1. 石油是怎樣采出來的
1. 經過大量的勘探研究，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。
2. 要使石油和天然氣流到地表，首先要打好鑽井。地質勘探和開發人員經過艱苦勞動和研究，找到了地下的油氣藏，並確定了打井的位置、數量和深度。鑽井工人隨後在定好的井位上鑽井。
3. 目前常用的鑽井技術是轉盤（旋轉）鑽井。它由地面設備（包括鑽機、井架）、提升系統、鑽桿、鑽具和鑽頭等組成。通過提升系統，鑽具被提起、放下，轉盤轉動帶動鑽具轉動，鑽頭破碎岩石。
4. 在鑽進的過程中，要及時地在鑽孔中安置一根叫套管的鋼管，並用水泥封固在通道井壁上，防止地層坍塌。套管的口徑向下逐漸變細，在套管中間再下一根引油鋼管，叫油管。
5. 地面井口上要安裝一套井口設備，上面布滿了各種壓力閥門和各個方向的管線，這被稱為「採油樹」。
6. 能否將原油從地下採到地面，還取決於地下油層壓力的大小。我國大慶、勝利、遼河、塔里木、大港等油田的許多油藏的地下油層壓力很大，因此這些油田可以通過打開採油樹的閘門，利用自噴井進行開采。
7. 維持油層壓力的常用方法是「以水驅油」的注水開采法。通過向油層下面注入水，補充由於石油開采而留下的空間，保持地層的壓力，從而使油井順利產油、保持自噴。
8. 對於無法自噴的油田，如地下油層壓力不足或原油油質較重形成難以流動的「稠油」，這類油田的採油多採用「抽油法」，也叫深井泵採油法。
9. 地下油層的儲集性能，如含油孔隙的連通程度、滲透性能等，是控制油井和注水井生產能力的重要因素。可以採取人工方法改善這些性能，如物理法和化學法。
10. 到了油田開發的後期，當地下的原油所剩不多時，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，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。
11. 海洋採油比陸地採油難度大且成本高，目前主要有四種採油方式：從海岸陸地上打斜井，鑽至海底油層；在海中建造人工島，在島上鑽井採油；海上鑽井平台採油；利用海底採油裝置進行採油。
2. 石油鑽探
【石油鑽探揭秘】
原文地址http://science.bowenwang.com.cn/oil-drilling.htm
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石油的形成
石油是由1,000萬至6億年前古代海洋里死亡的微小動植物（浮游生物）殘體形成的。這些生物死後，便會沉入海底的沙里或泥里。
隨著歲月流逝，生物有機體在沉積層內腐爛了。這些地層內的氧氣很少或根本就沒有氧氣，因此殘體被微生物分解為富碳化合物，最終形成有機層。這些有機物質與沉積物混和，形成了細密的頁岩或源岩。隨著新的沉積層不斷沉積，源岩被施加了巨大的壓力和熱量，這些熱量和壓力使得有機物質成為了原油和天然氣。石油從源岩內流出，積聚在厚度更高、孔隙更多的石灰岩或沙岩（稱為貯油岩）中。地殼運動使得石油和天然氣被截留在不滲透岩層或蓋岩（例如花崗石或大理石）之間的貯油岩內。
這些地殼運動包括：
褶皺——向內擠壓的水平運動，使得岩層向上移動形成褶皺或背斜。
斷層——岩層斷裂，並發生上下相對位移。
尖滅——不滲透岩層被向上壓入貯油岩中。
尋找石油
尋找石油是地質學家的任務，地質學家或被石油公司直接僱傭，或被私人公司通過合同僱傭。他們的任務是找到正確的石油開采區——正確的源岩、貯油岩和圈閉。多年以前，地質學家的主要工作是解釋地貌、地表岩石和土壤類型，或許還會通過淺層鑽井採集一些少量的岩芯樣品。現代的石油地質學家還藉助衛星圖像來研究地表岩石和地形。然而，他們還利用各種其他的方法來尋找石油。比如，可以利用高靈敏度的重力儀來測量地球引力場中的微小變化，這些變化可以尋找到地下流動的石油；還可以利用高靈敏度的磁力計來測量由於石油流動造成的地球磁場內的細微變化；利用被稱為嗅探器的高靈敏度電子鼻，他們可以探測到烴類物質的氣味。最後（也是最常見的），他們利用地震學的知識，製造出沖擊波穿過隱藏岩層，然後對反射回地面的地震波進行分析。
在地震勘測中，製造沖擊波的方法包括：
壓縮氣槍——向水中發射空氣脈沖（用於水面勘探）
重擊卡車——向地下擊入厚金屬板（用於陸地勘探）
炸葯——在地上鑽孔放入炸葯（用於陸地勘探）或從船上向外扔炸葯（用於水面勘探），然後引爆。
沖擊波在地下傳播，並被不同的岩層反射回來。反射波的傳播速度取決於它們所穿過岩層的類型或密度。人們利用高靈敏度的擴音器或振動探測器來探測沖擊波的反射波——水上勘探利用水聽器，陸上勘探利用地震檢波器。地震學家將對探測結果進行分析，來尋找油汽圈閉區的信號。
