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石油技術是怎麼學的 2025-07-09 06:53:32

美國的石油怎麼開采

發布時間: 2023-03-16 10:06:01

① 最初的石油是怎麼開采 的,比如外國開始發現石油,用什麼方法開採的

最早是中國使用的噻,沈括的夢溪筆談裡面就寫得有,還把它命名為石油
是自噴油,然後收集的
最早的天然氣是在四川自貢,2000多年前就開始使用了,採用頓鑽的方式打井,然後用竹子輸送

② 石油開采過程步驟

石油開採的工藝過程:
1、通過抽油機帶動井下深井泵將原油由地下輸送到地面。

2、由地面管網輸到送採油中轉站。
3、一般的中轉站都有沉降罐對站外來液進行初步處理,再由中轉站經加熱爐加溫後由離心泵通過長輸管線輸送到聯合站進行進一步處理。
石油是深埋在地下的流體礦物。1982年世界石油產量為26.44億噸,天然氣為15829億立方米。在開採石油的過程中,油氣從儲層流入井底,又從井底上升到井口的驅動方式。
石油是深埋在地下的流體礦物。最初人們把自然界產生的油狀液體礦物稱石油,把可燃氣體稱天然氣,把固態可燃油質礦物稱瀝青。隨著對這些礦物研究的深入,認識到它們在組成上均屬烴類化合物,在成因上互有聯系,因此把它們統稱為石油。1983年9月第11次世界石油大會提出,石油是包括自然界中存在的氣態、液態和固態烴類化合物以及少量雜質組成的復雜混合物。所以石油開采也包括了天然氣開采。
石油在國民經濟中的作用石油是重要能源,同煤相比,具有能量密度大(等重的石油燃燒熱比標准煤高50%)、運輸儲存方便、燃燒後對大氣的污染程度較小等優點。從石油中提煉的燃料油是運輸工具、電站鍋爐、冶金工業和建築材料工業各種窯爐的主要燃料。以石油為原料的液化氣和管道煤氣是城市居民生活應用的優質燃料。飛機、坦克、艦艇、火箭以及其他航天器,也消耗大量石油燃料。因此,許多國家都把石油列為戰略物資。
20世紀70年代以來,在世界能源消費的構成中,石油已超過煤而躍居首位。1979年佔45%,預計到21世紀初,這種情況不會有大的改變。石油製品還廣泛地用作各種機械的潤滑劑。瀝青是公路和建築的重要材料。石油化工產品廣泛地用於農業、輕工業、紡織工業以及醫葯衛生等部門,如合成纖維、塑料、合成橡膠製品,已成為人們的生活必需品。
1982年世界石油產量為26.44億噸,天然氣為15829億立方米。1973年以來,三次石油漲價和1982年的石油落價,都引起世界經濟較大的波動(見世界石油工業)。
油氣聚集和驅動方式油氣在地殼中生成後,呈分散狀態存在於生油氣層中,經過運移進入儲集層,在具有良好保存條件的地質圈閉內聚集,形成油氣藏。在一個地質構造內可以有若干個油氣藏,組合成油氣田。
儲層 貯存油氣並能允許油氣流在其中通過的有儲集空間的岩層。儲層中的空間,有岩石碎屑間的孔隙,岩石裂縫中的裂隙,溶蝕作用形成的洞隙。孔隙一般與沉積作用有關,裂隙多半與構造形變有關,洞隙往往與古岩溶有關。空隙的大小、分布和連通情況,影響油氣的流動,決定著油氣開採的特徵(見石油開發地質)。
油氣驅動方式 在開採石油的過程中,油氣從儲層流入井底,又從井底上升到井口的驅動方式。主要有:①水驅油藏,周圍水體有地表水流補給而形成的靜水壓頭;②彈性水驅,周圍封閉性水體和儲層岩石的彈性膨脹作用;③溶解氣驅,壓力降低使溶解在油中的氣體逸出時所起的膨脹作用;④氣頂驅,存在氣頂時,氣頂氣隨壓力降低而發生的膨脹作用;⑤重力驅,重力排油作用。當以上天然能量充足時,油氣可以噴出井口;能量不足時,則需採取人工舉升措施,把油流驅出地面(見自噴採油法,人工舉升採油法)。
