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石油是如何开采出来的?

发布时间:2023-09-12 15:55:28人气:
石油是如何开采出来的?
我们的日常生活当中需要用到很多资源,比如我们让汽车启动要用到资源,让火箭升空也要用到资源,工厂里让机器运转等等很多活动都是需要用资源来做的,而给我们带来这些资源的就是石油。那么在人们经过大量的勘探研究,确定油气田有工业开采价值时,是如何开发、采出石油的呢?要想了解这个问题,就随小编一起往下看吧!
目前世界上石油开采,常用的方法有钻井法、抽油法、压裂法和酸化法。
要使石油和天然气流到地表,首先要打好钻井。经过地质勘探和开发人员的艰苦劳动和研究,找到了地下的油气藏,确定了打井的位置、数量和深度,钻井工人就要在定好的井位上钻井。
目前常用的钻井技术是转盘(旋转)钻井。它由一套地面设备(包括钻机、井架)和一套提升系统及钻杆、钻具和钻头等组成。通过提升系统将钻具提起、放下,靠转盘转动带动钻具转动,再转动钻头破碎岩石。被破碎的岩石碎屑被泥浆泵带入井内的泥浆循环再带到地面。钻头磨损了,就再将钻具提上来,更换新钻头,放入井底再次钻进,直至目的层。这是目前世界上使用得最广泛的钻井方法。
在钻进的过程中,要及时地在钻孔中安置一根叫套管的钢管,并用水泥封固在通道井壁上,防止地层坍塌。套管的口径向下逐渐变细,在套管中间再下一根引油钢管,叫油管。地面井口上还要安装一套井口设备,上面布满了各种压力阀门和各个方向的管线,很像一棵树,所以人们叫它“采油树”。
是否能把原油从地下采到地面来,还取决于地下油层压力的大小。我国大庆、胜利、辽河、塔里木、大港等油田的许多油藏的地下油层压力都很大,只要一打开采油树的闸门,地下的石油和天然气就会不停地往外喷,这就是“自喷井”。现在世界上60%—72%的石油是靠自喷井采出来的。有的自喷井最高日产量可达万吨以上。
地下深处的石油能从钻井中源源不断地喷出,除了充足的油源,还要使油层中有足够大的地层压力。石油原来所埋藏的地层深处有来自上覆岩层和地层水的巨大压力。钻井打开油层之前,压力处于平衡状态。一旦油层之上的地层被打开一条“烟囱”,这种平衡就被打破了,石油就会从井的四周向压力突然降低的油井底部流动。
另外,石油中还常常含有许多天然气,它和石油在地层中几乎密不可分,就好像一个装满汽水的瓶子,钻井就像是打开了汽水瓶的盖子,油层里的石油随着溶解气体的膨胀,先涌向井孔,然后由井筒喷出井口。
经过一段时间的自喷以后,由于地层压力降低,油井的喷力就会慢慢下降,以后就会喷喷停停,最后就无法自喷了。
目前国内外维持油层压力的最常用也最有效的方法是“以水驱油”的注水开采法,就是把水从另外的一些钻井中打到油层下面,用水补充由于石油开采而留下的空间,从而保持地层的压力,这是使油井顺利产油、保持自喷的关键。
我国大庆油田采取的早期内部注水开发措施,使油层压力长期保持不变。有些虽已开采了20余年,油层压力不但未下降,还有上升的趋势,使油田的开发达到了国际先进水平。
有的油田从一开始采油就无法自喷。造成这种现象的原因有多种,比如地下油层压力不足、原油油质较重形成了难以流动的“稠油”等等。这类油田的采油多采用“抽油法”,也叫深井泵采油法。
目前,世界上大约90%以上的无法自喷的油田是采用抽油法开采的。深井泵是放在油井里的一种活塞泵,通过抽油机的抽吸,把井底原油抽到地面上来。
地下油层的储集性能,比如含油孔隙的连通程度、渗透性能等同样是控制油井和注水井生产能力的重要因素。当然,也可以采取物理法和化学法等人工方法改善这些性能。
从原理上讲,对于坚硬的地层可以用炸药甚至核爆炸来增加油层内裂缝,促使石油大量流到井筒里,但这种方法有一定的危险性,炸药用量也不好掌握。目前常用的是在地面利用加压设备压裂油层,并增加油层中裂缝的数目,同时,在压裂液中加入直径相等的砂子,用砂粒撑住裂缝不再合拢。这样,石油就会源源不断地从打通的通道中涌向井筒,再喷到地面上来。这种方法称为“压裂法”。
化学方法相对比较简单一些,在摸清了井下地层的胶结物性质之后,向油井的地层中注入盐酸溶液,溶解堵塞了油层的含钙等物质,打通石油流通的通道,这种方法就称为“酸化法”。在石油开采的过程中,有时会同时使用压裂法和酸化法,力争采到更多的石油。
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