Il primo moderno metodo di trivellazione petrolifera sviluppato da Edwin L. Drake nel 1859 è ancora in uso fino ad oggi, sebbene l'aumento della domanda di prodotti petroliferi abbia richiesto mezzi di produzione petrolifera più efficienti. Il mondo ha utilizzato 800 miliardi di barili di petrolio dal 1859 e le trivellazioni petrolifere sono rapidamente diventate un'industria in forte espansione. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, le nuove tecnologie consentono ai perforatori di raggiungere le riserve di petrolio una volta considerate irraggiungibili.
I pozzi petroliferi sono utilizzati per pompare gas greggio e petrolio da fonti sotterranee. Il petrolio greggio è un liquido altamente viscoso e di colore molto scuro. In uno stato semi-solido, l'olio grezzo diventa catrame. I geologi cercano sacche di petrolio grezzo nei bacini sotterranei. Questi serbatoi possono essere centinaia e persino migliaia di piedi sottoterra e possono essere raggiunti solo perforando sotto la superficie. Una volta che i perforatori raggiungono il bacino idrico, il cambiamento di pressione manda i colpi di petrolio greggio sulla superficie terrestre. Questo è chiamato "produzione primaria". Questo processo può continuare per anni, ma la maggior parte del petrolio rimane ancora nel serbatoio. Una volta che la pressione diminuisce, le compagnie petrolifere devono usare le pompe per tirare il greggio fino alla torre.
La trivellazione petrolifera offshore è molto simile ad altri metodi usati sulla terra , eccetto gli uomini dell'equipaggio spesso vivono a bordo di queste enormi navi di perforazione. A profondità inferiori a 200 piedi (61 metri) vengono utilizzati speciali trivelle petrolifere chiamate "jack up rig". Una volta che le profondità raggiungono i 4.000 piedi (1.220 metri) le piattaforme sono semi-sommergibili e sono ancorate al fondo dell'oceano con le gambe piene d'aria. Ci sono perfino navi da perforazione che scavano a profondità di 8.000 piedi (2.440 metri) e usano sofisticate attrezzature di navigazione. Tuttavia, la trivellazione petrolifera offshore è stata una piaga per l'ambiente nel corso degli anni. Le principali compagnie petrolifere sono costantemente accusate di aver versato petrolio e sostanze chimiche tossiche nell'acqua, rilasciando gas nocivi nell'atmosfera e mettendo in pericolo la fauna selvatica vicino a questi siti di trivellazione. Ad esempio, la Chevron ha pagato quasi 10 milioni di dollari di multe tra gli anni 1992 e 1997 per numerose violazioni alla legge sulla pulizia dell'acqua.
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La tecnica più diffusa di trivellazione petrolifera oggi è la perforazione a rotazione. Questo processo può essere riconosciuto da un'alta torre di trivellazione e da un giradischi rotante alla base. Un pezzo pesante è attaccato ad una lunghezza di tubo. Questa tubazione è segmentata e la profondità della punta può essere aumentata estendendo la lunghezza del tubo. La perforazione a rotazione richiede anche l'uso di un fango speciale che lubrifica la punta del trapano, rinforza i lati del foro e aiuta a rimuovere i detriti. Il fango è una miscela di argilla, acqua e sostanze chimiche.
Foratura orizzontale
Alcuni tipi di bacini sono meglio raggiunti attraverso la perforazione orizzontale. Le trivellazioni direzionali, come veniva chiamato una volta, venivano utilizzate per raggiungere i giacimenti di petrolio o gas naturale una volta che la produzione primaria aveva fatto il suo corso in un giacimento petrolifero verticale. Forando in pendenza, deviando dai pozzi verticali, i perforatori potrebbero raggiungere una maggiore quantità della riserva. Ci sono voluti quasi 2000 piedi per fare un pozzo orizzontale completo. Ora la tecnologia moderna ha migliorato il processo, consentendo una rotazione di 90 gradi in meno di cento piedi. Un trapano orizzontale di successo può pompare quattro volte più olio di un pozzo verticale. Inoltre, il costo della perforazione orizzontale è marginalmente più basso su tutta la linea, in termini di rapporto tra produzione e costi. Un pozzo orizzontale può eseguire il lavoro di quattro pozzi verticali.
Foratura di percussioni
Foratura di percussioni, chiamata anche perforazione di cavi, è un metodo semplice che risale alle primissime trapani utilizzate negli anni '50. Il terreno è rotto da un trapano collegato a una puleggia e un cavo. La punta del trapano viene tirata in cima alla torre e lasciata cadere a terra ripetutamente. Questo processo frantuma la roccia in piccoli pezzi che possono essere eliminati per rivelare un profondo foro. Le perforazioni a percussione possono raggiungere profondità di oltre 100 metri (100 piedi) e con punte intercambiabili possono essere utilizzate per perforare quasi ogni tipo di superficie. Alla fine del 1800, i siti di perforazione delle percussioni erano aiutati dai motori a vapore, ma in seguito furono sostituiti dal trapano rotante.
