1. 石油是怎樣采出來的
經過了大量的勘探研究,一旦確定油氣田有工業開采價值,就要進行開發、采出石油的工作。
要使石油和天然氣流到地表,首先要打好鑽井。經過地質勘探和開發人員的艱苦勞動和研究,找到了地下的油氣藏,確定了打井的位置、數量和深度,鑽井工人就要在定好的井位上鑽井。
目前常用的鑽井技術是轉盤(旋轉)鑽井。它由一套地面設備(包括鑽機、井架)和一套提升系統及鑽桿、鑽具和鑽頭等組成。通過提升系統將鑽具提起、放下,靠轉盤轉動帶動鑽具轉動,再轉動鑽頭破碎岩石。被破碎的岩石碎屑被泥漿泵帶入井內的泥漿循環再帶到地面。鑽頭磨損了,就再將鑽具提上來,更換新鑽頭,放入井底再次鑽進,直至目的層(圖31)。這是目前世界上使用得最廣泛的鑽井方法。
圖35酸化壓裂作業
到了油田開發的後期,當地下的原油所剩不多的時候,為了采出殘留在油層中的石油,還要採用二次採油法甚至三次採油法,比如往油層中注入加熱的二氧化碳或用火燒油層,以提高石油的采出量。
海洋採油比陸地採油不但難度大而且成本也高,目前主要有4種採油的方式:從海岸陸地上打斜井,鑽至海底油層,目前最遠的可深入海中3千米以上;在海中建造人工島,在島上鑽井採油。這是兩種適用於海水深度在10米左右的淺水區。第三種是海上鑽井平台採油,即在海上建造一個鋼筋結構或鋼筋混凝土結構的固定平台,用定向鑽井法在平台上鑽井,同時可以採用多口採油井,還可以用浮動式鑽井船打井、採油。第四種是利用近年來潛水工具的改進與計算機相結合而發展起來的海底採油裝置進行採油,這是一種較為安全,但技術復雜、難度較大的方法。
2. 打石油井 有油抽不出油
鑽井的時候,岩屑中能翻出油花,說明還是鑽到油氣層位了;但後續的固井、射孔之類的後續工作,還需要技術跟上,如果射錯層位了,那麼肯定不會見油的。而且樓主還沒說產出水的時間為多久了,一般新井都有一段時間的反排時間。這個時間根據地層的孔隙度和滲透率、固井的質量和鑽井液的密度等等因素所決定的。
3. 打開通道有訣竅是
石油鑽井雖然原理上和打普通水井沒什麼區別,但因為要鑽穿的是油氣層,又常在幾千米的地下,就會遇到許多困難和風險。例如,在鑽達目的層之前可能鑽遇鹽層、流砂層、高壓水層等不穩定地臘豎層,使井壁坍塌,為此要採取保護、加固措施,下套管固井才能繼續鑽進;到達油氣層後,井筒液柱會浸染低壓油氣層使其不出油,而高壓油氣層又會因井筒液柱壓不住而造成井噴,噴出的砂粒與井架碰撞產生火花使油井凱耐發生火災,造成巨大資源損失、環境污染甚至人員傷亡。所以,必須有一整套「訣竅」來克服這些困難與風險,才能順利地打開並形成一個理想的通往地下油氣寶藏的通道。
常規井正常鑽進時,一根鑽桿鑽入地層後,要卸開方鑽桿與井下鑽柱的接頭,再接上一根鑽桿繼續鑽進,稱為「接單根」;當一個鑽頭磨損後,則需要把整個鑽柱一根一根地提起,卸開接頭,存放在井架立根盒內,換上新的鑽頭,再把鑽桿一根一根接好下入井中,繼續鑽進,這個作業過程稱「起下鑽」。為了提高鑽進效率,就必須選用與地層最匹配的鑽頭,減少更換鑽頭和起下鑽的次數。
常規鑽井驅動鑽頭旋轉的動力是地面動力通過轉盤、方鑽桿,帶動鑽柱和鑽頭旋轉。而在鑽斜井和水平井時,鑽柱不轉動,鑽頭是依靠井下電動機或由高壓鑽井液驅動井底的渦輪鑽具或螺桿鑽具帶動鑽頭旋轉。
針對油層埋藏淺,100~600米深盯局春的稠油注蒸汽熱采井,由於地層松軟,井壁不穩定,原油粘度高不易流動,所以要求快速完井,並擴大井筒和油層接觸的面積,減小油流的阻力。這時可採用噴射鑽井技術,用帶高壓噴嘴的牙輪鑽頭和優質聚合物鑽井液,高泵壓、高鑽速,一個鑽頭鑽完一口井,提高鑽井速度和經濟效益;或者用特種鑽機鑽斜井,在油層頂部下套管固井後,用造斜器定向傾斜地鑽穿油層,下入篩管或繞絲篩管完井。
對於低壓油藏可採用降低鑽井液密度後使井筒液柱壓力接近油層壓力的近平衡鑽井或井筒液柱壓力低於油層壓力的欠平衡鑽井。在井口裝有防噴器,既防止井噴,又防止鑽井液浸入油層,造成污染堵塞。
對埋藏較深、地層較硬的低滲透裂縫性油藏,則用常規鑽機和造斜器,連續造斜,使井眼定向地接近水平地貫穿油層,增加了泄油麵積,提高了單井產量。這就是為什麼要使用定向井和水平井鑽井技術的原因。