『壹』 美國原油產量
3.2.1.1 原油總產量
美國是世界現代石油工業的發祥地，也是世界上最主要的石油生產國之一。經過近150年的勘探和開發，美國本土資源探明程度和采出率均較高。1952年之前，美國的原油年產量還佔世界年產量的50%以上，但隨著其他國家的產量逐漸增加，美國原油產量在世界產量中所佔的比例也逐漸降低，到20世紀70年代初，所佔比例已降至20%以下。雖然目前美國的油氣產量仍排在世界前列，但由於受到國內能源政策影響及資源情況的限制，從20世紀70年代達到產量高峰之後，原油產量開始下降(圖3.13)。2004年，美國的原油產量為2.71億噸，佔世界產量的7.54%，累計產量佔世界累計產量的19.6%，居世界第三位。
20世紀初期是美國原油生產大發展的時期。沿東部的阿巴拉契亞山脈到西部的落基山脈，原油生產基地從北向南，從東向西，不斷擴展。俄亥俄、印第安納、堪薩斯、俄克拉何馬、得克薩斯和加利福尼亞等州先後進入了產油州的行列。在這期間，原油產量迅猛增加。1901年，美國的原油產量為0.09億噸，佔世界原油總產量的41%；到1918年，產量已增至0.46億噸，比1901年增長了4倍，佔世界原油總產量的比例上升到70.69%，美國成為當時世界上的最大產油國；到1926年，美國原油產量已超過1億噸。
20世紀30年代，由於嚴重的經濟危機，油價一度跌至1美圓以下，美國的原油產量相應受到了較大的影響而下跌。隨著經濟危機影響逐步減弱，原油產量重新呈現出上升的趨勢，雖然中間有所波動，但是在達到20世紀70年代的產量高峰之前，美國的原油產量總體上保持著上升的趨勢。1940～1970年之間的年均產量增長率約為3.5%。
1970年，美國的原油產量達到4.8億噸，但在接下來的6年裡，原油產量以2.7%的速度遞減，到1976年，已降至4.06億噸。從1977年開始，美國原油的產量出現反彈，這種上升的趨勢一直持續到1985年，平均水平維持在4.31億噸。從1986年開始，美國的原油產量恢復遞減的趨勢。在1986～1999年間，美國原油產量平均遞減率達到2.9%，但是在2000～2004年期間，美國的原油產量遞減速度降低，平均遞減率僅為0.16%。
圖3.16 美國EOR產量與重油產量
『貳』 美國現在也成為了石油輸出大國，其頁岩油的技術已經發展成熟了嗎
目前來說，美國的岩油技術已經算很成熟了，在上世紀90年代美國突破了頁岩氣開采技術，主要是用水裂法開采頁氣能夠從中提煉出油來。
所以說，美國在之前一直是從加拿大、委內瑞拉等國進口石油以及天然氣等能源，但近些年來，美國除了自己生產的石油、天然氣自給自足之外，還能夠出口，這不得不說是一個很大的跨越。
『叄』 為什麼頁岩油只有美國成功
頁岩油只有美國成功是因為美國是用水裂法來開採的，成熟的技術，但對環境污染太大，不適合中國，因為中國同樣缺水。目前我們已經找到另一種開采方法，不過目前只批准了一個油田開采，不知道是技術不成熟，還是成本原因，沒有大規模開采。
頁岩油也是石油的一種，它的用處和石油差不多，屬於石油的一種，只不過它的存在方式和普通石油有所區別，它主要分布在岩層系中，是以頁岩為主的石油，通俗點來說頁岩油就是岩石層裡面的石油。
頁岩油的利弊
頁岩油和普通石油不同，對開采技術的要求也不同，目前只有美國能大批量的開采頁岩油，而我們中國只有少數，主要還是依賴進口。另外這種石油也是最難開採的石油之一，首先開采頁岩油用到的技術是：水平井和分段壓裂技術。