雖然現代石油勘探技術要比過去先進很多，但是在尋找新油田時仍然只有10%的成功率。一旦發現一個富油區，其位置在陸地上將用全球定位系統坐標進行標記，水中則用標志浮標進行定位。
確定好地點之後，必須對選定地區進行勘測以確定其邊界，此外可能還需要進行環境影響研究。石油鑽探必須獲取租賃協議、土地使用資格和權利，還要進行法律評估。對於近海地區，還需要確定法律管轄權。
法律問題解決之後，工作隊開始著手陸地准備工作：
將陸地打掃干凈並鋪平，修建交通道路。
因為鑽探過程需要水，所以附近必須有水源。如果不存在天然水源，工作隊會打一口水井。
工作隊會挖掘一個儲備池，用來處理鑽探過程中產生的岩屑和鑽探泥漿。儲備池底部會鋪設塑料襯層，以保護環境。如果該地區是一個生態易受破壞地區（如濕地或荒野），那麼岩屑和泥漿必須在其他地方進行處理——用卡車運走，而不是填入坑內。
陸地准備工作完成之後，還需要挖掘幾個鑽探孔，為搭建鑽塔和鑽探主孔做准備。在真正的鑽井孔周圍挖一個被稱為圓井的矩形深坑，圓井在鑽孔周圍為工作人員和鑽井設備提供了一個工作平台。之後，工作人員開始挖掘主孔，通常是利用一個小型鑽車，而不是大型鑽塔。鑽孔的第一部分要比主體部分大一些，也更淺一些，並會鋪設大直徑的導管。在一旁挖掘一些額外的鑽探孔，用來暫時儲存設備——這些鑽探孔完成之後，就可以運入並架起鑽探設備了。
搭建鑽塔
根據鑽探區與其交通道路之間的距離遠近，來決定是利用卡車、直升機還是駁船將設備運到現場。一些在內陸水域工作的鑽塔被建在海船或駁船上，因為那裡沒有可以支撐鑽塔的地基（例如濕地或湖泊）。設備到位之後，便開始搭建鑽塔。下面是陸地石油鑽塔的主要組成系統：
動力系統
大型柴油發動機——燃燒柴油以提供主要的動力來源
發電機——以柴油發動機為動力來提供電力
機械繫統——由電機驅動
提升系統—— 用來提升重物；由一個帶有大型鋼纜軸盤的機械絞盤（絞車）、一個滑輪組和一個電纜接收存儲滾筒組成
轉盤——鑽探設備的一個組成部分
旋轉設備——用於旋轉鑽探
轉環——一個大手柄，用來支撐鑽柱的重量，使鑽柱可以旋轉，並對孔口進行耐壓密封
轉管——四面或六面的導管，將旋轉運動傳輸到轉盤或轉柱上
轉盤或輪盤——利用電機提供的動力來推動旋轉運動
鑽柱——由鑽桿（連接部分，大約10米長）和鑽環（直徑更大、更重的導管，安裝在鑽桿周圍，由鑽頭承載其重力）組成
鑽頭——鑽孔機的末端，用來實際切割岩石；會針對不同的鑽探任務和岩石構成，在眾多形狀和材質（碳化鎢鋼或金剛石）的鑽頭中選用最適合的一種
套管——安放在鑽孔內的大直徑混凝土管道，用於防止鑽孔塌陷並允許鑽探泥漿進行循環
石油學會供圖
泥漿在鑽孔內循環
循環系統——在壓力作用下用泵抽取鑽探泥漿（水、粘土、加重材料和化學物質的混合物，用來把鑽頭上的岩屑帶到地表），使之通過轉管、輪盤、鑽桿和鑽環
泵——從泥漿坑中抽取泥漿，並把它抽吸到鑽探設備中
導管和軟管——連接泵和鑽探設備
泥漿迴流管道——使泥漿從鑽孔中迴流
泥漿振動篩——通過振動或者過濾將岩屑從泥漿中分離出來
滑道——將岩屑傳送到儲備池
儲備池——收集從泥漿中分離出來的岩屑
泥漿坑——鑽探泥漿進行混合和循環利用的場所
泥漿混合槽——新的泥漿在這里進行混合，隨後送入泥漿坑
鐵架塔——安放鑽探設備的支撐框架；鐵架塔必須足夠高，以保證在鑽探過程中可以向鑽探設備上添加新的鑽桿部件
防噴裝置——高壓閥（安裝在陸地鑽塔下或海床上）用來密封高壓鑽井管道，並在必要時降低壓力以防止發生井噴（即氣體或石油不受控制地噴出地表，經常會引起火災）
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先，他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔，該孔的深度是預定的，要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟：
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤，開始鑽孔。
鑽孔過程中，循環泥漿不斷通過鑽桿，並從鑽頭排出，使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深，要在鑽桿上增加新部件（接頭）。