石油開採的特點與一般的固體礦藏相比,有三個顯著特點:①開採的對象在整個開採的過程中不斷地流動,油藏情況不斷地變化,一切措施必須針對這種情況來進行,因此,油氣田開採的整個過程是一個不斷了解、不斷改進的過程;②開采者在一般情況下不與礦體直接接觸。油氣的開采,對油氣藏中情況的了解以及對油氣藏施加影響進行各種措施,都要通過專門的測井來進行;③油氣藏的某些特點必須在生產過程中,甚至必須在井數較多後才能認識到,因此,在一段時間內勘探和開采階段常常互相交織在一起(見油氣田開發規劃和設計)。
要開發好油氣藏,必須對它進行全面了解,要鑽一定數量的探邊井,配合地球物理勘探資料來確定油氣藏的各種邊界(油水邊界、油氣邊界、分割斷層、尖滅線等);要鑽一定數量的評價井來了解油氣層的性質(一般都要取岩心),包括油氣層厚度變化,儲層物理性質,油藏流體及其性質,油藏的溫度、壓力的分布等特點,進行綜合研究,以得出對於油氣藏的比較全面的認識。在油氣藏研究中不能只研究油氣藏本身,而要同時研究與之相鄰的含水層及二者的連通關系(見油藏物理)。
在開采過程中還需要通過生產井、注入井和觀察井對油氣藏進行開采、觀察和控制。油、氣的流動有三個互相聯接的過程:①油、氣從油層中流入井底;②從井底上升到井口;③從井口流入集油站,經過分離脫水處理後,流入輸油氣總站,轉輸出礦區(見油藏工程)。
石油開采技術
測井工程 在井筒中應用地球物理方法,把鑽過的岩層和油氣藏中的原始狀況和發生變化的信息,特別是油、氣、水在油藏中分布情況及其變化的信息,通過電纜傳到地面,據以綜合判斷,確定應採取的技術措施(見工程測井,生產測井,飽和度測井)。
鑽井工程 在油氣田開發中,有著十分重要的地位,在建設一個油氣田中,鑽井工程往往要佔總投資的50%以上。一個油氣田的開發,往往要打幾百口甚至幾千口或更多的井。對用於開采、觀察和控制等不同目的的井(如生產井、注入井、觀察井以及專為檢查水洗油效果的檢查井等)有不同的技術要求。應保證鑽出的井對油氣層的污染最少,固井質量高,能經受開采幾十年中的各種井下作業的影響。改進鑽井技術和管理,提高鑽井速度,是降低鑽井成本的關鍵(見鑽井方法,鑽井工藝,完井)。
採油工程 是把油、氣在油井中從井底舉升到井口的整個過程的工藝技術。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴,也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補的能量舉出。各種有效的修井措施,能排除油井經常出現的結蠟、出水、出砂等故障,保證油井正常生產。水力壓裂或酸化等增產措施,能提高因油層滲透率太低,或因鑽井技術措施不當污染、損害油氣層而降低的產能。對注入井來說,則是提高注入能力(見採油方法,采氣工藝,分層開采技術,油氣井增產工藝)。
油氣集輸工程 是在油田上建設完整的油氣收集、分離、處理、計量和儲存、輸送的工藝技術。使井中采出的油、氣、水等混合流體,在礦場進行分離和初步處理,獲得盡可能多的油、氣產品。水可回注或加以利用,以防止污染環境。減少無效損耗(見油田油氣集輸)。
石油開采中各學科和工程技術之間的關系見圖。石油開采技術的發展石油和天然氣的大規模開采和應用,是近百年的事。美國和俄國在19世紀50年代開始了他們各自的近代油、氣開采工業。其他國家稍晚一些。石油開采技術的發展與數學、力學、地質學、物理學、機械工程、電子學等學科發展有密切聯系。大致可分三個階段:
初期階段 從19世紀末到20世紀30年代。隨著內燃機的出現,對油料提出了迫切的要求。這個階段技術上的主要標志是以利用天然能量開采為主。石油的採收率平均只有15~20%,鑽井深度不大,觀察油藏的手段只有簡單的溫度計、壓力計等。
第二階段 從30年代末到50年代末,以建立油田開發的理論體系為標志。主要內容是:①形成了作為鑽井工程理論基礎的岩石力學;②基本確立了油藏物理和滲流力學體系,普遍採用人工增補油藏能量的注水開采技術。在蘇聯廣泛採用了早期注水保持地層壓力的技術,使石油的最終採收率從30年代的15~20%,提高到30%以上,發展了以電測方法為中心的測井技術和鑽4500米以上的超深井的鑽井技術。在礦場集輸工藝中廣泛地應用了以油氣相平衡理論為基礎的石油穩定技術。基本建立了與油氣田開發和開采有關的應用科學和工程技術體系。
第三階段 從60年代開始,以電子計算機和現代科學技術廣泛用於油、氣田開發為標志,開發技術迅速發展。主要方面有:①建立的各種油層的沉積相模型,提高了預測儲油砂體的非均質性及其連續性的能力,從而能更經濟有效地布置井位和開發工作;②把現代物理中的核技術應用到測井中,形成放射性測井技術,與原有的電測技術,加上新的生產測井系列,可以用來直接測定油藏中油、氣、水的分布情況,在不同開發階段能採取更為有效的措施;③對油氣藏內部在採油氣過程中起作用的表面現象及在多孔介質中的多相滲流的規律等,有了更深刻的理解,並根據物理模型和數學模型對這些現象由定性進入定量解釋(見油藏數值模擬),試驗和開發了除注水以外提高石油採收率的新技術;④以噴射鑽井和平衡鑽井為基礎的優化鑽井技術迅速發展。鑽井速度有很大的提高。可以打各種特殊類型的井,包括叢式井,定向井,甚至水平井,加上優質泥漿,使鑽井過程中油層的污染降到最低限度;⑤大型酸化壓裂技術的應用使很多過去沒有經濟價值的油、氣藏,特別是緻密氣藏,可以投入開發,大大增加了天然資源的利用程度。對油井的出砂、結蠟和高含水所造成的困難,在很大程度上得到了解決(見稠油開采,油井防蠟和清蠟,油井防砂和清砂,水油比控制);⑥向油層注蒸汽,熱采技術的應用已經使很多稠油油藏投入開發;⑦油、氣分離技術和氣體處理技術的自動化和電子監控,使礦場油、氣集輸中的損耗降到很低,並能提供質量更高的產品。
海上油氣開發海上油氣開發與陸地上的沒有很大的不同,只是建造採油平台的工程耗資要大得多,因而對油氣田范圍的評價工作要更加慎重。要進行風險分析,准確選定平台位置和建設規模。避免由於對地下油藏認識不清或推斷錯誤,造成損失。60年代開始,前瞻中國油田服務行業發展前景與投資戰略規劃海上石油開發有了極大的發展。海上油田的採油量已達到世界總採油量的20%左右。形成了整套的海上開采和集輸的專用設備和技術。平台的建設已經可以抗風、浪、冰流及地震等各種災害,油、氣田開採的水深已經超過200米。
當今世界上還有不少地區尚未勘探或充分勘探,深部地層及海洋深水部分的油氣勘探剛剛開始不久,還會發現更多的油氣藏,已開發的油氣藏中應用提高石油採收率技術可以開采出的原油數量也是相當大的;這些都預示著油、氣開採的科學技術將會有更大的發展。

③ 美國是怎樣控制世界的石油的啊

第一是政治上,美國大力扶持以色列和伊斯蘭和阿拉伯國家對著干,猶太人也不愧世界上最聰明的國度,幾次戰爭都是以阿拉伯聯軍失敗收場,中東國家必須尋求西方發達國家尤其是美國的庇護同時期望他來遏制以色列,你求人家肯定要付出代價的,比如駐軍啊開放石油貿易啊之類的。
第二是經濟因素,大量的西方公司進入中東和當地人合資開發,別看油田是人家的,可是開採的都是美孚殼牌之類的西方公司,所以實際上決定權並不全在中東國家手裡。在伊拉克,西方國家通過向新政府提供軍事或者經濟援助換取石油開采權,當然要付一部分費用給政府,但是我們都知道貪污腐敗侵吞國家財產之類的問題這些錢很少能用到實處,此外在國際貿易中石油是用美元結算的,誰控制美元呢?當然是美國政府,所以美國在這的話語權進一步提高。另外就是技術優勢,這些中東國家都是出口原油,而眾所周知原油是不能直接使用的必須經過提煉,而這些提煉廠往往不在產油國當地(這么做的目的用腳趾頭想都知道)最典型的是伊朗,這個國家出產原油但同時大量進口汽油等經過精煉的產品,此外俄羅斯、南美、東南亞、中亞、非洲都有不小的石油儲量,如果一味對著干這些國家或地區在幾年內由於市場刺激就能全力開發從而代替現有的主要產油國地位,歐美經過石油危機在原油來源的多樣性上狠下了功夫,現在靠這個已經不能從根本上威脅他們了。真正支撐美元的是中國和日本,兩個國家經濟嚴重依靠外貿所以必須保證美元的堅挺以使自己的產品有價格優勢,同時這兩個國家是美元外匯儲備和美國國債持有最多的兩個國家,擁有這樣干預市場的能力。

④ 美國的石油、天然氣等資源是歸私人所有嗎石油公司如何取得某個地區的石油開采權

美國的石油、天然氣等資源,如果是在私人土地之下的,是歸私人所有的。美國的國土以私人所有土地佔多數,這里的所有權是包括了地下開采資源的權利以及地上建築房屋的權利的。所以,在那些私人土地之下的資源確實歸私人所有,只要石油公司開個好價錢就能夠獲得。

美國原本是英國的殖民地,早在17世紀時英國殖民政府在向移民出售土地時,是連土地底下的所有一切比如礦產等都一起賣出的,此一法律一直延續至今,美國最流行的房地產所有權稱為「封地產權」(fee simple estate, 簡稱fee simple)。

在這個英文專屬名詞中,「fee」(費用)是由「fief」(封地)轉化而來的,以前英國王室向大臣封地,受封者握有所封土地的絕對權利。因此,凡買賣房地產時,只要標明「封地產權」的,則業主就對土地地表及地下的一切擁有所有權。

目前美國絕大部分房屋在出售時,是與所在土地的所有權一起出售的,也都採用「封地產權」的形式,如果是獨棟屋或聯排屋,會標明擁有土地的面積;如果是高層公寓式房屋,則所有屋主共同擁有所在樓宇的土地。

需要指出的是,土地的地表及地下雖然均屬業主所有,並不一定表明擁有地表的業主或者擁有地下資源的業主是同一個業主,此話怎講?因為擁有地表及地下所有權的業主,可以選擇將地表物業及地下資源分別出售給不同的人,如果是這種情況,那麼買了地表物業或地下資源的人,就只能擁有自己購買那部分的產權。

美國許多地方由於在私人土地上發現油氣礦產資源而一夜暴富的人不少,大多數業主都會選擇將地底資源的所有權出售或採取收取特許經營費的方式。

最近十多年由於頁岩油的開采,在頁岩油較多的地區比如賓夕法尼亞州、俄亥俄州等地,許多居民都允許能源公司在自家後院安裝油井,按事先約定好的數目每月收取特許費,對於這些居民來說,只要油井立在自家後院,就可以坐收不菲的收入。

據全國所有權者協會(National Association of Royalty Owners)估計,全美約有1200多萬土地所有者因在其土地上開採石油、天然氣和其他礦產資源而獲得特許權使用費。

⑤ 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

⑥ 石油是寶貴的財富,石油最早是什麼時候開發的

17:15:16

人類是什麼時候發現石油?

經過許多年的實踐和探索,地質學家們得出了一個結論:石油作為一種能源,是由有機物經過長時間的壓縮和加熱沉澱而形成的。

也就是說我們有一個共同的理解對石油是人類生活歷史上,地球裡面的海洋生物和海洋藻類在很長一段時間後的「身體」與後淤泥沉澱成沉積岩混合後,經過一系列的化學的自然變化,成為世界人們生活中最重要的能源

石油工業的初期發展可分為兩個時期,一個是煤油時期。一是汽油期(動力期)。煤油時代大約是1860~1900年,在此期間煤主要用於照明和作為家庭燃料。19世紀六七十年代,美國石油工業從勘探、生產、提煉、儲存和運輸發展到分銷。形成並快速發展了完整的產業鏈。

石油對於人類來說是人類非常寶貴的資源,人們通過勘探開發了各種各樣的石油產品。但同時石油也具有兩面性,這就需要我們合理使用積極方面,促進人類的不斷進步。

⑦ 美國石油勘探開發技術進步歷程

美國一百多年的石油工業史,也是一部科技發展史,每一次石油技術的革命無不與技術進步密切相關。

石油勘探開發技術革命的第一個時期是20世紀20~30年代,此時出現了大馬力的鑽機,有了新型牙輪鑽頭,有了化學處理劑來改進鑽井液和固井水泥性能,提高了固井的質量;油氣開采方面,不再延續初期的密集鑽井、盲目濫采,開始懂得地下油藏是個統一的水動力系統,並提出了最大有效產量的概念作為衡量生產好壞的指標。

石油勘探開發技術革命的第二個時期是第二次世界大戰之後,特別是20世紀60~70年代。新技術的不斷涌現使得這個時期成為石油儲量發現的黃金時期。在勘探技術方面,大量採用數字地震儀,多道多次覆蓋技術,配以大容量高速計算機作數據處理,使油氣勘探技術達到新的水平,在勘探程度高的老探區也不斷擴大了儲量;在鑽井技術方面,實行「科學化鑽井」,發展了噴射鑽井、平衡鑽井、定向鑽井和優選參數鑽井技術;在油田開采方面,廣泛使用注水提高油層壓力、大型水力壓裂技術,三次採油(EOR)技術由室內轉入現場試驗,熱力法也已經工業化推廣,海上採油也有了很大進展。

石油勘探開發技術革命的第三個時期自20世紀80年代開始延續至今,這次技術革命以信息技術作為主要特徵[37]。在勘探技術方面,地震解析度不斷提高,非地震方法重新興起;在鑽井技術方面,水平井、分支井技術不斷發展;在油田開采方面,三次採油技術不斷發展。

2.3.2.1 地震技術與美國油氣勘探

1923年美國開始出現實驗扭秤及折射地震儀,在美國墨西哥灣地區應用獲得成功,該地區石油聚集與岩鹽有關。鹽體與圍岩之間的彈性波旅行時差造成地震波的不同傳播特徵,鹽體、蓋岩和圍岩之間的密度差則是扭秤測量的特徵。這兩種地球物理方法的應用導致許多鹽丘油田的發現。

從1925年起,上述兩種勘探方法在美國石油勘探中得到迅速推廣。E.L.DeGolyer和Karcher成立的地球物理研究公司對機械式地震儀作了改進,以電磁式取代,又以精確的無線電信號測量方法取代聲波法測定爆炸時間和距離,這提高了折射地震的勘探速度,降低了勘探成本。折射地震儀在美國得克薩斯州和路易斯安那州海灣地區推廣應用後,四年發現了近40個鹽丘。在1924~1929年間,折射地震勘探技術在墨西哥灣勘探中起著主導作用。