這種開采技術需要大量的淡水資源，而我們中國本來就是淡水資源比較少的國家，很多地區缺水都非常嚴重，如果大量開采頁岩油，就會造成國內淡水資源更加匱乏，到時候後果會更嚴重。
其次開采頁岩油需要先進的技術，這方面不僅缺乏技術更缺乏經驗，相比起美國用的發達技術，我們中國目前都還不具備。
如果我們一味的和發達國家買技術和設備來開采，只會大大的增加開采成本，與其花大價錢買技術設備，那還不如直接跟國外買。總的來說就是中國目前開采技術還不夠先進，無法大量開采出頁岩油。
『肆』 油田注水開發技術是什麼
在採油過程中，僅利用地層天然能量進行採油，稱為「一次採油」。一次採油也被稱為「能量衰竭法採油」，採收率一般只能達到15%左右，大部分油氣仍殘留在油層中。為保持和提高地層能量，提高地層中油氣採收率，人們採用油田注水開發技術。
向油層注水，保持或提高地層能量，提高油氣採收率的採油方法，早在20世紀20年代美國就已工業化應用。蘇聯於1946年第一次在杜依瑪茲油田採用早期注水、保持油層壓力的開發方法。在這期間注水開發的油田越來越多。1936年美國採用注水開發的區塊只有846個，到1970年就發展到9000個以上。我國最早大量注水的油田是克拉瑪依油田，現各主要油田都採用了注水開發方式。因此，注水已成為世界范圍內油田開發的主要手段。
一、油田注水時間的選擇
（一）不同時間注水油田開發的特點
不同類型的油田，在油田開發的不同階段注水，對油田開發過程的影響是不同的，其開發結果也有較大的差異。
1．早期注水
早期注水的特點是在地層壓力還沒有降到飽和壓力之前就及時進行注水，使地層壓力始終保持在飽和壓力以上。由於地層壓力高於飽和壓力，油層內不脫氣，原油性質較好。注水以後，隨著含水飽和度增加，油層內只是油、水兩相流動，其滲流特徵可由油水兩相滲透率曲線所反映。
早期注水可以使油層壓力始終保持在飽和壓力以上，油井有較高的產能，有利於保持較長的自噴開采期。由於生產壓差調整餘地大，有利於保持較高的採油速度和實現較長的穩產期。但這種注水方式使油田投產初期注水工程投資較大，投資回收期較長。所以，早期注水方式不是對所有油田都是經濟合理的，尤其對原始地層壓力較高而飽和壓力較低的油田更是如此。
2．晚期注水
油田開發初期依靠天然能量開采，在沒有能量補給的情況下，地層壓力逐漸降到飽和壓力以下，原油中的溶解氣析出，油藏驅動方式轉為溶解氣驅，導致地下原油黏度增加，採油指數下降，產油量下降，氣油比上升。如我國某油田，在地層壓力降到飽和壓力以下後，氣油比由77m3/t上升到157m3/t，平均單井日產油由10t左右下降到2t左右。
在溶解氣驅之後注水，稱晚期注水，在美國稱「二次採油」。注水後，地層壓力回升，但一般只是在低水平上保持穩定。由於大量溶解氣已跑掉，在壓力恢復後，也只有少量游離氣重新溶解到原油中，溶解氣油比不可能恢復到原始值。因此，注水以後，採油指數不會有大的提高。由於油層中殘留有殘余氣或游離氣，注水後可能形成油、水兩相或油、氣、水三相流動，滲流過程變得更加復雜。這種方式的油田產量不可能保持穩產，自噴開采期短，對原油黏度和含蠟量較高的油田，還將由於脫氣使原油具有結構力學性質，滲流條件更加惡化。
晚期注水方式初期生產投資少，原油成本低。原油性質較好、面積不大且天然能量比較充足的中、小油田可以考慮採用。
3．中期注水
中期注水介於上述兩種方式之間，即投產初期依靠天然能量開采，當地層壓力下降到低於飽和壓力後，在氣油比上升至最大值之前注水。此時油層中將由油、氣兩相流動變為油、氣、水三相流動。隨著注水恢復壓力，可以有兩種情形：
