขณะเจาะและชุดประกอบมอเตอร์บังคับทิศทางได้ทำให้การเจาะแนวนอนเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้มากขึ้นในช่วงปี 1980
บทความที่น่าสนใจ : โรคไตอักเสบเรื้อรัง แบ่งปันสิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับโรคไตอักเสบเรื้อรัง
