От бамбуковых палочек до «рыбьей кости»: отправляемся в школу на урок нефтедобычи

— Здравствуйте, класс.

— Здравия желаем, товарищ учитель!

— Вольно, садитесь.

На геолога Марата Исламуратова устремлены 30 пар заинтересованных глаз. Учащиеся восьмого класса МЧС петербургской школы № 619 ерзают на стульях в предвкушении — встречи с ученым они очень ждали. Вместе с ребятами проверить свои знания нефтяной отрасли посчастливилось и «Энергии+».

— В Интернете я наткнулась на блог Марата и не смогла оторваться, — попутно объясняет мама одного из учеников Мария Яковлева, с которой «Э+» оказалась «на Камчатке». — Ученый описывал, как проходит его день, где он бывает, какие сложные задачи решает и как ему помогают современные технологии. Решила непременно познакомить Марата с сыном и его одноклассниками — и написала геологу в соцсетях.

На отклик женщина не рассчитывала, но геолог отреагировал с рвением: приехал на лекцию в школу и прихватил с собой двух друзей-ученых — Полину Шиманчук и Николая Михайлеца. Втроем специалисты рассказали восьмиклассникам, как ищут, добывают и используют нефть и как это делали столетия назад.

Поиск: от колодца на заднем дворе до снимков из космоса

— Видели фильмы об американских фермерах, которые рыли колодец на заднем дворе, и из-под земли начинал бить фонтан нефти? — Нестандартно начинает Марат. На слове «фильмы», редком на школьных уроках, подростки моментально включаются и обращаются в слух, — это не художественный вымысел: раньше углеводороды частенько находили случайно.

Только с XIX века первые промышленники стали организовывать разведочные экспедиции — порой специалисты исследовали обширные территории на своих двоих и месяцами жили в палатках.

Отыскать месторождение сложно и сегодня, ведь самые «очевидные» и легкие в освоении разработаны, а нефть залегает в среднем на глубине 3–4 километров. Зато разведка стала куда технологичнее.

Находить углеводороды сегодня помогает зондирование из космоса и съемка с воздуха, гравитационная, магнитная и электроразведка. Эти методы позволяют дистанционно охватить большие площади: в случае со съемкой с воздуха ставишь нужное оборудование на беспилотник — и полетели.

Слушая этот рассказ, школьники еще не знали, что в конце занятия они познакомятся с этими аппаратами намного ближе, а поможет им в этом Полина Шиманчук.

— Следом за исследовательской авиацией на интересный участок направляют сейсморазведчиков, — продолжил Марат. — Чтобы заглянуть внутрь земли, сейсмический импульс отправляют вглубь, а затем смотрят, как он отразился от пластов породы и насколько изменился по пути.

— Получается, планете как бы делают УЗИ? — удивляются ребята.

— Хорошо подмечено! — улыбается геолог. — Полученная сейсмограмма показывает, на каких глубинах могут скрываться вода, нефть и газ.

Когда возможности наружного «осмотра» исчерпаны, бурят разведочные скважины. Благодаря предварительному поиску достаточно пробурить не больше нескольких десятков таких скважин. Наконец, создают проект месторождения с добывающими и нагнетательными скважинами и промышленным городком на поверхности земли или на море: на «Приразломной», например, постоянно живет штат из 220 человек.

— С нефтяниками в Арктике соседствуют белые медведи, и хищники прекрасно себя чувствуют. Правда, пингвинов почему-то не едят, — вздыхает Николай Михайлец.

В классе раздается хохот — этих школьников не проведешь: каждый знает, что пингвины и белые медведи обитают на разных полюсах планеты.

Добыча: от стебля бамбука до собаки-робота

Первые скважины для добычи нефти пробурили в Китае в 347 году до нашей эры н.э.

— Как думаете, из чего делали трубы скважин? — Марат задает вопрос с подвохом.

— Может, из дерева?

— Почти угадали. Из полых стеблей бамбука!