一種情形是地層壓力恢復到一定程度，但仍然低於飽和壓力。在地層壓力穩定條件下，形成水驅混氣油驅動方式。據室內模擬和國外文獻介紹，如果地層壓力低於飽和壓力15%以內，此時從原油中析出的氣體尚未形成連續相，這部分氣體有一定驅油的作用，並由於油—氣間的界面張力遠比油—水界面、油—岩石界面的張力小，因而部分氣泡位於油膜和岩石顆粒表面之間。這對親油岩石來說，可破壞岩石顆粒表面的連續油膜，有助於提高最終採收率。
另一種情形就是通過注水逐步將地層壓力恢復到飽和壓力以上。此時，脫出的游離氣可以重新溶解到原油中，但天然氣組分的相態變化是不可逆過程。當提高壓力時，脫出的游離氣重新完全溶解所需的壓力為溶解壓力。顯然，溶解壓力大於飽和壓力。此外，在利用天然能量開采階段，部分溶解氣逸出。因此，即使地層壓力恢復到飽和壓力以上，溶解氣油比和原油性質都不可能恢復到初始情況，產能也將低於初始值。在地層壓力高於飽和壓力條件下，如將井底流壓降至飽和壓力以下，盡管採油指數較低，但由於採油井的生產壓差大幅度提高，仍可使油井獲得較高的產量和較長的穩產期。
中期注水的特點是初期投資少，經濟效益好，也可能保持較長穩產期，並不影響最終採收率。地飽壓差較大、天然能量相對較大的油田比較適用於中期注水。
（二）選擇注水時機應考慮的因素
1．油田天然能量的大小
要確定油田合理的注水時間，就要研究油田天然能量的大小，研究這些能量在開發過程中可能起的作用。總的原則是：在滿足油田開發要求的前提下，盡量利用油田的天然能量，盡可能減少人工能量的補充。如有的油田邊水很活躍，邊水驅動能滿足油田開發的要求，就沒有必要採用人工注水的方法開發；有的油田原始地層壓力與飽和壓力相差很大，有較大的彈性能量，也就沒有必要採用早期注水。
2．油田的大小和對油田產量的要求
不同油田由於自然條件和所處位置的不同，對油田開發方針和產量也是不同的。小油田，由於儲量少、產量不高，一般要求高速開采，不一定追求穩產期，因此也就沒有必要強調早期注水。大油田，對國家原油產量的增長起著很大的作用，對國民經濟及其他部門的布局和發展有著很大的影響，因此要求大油田投入開發後，產油量逐步穩定上升，在油田達到最高產量後，還要盡可能地保持較長時間的穩產，不允許油田產量出現較大的波動。要確保這個目標的實現，一般要求進行早期注水。如前蘇聯第二巴庫油田大部分是採用早期注水開發。20世紀70年代以後投入開發的西西伯利亞油區的一些大油田也是採用早期注水開發的。如薩馬特洛爾油田，1969年4月投入開發，同年10月就開始注水，當年採油140×104t，到1975年產量達到8700×104t，1976年採油速度就達到2%，1980年產量為1.52×108t，地層壓力始終保持在原始地層壓力附近。
3．油田的開采特點和開采方式
自噴開採的油田，就要求注水時間相對早一些，壓力保持的水平相對高一些。原油黏度高、油層非均質性嚴重、自噴很困難、只能採用機械方式採油的油田，地層壓力就沒有必要保持在原始地層壓力附近，不一定採用早期注水開發。原始油層壓力與靜水柱壓力之比高於1.3以上的油田，即使自噴開采，保持壓力的界限也可以比原始壓力低，因此注水時間也可以推遲。
總之，注水時間的選擇是一個比較復雜的問題。我們既要考慮到油田開發初期的效果，又要考慮到油田中後期的效果，必須在開發方案中進行全面的技術論證，在不影響油田開發效果和完成國家任務的前提下，適當推遲注水時間，可以減少初期投資，縮短投資回收期，有利於擴大再生產，取得較好的經濟效益。
二、油田注水方式
油田注水方式是指注水井在油田上所處的部位和注水井與採油井間的排列關系。
採用人工注水開發的油田，油井之間、注水井之間、油井與注水井之間都存在著嚴重的相互干擾。因此，我們必須深入研究油層性質和構造條件，確定合理的注采井網，進行合理的配產配注。這是油田注水開發中最突出、最關鍵的一個問題。
油田注水方式可分為邊緣注水、切割注水、面積注水和點狀注水四種，油田應結合地質條件、流動特徵以及開發的要求選擇最佳的注水方式。
（一）邊緣注水
邊緣注水的條件是：油田面積不大，構造比較完整，油層穩定，邊部和內部連通性好，油層流動系數（有效滲透率×有效厚度／原油黏度）較高。特別是鑽注水井的邊緣地區要有較高的吸水能力，能保證壓力的有效傳遞，使油田內部能收到良好的注水效果。邊緣注水根據油水過渡帶的油層情況又可分為緣外注水、緣上注水和緣內注水三種。
1．緣外注水
緣外注水又稱邊外注水。這種注水方式要求含水區內滲透率較高，注水井一般與等高線平行，分布在外油水邊界以外，如圖6-8所示。它的優點是相當於將供給邊線移近到油藏開發區，可保持或提高新供給邊線的壓力。
世界上用這種注水方式開發比較成功的油田，如前蘇聯的巴夫雷油田，面積為80km2左右，平均有效滲透率為0.6μm2，油層比較均勻而穩定，邊水活躍。採用邊外注水後，油層平均壓力穩定在13.73～15.70MPa之間。在注水後的5年內，石油日產量基本穩定，年採油速度為可采儲量的6%左右。我國老君廟油田，面積較小，並有邊水存在，在開發初期，L油層和M油層均採用緣外注水方式。
2．緣上注水
當油田在油水外緣以外的區域滲透性差時，不宜緣外注水，而將注水井部署在油水外緣上或在油藏以內距油水外緣不遠的地方，即緣上注水，如圖6-9所示。
圖6-8緣外注水
圖6-13面積注水
什麼樣的油田，選用什麼樣的面積注水，並無固定的格式。一般說來，油層連通性不好，而又要加速開采，這時注水井就應該多，可採用四點法或反九點法；反之則採用七點法井網開采。在油田開發初期，注水井應少些，到了晚期，注水井數就應適當增多。面積注水方式適用的條件如下：
（1）油層分布不規則，延伸性差，多呈透鏡狀分布，用切割注水不能控制注入水，不能逐排地影響生產井。
（2）油層滲透性差，流動系數低，切割注水時注水推進的阻力大，採油速度低。
（3）油田面積大，構造不夠完整，斷層分布復雜。
（4）適用於油田後期的強化開采以提高採收率。
（5）油層具備切割注水或其他注水方式，但要求達到更高的採油速度時也可用面積注水方式。
與切割注水相比，面積注水方式對油層分布適應性要廣些，採油速度要高些，但切割注水方式調整的靈活性要大些。
（四）點狀注水
點狀注水是指注水井零星地分布在開發區內，常作為其他注水方式的一種補充形式。
『伍』 油田的開發方式有哪些
隨著石油科學和開采技術的發展，油田開發方式也在不斷進步。在19世紀後半葉和20世紀初，主要以消耗天然能量的方式進行開發油田。直到20世紀三四十年代，人工注水補充能量的開發方式才逐步發展起來，成為石油開發史上的重大突破。但是，目前並不是所有的油田都採用注水開發，而是有多種開發方式，歸納起來有以下幾種。
一、利用天然能量開發利用天然能量開發是一種傳統的開發方式。其優點是投資少、成本低、投產快。只需按照設計的生產井網鑽井，無需增加採油設備，石油依靠油層自身的能量就可流到地面。因此，它仍是一種常用的開發方式。其缺點是天然能量作用的范圍和時間有限，不能適應油田較高的採油速度及長期穩產的要求，最終採收率通常較低。利用天然能量開發可分為以下幾種方式。
1.彈性能量開採油層彈性能量的儲存和釋放過程與彈簧的壓縮和恢復相似。油層埋藏在地下幾百米至幾千米的深處。開發前油層承受著巨大的壓力，因此在油層中積蓄了一定的彈性能量。當鑽井打開油層進行採油時，油層的均衡受壓狀態遭到破壞。油層岩石顆粒和孔隙中的液體因壓力下降而膨脹，將部分原油推擠出來，流向井底噴至地面。隨著原油的不斷采出，油層中壓力降低的范圍不斷擴大，壓力降低的幅度不斷增加，油層中的彈性能不斷減少。一般的砂岩油藏，靠彈性能量僅能采出地下儲量的1%～5%。
2.溶解氣能量開採在日常生活中經常可見到這樣一種現象，當打開汽水或啤酒瓶蓋時，汽水或啤酒會隨著氣泡一起溢出瓶口。這是因為在製造汽水、啤酒時，加壓使汽水、啤酒中溶解了一定數量的二氧化碳氣體。當打開瓶蓋時，瓶內壓力下降，二氧化碳的溶解度減小，很快從汽水、啤酒中分離出來，同汽水、啤酒一起湧出瓶口。溶解氣能量開采就是利用這個原理。打開油層開始採油後，油層壓力降低。當其壓力低於飽和壓力時，在高壓下原來溶解在原油中的天然氣就分離出來，以自由的氣泡存在。在向井底流動的過程中，由於壓力越來越低，氣泡體積不斷膨脹，就沿著油層把原油推向井底。
在利用溶解氣能量的開采過程中，由於氣體比原油容易流動，往往是氣體先溢出來。溶解在原油中的天然氣量大幅度減少使原油變得越來越稠、流動性越來越差。當油層中溶解的天然氣能量消耗完後，油層中還會留下大量的原油。因此，只依靠溶解氣能量開采，一般只能采出原始儲量的百分之十幾。
3.氣頂能量開采有些油田在油層的頂部存在氣頂。油田投入開發後，含油區的壓力將不斷下降。當這一壓力降傳遞到氣頂時，將引起氣頂發生膨脹，氣頂中的氣體就會侵入到儲存原油的孔隙中，將原油驅向生產井井底。
4.水壓驅油能量開采水壓驅油分為邊水驅動和底水驅動兩種形式，如圖4-11所示。無論是邊水驅動還是底水驅動，地下油層必須與地面水源溝通，開采時才能得到外來水源的補充。如果油田面積小、水壓驅動條件好、水的補給量與采出的油量平衡，那麼在開采過程中油田的產油量和地層壓力就可以在較長時間內保持穩定，可以獲得較好的油田開采效果和較高的最終採收率。但實際中絕大多數天然水壓驅動的油田，外界水源的補給都跟不上能量的消耗，因此開采效果不很理想。
表4-2不同面積井網的井網參數
早期進行面積注水開發時，注水井經過適當排液即可轉入注水，並使油田投入全面開發。這種注水方式實質上是把油層分割成許多小單元。一口注水井控制一個單元，並同時影響周圍的幾口油井。而每口油井又同時在幾個方向上受注水井影響。顯然，這種注水方式的特點是採油速度較高，生產井容易受到注入水的充分影響、見水時間早。
採用面積注水方式的條件是：第一，油層分布不規則，多呈透鏡狀分布；第二，油層的滲透性差,流動系數低；第三，油田面積大,構造不夠完整,斷層分布復雜；第四，可用於油田後期的強化採油，以提高採收率；第五，雖然油田具備切割注水或其他注水方式的條件，但為了達到更高的採油速度，也可採用面積注水方式。
2.人工注氣人工注氣是在油田開發過程中，用人工方法把氣體注入油層中，以保持和提高油層壓力。人工注氣分為頂部注氣和面積注氣。頂部注氣就是把注氣井布置在油藏的氣頂上，向氣頂中注氣以保持油層壓力；面積注氣是根據需要按某種幾何形狀在油田的一定位置上部署注氣井和採油井，進行注氣採油。