到達預定深度（從幾十米到幾百米）後，移走（取出）鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後，必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內，以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置，以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管，並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後，等待水泥凝固，然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法，其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段：工作人員進行鑽探，然後放置新套管並用水泥進行加固，之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時，就達到了最終深度。此時，工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出，然後進行以下幾項測試以驗證這一發現：
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置，該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品，尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里，會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴（井噴），甚至是火災。這些都是非常危險的情況，利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力（有可能）可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中，都必須對油井進行酸化或碎裂處理，才能使油流出。
達到最終深度後，工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先，將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯，可以在套管上炸開洞孔，從而讓石油經此處流出。套管開孔後，向鑽孔內放入一根小直徑的導管（油管），作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端，當封隔器設置為生產狀態時，它會發生膨脹，從而在油管外部形成一個密封圈。最後，在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構，並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後，必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩，那麼通過向油井內注入酸，可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩，那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑（沙子、胡桃殼、鋁粒）的特殊混合液體，然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫，因此石油可以流入井內，而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時，石油鑽塔就會從現場拆除，同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
鑽塔被移走後，將在井口放置一台油泵。
加利福尼亞州資源保護部供圖
用泵在鑽井中抽油
在泵抽系統中，利用電機帶動齒輪箱來移動控制桿。控制桿不斷地推拉拋光桿，使之上下移動。拋光桿連在一個抽油桿上，抽油桿又連著泵。該系統推動泵上下移動，從而產生一個吸力將石油從井裡抽上來。
在有些情況下，石油可能會因過於粘稠而無法流動。這時工人們會再鑽一個孔到達貯油區內，然後在壓力作用下注入蒸汽。蒸汽散發的熱量會使貯油區內的石油變稀，進而利用壓力作用將石油壓出井外。該過程被稱為原油強化回收。
加利福尼亞州資源保護部供圖
石油強化回收
雖然目前正在應用的石油鑽探技術眾多，並且新的方法不斷出現，但是問題仍然存在：我們會有足夠的石油來滿足需求么？根據目前和未來的石油發現量以及當今的需求量來估計，我們的石油儲量只能滿足未來63到95年的消耗量。
鑽探
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先，他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔，該孔的深度是預定的，要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟：