20世紀20年代末至30年代,地震反射法相繼在俄克拉何馬州、墨西哥灣、得克薩斯州和加利福尼亞州等地獲得成功應用。1928年,在俄克拉何馬州發現的Seminole油田,是單獨依靠地震技術發現的第一個油田。1934年用地球物理方法在墨西哥灣北岸發現了Old Ocean油田,以後用地球物理方法在此地區相繼發現了一系列油田。1937年用地球物理方法在伊利諾伊州發現了Salem特大油田;1938年在墨西哥灣發現了第一個海上油田——Creole油田。這些大發現確立了反射地震技術在油氣勘探中的應用價值。

1940年以後,地震技術的革新使地震儀器和解釋技術發生了許多變化,如採用自動增益控制的多道儀器,應用混波技術及連續剖面法,採用磁阻壓檢波器及大量檢波器組合,直至20世紀50年代初模擬磁帶記錄系統投入使用。地震儀器以及勘探技術的發展,有助於對更深的油氣儲層和更復雜的油氣圈閉進行勘探。

地震技術的不斷改進,提高了復雜地區和深層的勘探能力,20世紀40年代以後,美國在發現大油氣田數量急劇減少的情況下,相繼發現了許多中小油氣田。1950~1953年間,中小油氣田年發現量達到近1.8億噸。

20世紀60年代初地震技術的數字化變革使勘探技術發展產生了重大突破,開始了地震數字記錄和數字處理的新時代。一些新技術(包括可控震源和共深度點覆蓋)的應用,增加了地下覆蓋的密度,提高了地震勘探精度。

地震數字記錄和處理技術的優越性和潛力是模擬磁帶技術無法比擬的,它所能完成的地震數據運算是模擬儀器難以實現的。20世紀60年代中期,數字地震技術逐步取代了常規地震勘探方法,使地震勘探的效率和勘探能力有了明顯的提高,從而擴大了勘探領域和勘探深度,提高了勘探成功率。

20世紀70年代以後,地震技術的新進展使美國油氣勘探工作進入了新時代。電子和計算機技術的發展,使勘探地球物理不斷受益,成為地球物理勘探技術進步的重要基礎。多道地震採集系統和多種縱波可控震源的開發和應用,以及其他非炸葯震源的改進都大大增強了地震的勘探能力,三維地震技術改進了地下復雜構造和地層的成像,從而提高了勘探成功率。三維地震技術已應用到油氣勘探和開發的各個階段,特別是用於油田開發前提供詳細的地下構造和地層圖像,以及油田開發後的油藏評價和油藏動態監測。目前,三維地震勘探已經成為美國成熟區勘探的重要技術手段。

從地震數據處理技術來看,地震數據處理最重要的進展應屬以波動方程為基礎的成像和反演技術的發展和應用,其中包括疊前與疊後偏移、多次波抑制、基準面和位移靜校正、速度估計。人機聯作解釋系統的應用進一步提高了地震資料解釋的效率和精度,改進了復雜構造和地層圈閉的解釋。

從美國石油地質學家協會(AAPG)1977年出版地震地層學專輯以來,將地震地質解釋從構造地震學延伸到地震地層學解釋領域中,推動了地震解釋技術的發展。

20世紀90年代,提高油田採收率成為美國地球物理活動的重要領域。三維地震技術得到了進一步的發展和應用。高解析度地震、井間層析成像技術成為研究與開發的重點技術(表2.3)。

表2.3 20世紀60~90年代美國地震勘探技術[36]

2.3.2.2 測井技術與美國油氣勘探

美國的測井技術居於世界領先地位。測井技術對於美國發現新的油氣儲量,提高勘探和開發效益等都起到了相當重要的作用。測井技術從20世紀20年代開始起步至今大體可分為以下四個階段[38]

(1)模擬測井階段。該階段中由於測井手段有限,獲得的地下岩石物理參數較少,因此測井資料主要用於地層對比,劃分滲透層以及定性判斷油水層。20世紀40年代初,石油工程學家阿爾奇根據墨西哥灣沿岸地區砂岩的實驗室資料,得出了適合於純凈地層的含水飽和度公式,即著名的阿爾奇公式,標志近代測井技術開始發展形成,對岩性較為單一的儲層能定量評價出孔隙度、流體飽和度、泥質含量等參數。