三、開發方式的選擇對於具體油田，開發方式的選擇原則是：既要合理地利用天然能量又要有效地保持油藏能量，確保油田具有較高的採油速度和較長的穩產時間。為此，我們必須進行區域性的調查研究，了解整個水壓系統的地質、水文地質特徵和油藏本身的地質—物理特徵，即必須了解油田有無邊水、底水，有無水源供給區，中間是否有斷層遮擋和岩性變異現象，油藏有無氣頂及氣頂的大小等。
當通過預測及研究確定油田天然能量不足時，則考慮向油層注入水、氣等驅替工作劑。
注入劑的選擇與儲集層結構及流體性質有密切關系。當儲集層滲透率很低時，注水效果通常較差，油井見效慢。若儲集層性質均勻、滲透性好、水敏性粘土礦物少、原油粘度低，注水開發效果就好。當斷層或裂隙較多時，注入流體可能會沿斷裂處竄入生產井或非生產層。因此，必須搞清斷層的走向和裂隙的發育規律，因勢利導，以擴大注入劑的驅替面積。
開發過程的控制，即開發速度也會對驅動方式的建立產生重大影響。開發速度過大，由於外排生產井的屏蔽遮擋作用，往往使內部油井難以見效。也可能造成氣頂和底水錐進、邊水舌進，影響最終採收率。開發速度過小又滿足不了對產量的要求。
實施人工注水、注氣還要考慮注入劑的來源及處理問題。注水必然要涉及水質是否與儲集層配伍以及環保等問題。注入冷水、淡水可能會對地下溫度、原油物性及粘土礦物產生影響。因而需要考慮是否要加添加劑、是否要進行加熱預處理等。
顯然，向油層注入驅替劑會增加油田的前期投資、設備和工作量。因此，需要對採取該措施所能獲得的採收率和經濟效益進行預測。
人們最初向油層注水，是當油田開采了相當長的時間，天然能量接近枯竭的時候，為了進一步采出油層中剩餘的原油而進行的。這種做法稱為晚期注水。在長期的油田開發實踐中，人們發現保持油層壓力越早，地下能量損耗就越少，能開采出的原油也就越多。於是就有意識地在油田開發初期向油層注水以保持壓力，這種方法叫早期注水。目前，世界上許多油田都採用了早期注水。我國的大慶油田，在總結了國內外油田開發經驗和教訓的基礎上，根據本油田的特點，在油田開發初期就採用了邊內切割注水保持油層壓力的開發方式。生產實踐表明：由於油層壓力保持在一定水平上，油層能量充足，油田產量穩定。
由於水的來源廣、價格便宜、易於處理，而且水驅效果一般比溶解氣驅等驅動方式好，我國有條件的油田都採用注水方式開發，並取得了顯著的經濟效益。它是我國現階段科技水平的產物，今後有待於進一步發展。此外，為了實現有效注水，還應採取多方面的措施，尤其是工程工藝方面的措施，以提高水驅效果。
總之，人工保持油層壓力的方法，要根據油田的具體情況來確定。
『陸』 促進石油大規模工業化開採的原因是什麼
從1859年開始。
1859年，美國人德雷克在賓夕法尼亞州鑽成第一口具有現代意義的油井——德雷克井，標志著近代石油工業的開始。
最初的石油工業發展可以分為兩個時期，一個為煤油時期。一個為汽油時期(動力時期)。煤油時期大約是1860~1900年，這一時期煤的主要用途是照明和民用燃料。19世紀六七十年代，美國石油工業從勘探、開采、煉制加工、儲運到銷售。已經形成了完整的產業鏈並迅速發展起來。
(6)美國石油用什麼開採的擴展閱讀：
19世紀石油工業的發展緩慢，提煉的石油主要是用來作為油燈的燃料。20世紀初隨著內燃機的發明情況驟變，迄今為止石油是最重要的內燃機燃料。尤其在美國在德克薩斯州、俄克拉何馬州和加利福尼亞州的油田發現導致「淘金熱」一般的形勢。
1910年在加拿大（尤其是在艾伯塔）、荷屬東印度、波斯、秘魯、委內瑞拉和墨西哥發現了新的油田。這些油田全部被工業化開發。