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤，開始鑽孔。
鑽孔過程中，循環泥漿不斷通過鑽桿，並從鑽頭排出，使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深，要在鑽桿上增加新部件（接頭）。
到達預定深度（從幾十米到幾百米）後，移走（取出）鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後，必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內，以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置，以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管，並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後，等待水泥凝固，然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法，其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段：工作人員進行鑽探，然後放置新套管並用水泥進行加固，之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時，就達到了最終深度。此時，工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出，然後進行以下幾項測試以驗證這一發現：
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置，該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品，尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里，會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴（井噴），甚至是火災。這些都是非常危險的情況，利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力（有可能）可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中，都必須對油井進行酸化或碎裂處理，才能使油流出。
達到最終深度後，工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先，將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯，可以在套管上炸開洞孔，從而讓石油經此處流出。套管開孔後，向鑽孔內放入一根小直徑的導管（油管），作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端，當封隔器設置為生產狀態時，它會發生膨脹，從而在油管外部形成一個密封圈。最後，在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構，並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後，必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩，那麼通過向油井內注入酸，可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩，那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑（沙子、胡桃殼、鋁粒）的特殊混合液體，然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫，因此石油可以流入井內，而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時，石油鑽塔就會從現場拆除，同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
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3. 如何打開通往地下寶藏的通道
為了尋找與開采埋藏在地層中的石油和天然氣，必須鑽穿從地面到地下油層之間的地層岩石，形成一個油氣通暢流到地面的通道，由此打開地下億萬年的油氣寶藏，這個過程就是石油、天然氣鑽井。在整個鑽井作業過程中，必須注意保護好地下油氣層不受污染、傷害，為油氣井的發現和長期開采打下良好基礎。