(2)從20世紀60年代開始,測井技術進入了第二個發展階段,測井方法、測井系列開始配套完善,廣泛採用電子技術和計算機技術,全面推廣計算機控制測井技術,大大提高了測井解釋精度。測井資料與其他資料結合可進行較為詳細的油藏描述。利用測井資料可以評價儲層的孔隙度、滲透率、含油氣飽和度以及油氣的可動性、烴的類型、岩性、地層傾角及構造、沉積環境、地層岩石彈性常數等。

(3)20世紀70年代以來,計算機技術、微電子技術全面融入測井數據的採集和資料的處理技術,這是測井技術的第三個階段。多種測量儀器一次下井的組合能力、測量項目系列配套已日趨成熟,從而有助於提高鑽井效率,有效地進行地層評價。

(4)從20世紀90年代開始,美國開始應用成像測井技術提高油氣勘探和油氣田開發效益,這成為當今現代測井技術的代表,測井技術進入第四個階段。現代測井技術已向地質構造、沉積研究、油氣層快速測試、儲層壓裂改造、岩石力學、產能預測、固井質量全新評價等領域全面發展,為油氣勘探不斷向深層、隱蔽油氣藏、非均質性儲層等領域拓展,以及保持儲量持續增長起到了重要作用。

表2.4 20世紀50~90年代美國測井技術[36]

2.3.2.3 美國鑽井技術發展歷程

1859年,德雷克(E.Drake)在賓夕法尼亞州應用沖擊鑽鑽出了美國石油工業的第一口油井。在隨後的140多年裡,鑽井技術不斷得到發展和完善,一般將20世紀的鑽井技術的發展分為四個時期[39]

(1)概念時期(1901~1919年)。將鑽進與洗井結合在一起,並開始用牙輪鑽頭和注水泥固井技術。

(2)發展時期(1920~1948年)。牙輪鑽頭、固井工藝及鑽井液技術進一步發展,同時出現了大功率鑽井設備。

(3)科學化鑽井時期(1949~1969年)。鑽柱力學與井斜控制技術;噴射鑽井;鑲齒、滑動密封軸承鑽頭;低固相、無固相不分散體系鑽井液及固控技術;鑽井參數優選;地層壓力檢測、井控技術及平衡壓力鑽井等。

(4)自動化鑽井時期(1970年至今)。PDC鑽頭;計算機應用;特殊工藝鑽井技術;綜合錄井及井下隨鑽測量;鑽井工具與裝備的自動化發展等。20世紀70年代,計算機技術的引入和無線隨鑽測量技術的研發,是鑽井技術發展的一個新的里程碑,它加快了科學化鑽井的發展。20世紀80年代是深井鑽井的高峰期,美國在1982年完成深井、超深井(超過4500米)1289口。到20世紀90年代,特殊工藝及高效鑽井的研究與開發備受重視,大位移井、多分支井、小井眼鑽井、欠平衡鑽井等一系列高新技術在此階段逐漸發展成熟。

20世紀80年代初,美國開始研究水平井技術,並取得了初步的進展。這項技術本身可追溯到1891年,當時的第一項專利技術是從一口直井裡打出一個水平洞;1929年,第一口真正的水平井在美國的得克薩斯州完鑽。20世紀70~80年代,隨著油價的低迷、降低勘探費用的需要以及鑽探設備的發展,水平鑽井技術再一次被廣泛研究應用。雖然鑽水平井比鑽直井的費用更高,但一口水平井可以起到幾口直井的作用,因而鑽水平井在經濟上是可行的。在某些情況下,用常規井開采是不可行的,但水平井卻可以使開發項目變得經濟可行。20世紀90年代,水平井技術開始大規模應用,現已經作為常規鑽井技術應用於幾乎所有類型的油藏。到目前為止,美國是世界上鑽水平井最多的國家。