В 1264 году путешественник Марко Поло увидел, как на территории современного Азербайджана люди собирают нефть, просачивающуюся на поверхность. Похожим способом можно было добывать углеводороды и в Канаде — черпать песок, пропитанный битумом, в карьерах. Правда, извлечь и переработать густой битум с помощью старых технологий было невозможно, поэтому разработка этих месторождений началась относительно недавно.

В 1846 году близ Баку пробурили первую скважину современного типа. Месторождения в то время обустраивали вручную деревянными конструкциями.

Слово «баррель» пошло от английского «бочка». В XIX веке танкеров, бензовозов и трубопроводов не было, поэтому нефть возили в обычных бочках, объем которых и составлял один баррель, то есть 42 галлона, или почти 159 литров.

Сегодня нефтяники дистанционно бурят многокилометровые скважины где-нибудь в Арктике с помощью автоматизированных буровых установок, компьютеров и дополненной реальности. То, как скважина растет в глубину, в бок и разветвляется под землей, словно рыбья кость, контролируют онлайн. Например, «Газпром нефть» следит за процессом в своем Центре управления бурением в Петербурге.

Ряды нефтедобытчиков пополняют роботы. Так, робопес по кличке Джесси помогает геодезистам следить за точностью строительства научного центра в Тюмени. В нем будут исследовать керны — столбики породы, которые извлекают из недр во время бурения скважин.

Самые перспективные современные технологии — это искусственный интеллект для обработки и интерпретации итогов геологоразведки, беспилотные технологии для зондирования с воздуха и система «Когнитивный геолог» — компьютерный эксперт, который дает рекомендации о геологических характеристиках территорий, анализируя колоссальную базу данных. Все три позволяют дать точный прогноз, что под землей, прежде чем мы пробурим первую скважину, — поделился Марат.

Применение: от лечебной ванны до ракетного двигателя

Первые упоминания о нефти датированы шестью тысячами лет до нашей эры: в Египте ее применяли для бальзамирования умерших, в Вавилоне — при строительстве стен, в Древней Греции — в качестве зажигательной смеси.

Нефтью из первой в мире промышленной скважины в районе Баку наполняли ванны — так лечили кожные заболевания и болезни суставов. «Я, кстати, и сам был на этой необычной процедуре, — попутно признается Марат. — Со стороны выглядит не очень презентабельно: сидишь в жидкости коричнево-бурого цвета, — но на деле «булькаться» в нефти приятно и тепло».

В XIX веке в нефтедобыче произошел бум, и передовые страны стали активно применять бензин, керосин и масла, получаемые из нефти. Керосиновые лампы вытеснили светильники, которые заправляли китовым жиром. С появлением электрической лампочки Томаса Эдисона нужда в керосинках уменьшилась, но вскоре Карл Бенц и Вильгельм Даймлер изобрели автомобиль с бензиновым двигателем. Генри Форд поставил его на конвейер, и улицы постепенно заполнились удобным транспортом.

Что делают из нефти сегодня? Очень многое! Углеводороды — это топливо для автомобилей, самолетов, судов и космических кораблей, это лекарства и современные материалы, синтетические одежда и обувь. От месторождений к нефтеперерабатывающим заводам тянутся «нитки» трубопроводов, оттуда переработанные углеводороды попадают на АЗС, в двигатели и на полки магазинов.

Вместо послесловия

Восьмиклассники внимательно слушали лекторов больше двух часов. Напоследок ребята прямо в классе собрали беспилотник самолетного типа, который еще недавно участвовал в разведке месторождений. В отличие от привычного квадрокоптера, он представляет собой миниатюрный самолет с крыльями и камерой на борту.

«Очень интересно! — поделился юный слушатель Аркадий, не скрывая эмоций. — У нас в школе сейчас как раз проходит проект, посвященный исследованию Арктики. Стать нефтяником я хоть и не думал, но разведка методами аэросъемки заинтересовала: я увлекаюсь авиамоделированием и мечтаю стать пилотом».

Прощаясь, геологи признались «Э+», что в следующий раз расскажут ребятам что-то посложнее: «они настолько погружены в тему нефтедобычи, будто готовились не слушать лекцию, а вести ее!»