May 30, 2022

Основоположник турбинного бурения

Матвей Капелюшников родился в 1886 году. Начальное образование получил в железнодорожном училище, в 1914 году окончил механическое отделение Томского технологического института.

После выпуска Капелюшников устраивается конструктором технического отдела в «Бакинское общество русской нефти», где занимается проектированием роторных (вращательных) буровых установок.

Спустя год, в 1915 году, отдел был расформирован и Капелюшников перешел на нефтеперегонный завод К.В. Быховского. Затем, после национализации нефтяной промышленности, являлся членом Коллегии Управления третьей группы нефтеперегонных заводов Баку. В это время он работает над бензиновыми установками и другими нефтеперерабатывающими сооружениями, однако всерьез задумывается о совершенствовании механизмов бурения скважин.

В 1922 году Капелюшникова назначили заместителем начальника технического бюро объединения «Азнефть». В этом же году он в соавторстве Семеном Волохом и Николаем Корневым изобретает турбобур — гидравлический забойный двигатель, положивший начало истории турбинного бурения и, по сути, сделавший возможным бурение глубоких и сверхглубоких скважин.

Капелюшников выявил главный недостаток использовавшихся на тот момент буровых установок: при увеличении длинны значительно возрастала масса вращательной колонны, и двигатель, находящийся на поверхности, большую часть энергии расходовал впустую. «Турбобур системы Капелюшникова» предполагал вращение только самого породоразрушающего инструмента с помощью гидравлической энергии — глинистый раствор подавался в полости бурильных труб, энергия потока жидкости преобразовывалась в механическую энергию вращения вала, соединенного с буровым долотом. Такое устройство установки позволяло существенно экономить энергию.

Схема турбобура

Технология была опробована в 1924 году на Сураханском промысле — была пробурена первая в мире скважина глубиной около 600 метров. В 1925 году был получен патент, а в 1928 по приглашению американских нефтяников была проведена демонстрация установки, в ходе которой скорость бурения турбинной установки была на 60% выше при троекратном сокращении потребления энергии. Западные компании были впечатлены и сделали Капелюшникову ряд предложений о продаже лицензии. Однако советским правительством было принято решение заниматься совершенствованием технологии самостоятельно. Хотя скорого развития она не получила. Лишь спустя годы уже благодаря другому выдающемуся ученому — Петру Шумилову — и его теории безредукторного турбобура с многоступенчатой турбиной технологии турбинного бурения получили настоящее признание.

За следующие 20 лет жизни Капелюшников внес неоспоримый вклад в развитие нефтегазовой отрасли в части механизации труда бурильщика, снижения аварийности и снижения стоимости бурения — пульт воздушного дистанционного управления, комплекс механизмов для подачи долота на забой скважины, новые дистанционные катушки-лебедки, механизированная установка свечей, тормозное устройство для буровой установки и другие механизмы.

В 1931 году в Баку по проекту Капелюшникова и Шухова был построен завод «Советский крекинг», директором которого Капелюшников проработал с 1931 по 1934 год. Здесь впервые были получены высокооктановые бензины и толуол.

Первый советский крекинг-завод

В 1937–1959 годы Капелюшников являлся заведующим лабораторией физики нефтяного пласта Института нефти АН СССР. В 1949 году им была предложена технология повышения нефтеотдачи пласта за счет нагнетания в него газов высокого давления.

С 1945 года являлся профессором кафедры бурения Московского нефтяного института им. Губкина.