鑽井的過程其實並不復雜，原理就像我們用電鑽在木塊或金屬塊上打眼一樣。不過石油鑽井的對象是地層，鑽下來的鑽屑由循環的鑽井液攜帶到地面。
首先要知道在什麼地方打井。要在充分認識油藏的基礎上，制訂油田開發方案井網布置圖，並在射孔方案中確定開發井儲集層的位置。所以在鑽開發井之前，井的位置、完井深度、需要射開的油層以及射孔的數量與方位都是確定的，必須嚴格執行。
然後在井位上打好基礎，安裝鑽井井架和鑽機。
鑽井井架（鑽塔）是石油工業的標志，它像一個個巨人一樣矗立在大地上。目前世界最高的鑽塔高達70米，可承受1000噸的重量。井架頂端裝有定滑輪組，即天車。穿在滑輪組上的鋼絲繩帶動動滑輪組（即游動滑車）上下游動。游動滑車上裝有大鉤、吊環和吊鉗等工具。鑽井過程中起下鑽具和下套管作業時，要把上百噸至幾百噸的鑽具或套管柱，從井中起出或下入。在起下鑽過程中，井架還要能夠存放和支撐全部由2根或3根鑽桿組成的鑽桿立柱。鑽井井架主要由井架底座、井架本體、天車台、天車、起下鑽具的操作台（二層台）、立管平台（即拆裝水龍帶的操作台）和井架扶梯等組成。
石油鑽機是石油鑽井的專用機械設備，它是由可使鑽柱旋轉的轉盤、能提升井下鑽具的絞車和維持鑽井液循環的鑽井泵組成的，是鑽井過程的核心設備。動力系統是大功率柴油機組和柴油發電機組，由它們提供強大的動力。該動力一方面通過絞車、天車、游車、大鉤吊住並起下鑽具，另一方面通過減速箱和變矩器帶動水平的轉盤，再通過轉盤內的方補心、方鑽桿帶動整個鑽柱旋轉；同時鑽井泵把高壓鑽井液通過管線和水龍帶、水龍頭從空心鑽柱泵入井底，從鑽頭上的高壓水眼噴出，攜帶全部鑽屑從鑽柱與井壁之間的環形空間返出地面。鑽井液凈化系統在地面清除鑽屑後，再由鑽井泵將鑽井液循環泵入井底。正常鑽進時，整個鑽柱垂直懸吊在大鉤上，只有極小部分鑽柱重量由最底部的厚壁不易彎曲的鑽鋌施加在鑽頭上，以保證井眼的垂直。
為了保證鑽井過程正常進行，還需要其他的系統配合共同完成，主要包括控制系統、鑽井液循環系統、井控裝置等。
鑽具就是整個井下鑽柱。從上往下，由方型鑽桿、鑽桿（圓形）、鑽鋌、鑽頭及一系列配合接頭組成。其中鑽頭是鑽具的急先鋒，它總是沖鋒在前，承擔鑽進破岩任務。在石油鑽井中，廣泛應用的鑽頭有用於較軟地層的刮刀鑽頭、用於較硬地層的牙輪鑽頭和用於堅硬地層的金剛石鑽頭。在克拉瑪依注冊的與美國哈里伯頓公司合資組建的新疆DBS鑽頭工具有限公司目前生產的適用於堅硬地層的高效PDC鑽頭（Polycrystalline——聚晶、Diamond——金剛石、Compact——復合片）在准噶爾、塔里木和吐哈三大油氣區得到了廣泛的應用。
鑽井液是鑽井施工中十分重要的組成部分，它是「鑽井的血液」，通常將它稱之為「泥漿」。可別小看它的作用，它可以懸浮並攜帶出井筒中岩屑；平衡地層流體的壓力以防止井噴；冷卻、潤滑鑽頭和鑽具；保護井壁；在井壁形成優質濾餅，可防止鑽井液中的水和微細顆粒進入油氣層造成污染，保護油氣層；在噴射鑽井過程中，從鑽頭水眼噴出的鑽井液高壓射流，可協助破岩，大大加快鑽頭的鑽進速度。
鑽井作業時，鑽機提供動力，帶動鑽桿和鑽頭旋轉。在鑽頭破碎岩石的同時，地面鑽井泵通過空心鑽桿向地下泵入鑽井液，攜帶鑽頭破碎的大量岩屑，由鑽桿與井壁之間的環形空間返出地面。鑽頭不斷破碎岩石，鑽井液通過循環，不斷攜帶出產生的岩屑，形成井筒。鑽進達設計深度後，要在井筒內下入專用的測井儀進行測井，確定井下地層岩性和各個油、氣、水層的位置，然後在井筒里下入套管。鑽井結束後要進行固井，即在套管與井壁的環形空間注入水泥漿，把套管固定在井壁上，並封隔地下油、氣、水層，使之互不相通。最後，在要開採的油氣層位置射孔，形成井下油氣流入套管內的孔道。如果油氣層壓力高，循環替出高密度鑽井液，降低井筒液柱壓力後，油、氣就會自行噴出地面，稱為自噴油氣井；而當油氣層壓力低時，需要藉助於人工抽吸，將油氣排出地面，稱為非自噴井。
4. 石油是怎樣采出來的
石油開采方法：
1、很早很早以前，人們用最簡單的提撈方式開採石油，就像用吊桶在水井中提水一樣，用絞車把石油從油井中提取上來。
2、隨著石油工業的發展，越來越多產量高、油層埋藏很深的油田被發現，原來那套人工提撈的方法無法在這些油井上使用，所以逐漸被淘汰，自噴採油和各種人工舉升採油的方法應運而生。
3、隨著油田的不斷開發，地層能量逐漸消耗，油井最終會停止自噴。由於地層的地質特點 ，有的油井一開始就不能自噴。對於上述不能自噴的油井，必須用人工舉升的方法給油流補充能量，將井底的石油采出來。利用人工舉升將石油從井底舉升到地面的方法可分為氣舉法和抽油法兩大類。
溫馨提示：以上內容僅供參考。
應答時間：2022-01-07，最新業務變化請以平安銀行官網公布為准。