Уже больше ста лет главными источниками энергии для человечества остаются нефть и природный газ. Может быть, через несколько десятков лет их потеснят возобновляемые источники или даже термоядерный синтез, но пока на дворе век ископаемого топлива. И не теряет актуальности изобретение Матвея Капелюшникова.
В Политехническом музее хранится модель изобретения, благодаря которому около ста лет назад и началась эпоха бензина-керосина-солярки. Этот агрегат разработал инженер Матвей Капелюшников с помощниками — Семёном Волохом и Николаем Корневым. Турбобур позволил бурить по-настоящему глубокие и продуктивные скважины.
До этого их бурили иначе: мощный двигатель высверливал отверстие, вращая стальную колонну из труб с буровой головкой на конце. Для скважин глубиной всего в десятки метров метод прекрасно работал. Но на сотнях метров и на отметках более километра под землёй буровики по всему миру сталкивались с проблемой. Бурить традиционным способом глубокие скважины — всё равно что ковырять метровую стену тонкой проволокой.
В основе турбобура, как и следует из названия, — турбина. Её лопатки сами вращаются потоком закачиваемого в скважину глинистого раствора. Вал, на котором находится турбина, вращает шестерни редуктора — и на пониженных оборотах приходит в движение буровая головка. Снижение оборотов, как показали эксперименты с первыми моделями, позволяет развить большее усилие.
В 1922 году изобретатели получили патент. А в 1929 году Капелюшников отправился в командировку в США, где сделал доклад на Всемирной выставке нефтяного оборудования. Испытания на скважине компании Texas Oil показали, что турбобур на глубине 700 метров позволяет продвигаться на 60% быстрее при втрое меньших затратах энергии. Однако в практику новая технология вошла не сразу.
В послевоенные годы турбинное бурение позволило начать добычу углеводородного сырья — нефти и газа — с глубин в несколько километров. Этот же метод позволил с одной буровой установки бурить не одну вертикальную, а много наклонных скважин. В 2010-е годы в России турбобуром проходили 75% всех скважин.
Турбобур из коллекции Политехнического музея изначально изготовили как демонстрационный образец. Потому у него есть специальные окошки, через которые видно внутреннее устройство.
На сайте Политехнического музея в разделе «Коллекция» — ещё больше оцифрованных экспонатов.