目前,水平井鑽井技術的應用正在向綜合方向發展,大位移水平井、小井眼水平井和多分支水平井等鑽井完井技術近幾年在美國獲得了迅速發展並大量投入實際應用(表2.5)。

美國自20世紀80年代開始運用大位移井,到90年代該技術得到了迅速發展,目前在美國主要用於加利福尼亞州近海。90年代以來,小井眼鑽井技術的發展也非常迅速。目前,該技術也已應用於水平井、深井鑽井中,如側鑽小井眼多分支水平井等,並開始用連續管鑽小井眼。因技術領先,小井眼鑽井數量最多。

表2.5 20世紀60~90年代美國主要鑽井技術發展[36]

欠平衡鑽井技術開始於20世紀50年代。近些年來,隨著鑽井新裝備的不斷涌現,欠平衡鑽井技術再次受到高度重視,而且正逐步走向成熟。欠平衡鑽井技術的主要優點是減輕地層傷害,提高單井產能、鑽井效率,降低鑽井成本,及時發現地質異常情況和識別產層。2003年,美國採用欠平衡方式鑽井達2200多口,約占當年鑽井數的20%。

⑧ 原油是怎樣開采出來的

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人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。這是目前世界上使用得最廣泛的鑽井方法。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。地面井口上還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,很像一棵樹,所以人們叫它「採油樹」。

是否能把原油從地下採到地面來,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都很大,只要一打開採油樹的閘門,地下的石油和天然氣就會不停地往外噴,這就是「自噴井」。現在世界上60%—72%的石油是靠自噴井采出來的。有的自噴井最高日產量可達萬噸以上。

地下深處的石油能從鑽井中源源不斷地噴出,除了充足的油源,還要使油層中有足夠大的地層壓力。石油原來所埋藏的地層深處有來自上覆岩層和地層水的巨大壓力。鑽井打開油層之前,壓力處於平衡狀態。一旦油層之上的地層被打開一條「煙囪」,這種平衡就被打破了,石油就會從井的四周向壓力突然降低的油井底部流動。另外,石油中還常常含有許多天然氣,它和石油在地層中幾乎密不可分,就好像一個裝滿汽水的瓶子,鑽井就像是打開了汽水瓶的蓋子,油層里的石油隨著溶解氣體的膨脹,先湧向井孔,然後由井筒噴出井口。

經過一段時間的自噴以後,由於地層壓力降低,油井的噴力就會慢幔下降,以後就會噴噴停停,最後就無法自噴了。目前國內外維持油層壓力的最常用也最有效的方法是「以水驅油」的注水開采法,就是把水從另外的一些鑽井中打到油層下面,用水補充由於石油開采而留下的空間,從而保持地層的壓力,這是使油井順利產油、保持自噴的關鍵。我國大慶油田採取的早期內部注水開發措施,使油層壓力長期保持不變。有的開發區雖已開采了20餘年,油層壓力不但未下降,還有上升的趨勢,使油田的開發達到了國際先進水平。

有的油田從剛一開始採油就無法自噴。造成這種現象的原因有多種,比如地下油層壓力

⑨ 石油是怎樣開採的

現在一般是向油層里打水,利用做溶劑並提供壓力來開採石油,但這種方法有一定的污染,尤其是在開采海底石油的時候,污染很大.

不久前美國耶魯大學的科學家用高壓將二氧化碳變成超臨界二氧化碳,形成二氧化碳凝膠。二氧化碳凝膠用在開採石油上可以代替水,這種石油開采方法成本很低,對環境污染也很小。但還在研究階段.

⑩ 美國的石油哪裡來的

來源很多。首先,美國自己就有極其豐富的石油天然氣等能源資源。其次,美國還有世界上首屈一指的石油儲備和石油金融工具保障石油供應的穩定。最後,世界上出口石油的國家多了去了,現在完全是供過於求,美國根本不愁找不到物美價廉的石油。