wiertnictwo

wiertnictwo,

górn. dział górnictwa zajmujący się wykonywaniem otworów wiertniczych w skorupie ziemskiej oraz opracowaniem metod, sposobów i technologii wiercenia ().

Początki rozwoju techniki wiertniczej sięgają starożytności; w Chinach 1000 p.n.e. prowadzono wiercenia ręczne udarowe z przewodami linowymi (z lin konopnych) lub żerdziowymi (z bambusów). W 1126 we Francji wywiercono pierwszy otwór studzienny w prow. Artois, od którego pochodzi nazwa studni artezyjskiej (i wód artezyjskich). W XV w. wiercenia w poszukiwaniu wody prowadzono we Francji, Włoszech, zaś w celu uzyskania solanki — w Rosji. Właściwy rozwój techniki wiertniczej datuje się jednak od początków XIX w. W tym czasie rozpoczęto intensywne poszukiwania wody, a także poszukiwania i eksploatację ropy naftowej w Europie i Ameryce Południowej. Stosowano wówczas napędzane maszyną parową wiercenia udarowe z przewodami żerdziowymi i linowymi. W 1845 fr. inżynier P.P. Fauvelle wprowadził płuczkę wiertniczą do oczyszczania dna otworu wiertniczego w metodzie udarowej; 1857 Niemiec G.C. Hunaus zbudował w Wietze k. Hanoweru pierwszą wiertnicę. W 1859 w Pensylwanii w USA E.L. Drake, stosując wiercenia udarowe, wykonał pierwszy odwiert naft. (o głęb. 22 m). W 1863 inżynier szwajc. J.R. Leschot wynalazł koronkę wiertniczą z osadzonymi na niej diamentami, wypróbowaną przy budowie tunelu Mont Cenis w Alpach. W Polsce od 1861 prowadzono w Borysławiu pierwsze wiercenia udarowe; 1867 zastosowano wiercenia udarowe z przewodami linowymi, a 1884 — wiercenia z przewodami żerdziowymi, które dominowały w pol. w. do lat 30. XX w. Metodę wierceń obrotowych oprac. 1884 w Wielkiej Brytanii R. Beart; 1901 J.F. Lucas zastosował w USA po raz pierwszy na szeroką skalę metodę wiercenia obrotowego płuczkowego, którą nazwano następnie metodą „rotary”; rozpowszechniła się ona szybko na całym świecie, wypierając wiercenia udarowe.

Rozwój najbardziej nowoczesnych metod wiercenia, w których urządzenia napędzające umieszcza się w otworze wiertniczym, a nie na powierzchni Ziemi, datuje się od pocz. XX w. W 1902 W. Wolski skonstruował przyrząd do wiercenia szybkoudarowego (zw. taranem hydraulicznym lub taranem Wolskiego), wykorzystujący energię krążącej w otworze wiertniczym płuczki. W 1923 w ZSRR ros. inżynier M. Kapielusznikow wynalazł urządzenie do wiercenia obrotowego (turbowiert), napędzane turbiną hydrauliczną, a 1937–40 skonstruowano tamże elektrowiert, w którym turbina hydrauliczna została zastąpiona elektr. silnikiem; przem. wdrożenie elektrowiertu odbyło się 1963, zaś 1966 oprac. konstrukcję elektr. silnika wgłębnego o różnej konfiguracji stojana i wirnika.

Najgłębszym, jak dotąd, otworem wiertniczym na świecie jest otwór wykonany na Płw. Kolskim (1988 osiągnął głęb. ponad 12 261 m); najgłębsze odwierty w Polsce wykonano w latach 80. w Karpatach k. Sanoka: 7210 m i 7541 m oraz na Pomorzu — 6006 m.

Innym rodzajem w. są wiercenia mor. wykorzystujące platformy morskie i platformy wiertnicze; pierwsze konstrukcje stacjonarnych platform drewnianych, przystosowanych do pracy w warunkach otwartego morza, powstały 1937, natomiast stacjonarna stalowa platforma autonomiczna, zawierającej całość wyposażenia wiertniczego, rozpoczęła wiercenie 1947 (Zat. Meksykańska). Ruchome platformy wiertnicze powstały później: zanurzalne 1954, samopodnośne 1954, półzanurzalne 1962; barki wiertnicze 1953, statki wiertnicze 1962.