① 石油勘探有幾種方法。
(1)地震勘探:是根據地質學和物理學的原理,利用電子學和資訊理論等領域的新技術,採用人工方法引起地殼振動,如利用炸葯爆炸產生人工地震。再用精密儀器記錄下爆炸後地面上各點的震動情況,把記錄下來的資料經過處理、解釋。推斷地下地質構造的特點,尋找可能的儲油構造。目前,地震勘探是石油勘探中一種最常見和最重要的方法。
(2)重力勘探:各種岩石和礦物的密度是不同的,根據萬有引力定律,其引力也不同。椐此研究出重力測量儀器,測量地面上各個部位的重力,排除區域性重力場的影響,就可得出局部的重力差值,發現異常區,稱做重力勘探。它就是利用岩石和礦物的密度與重力場值之間,的內在聯系來研究地下的地質構造。
(3)磁力勘探:各種岩石和礦物的磁性是不同的,測定地面各部位的磁力強弱來研究地下岩石礦物的分布和地質構造,稱做磁力勘探。在油氣田區。由於烴類向地面滲漏而形成還原環境,可把岩石或土壤中的氧化鐵還原成磁鐵礦,用磁力儀可以測出這種異常,並與其它勘探手段配合,發現油氣田。
(4)電法勘探:它實質是利用岩石和礦物(包括其中的流體)的電阻率不同,在地面測量地下不同深度地層介質電性差異,以研究各層地質構造的方法,對高電阻率岩層如石灰岩等效果明顯。
(5)地球化學勘探:根據大多數油氣藏的上方都存在著烴類擴散的「蝕變暈」的特點,用化學的方法尋找這類異常區,就是油氣地球化學勘探。
② 油氣井是怎麼打成的
石油和天然氣埋藏在地下幾十米到幾千米深度不等的有孔隙、裂縫或溶洞的岩石中,人們為了尋找和開採石油、天然氣,從地面向地下的油氣層之間,鑽鑿出一個通道的過程稱之為石油天然氣鑽井。那麼一口油、氣井是怎麼打成的呢?
鑽井前,首先要在地面確定鑽井的位置(即鑽井井位),然後,在井位處打好安裝鑽機的基礎並安裝井架和鑽機。鑽井作業時,依靠鑽機的動力帶動鑽桿和鑽頭旋轉,鑽頭逐次向下破碎遇到的岩層,並形成一個井筒(也稱井眼),鑽井井眼尺寸的大小是由鑽頭大小來決定的。鑽頭在破碎岩層的同時,通過空心的鑽桿向地下注入鑽井液(俗稱鑽井泥漿),將鑽頭在破碎地層而產生的大量岩屑由循環的鑽井液帶到地面。地面的固控裝置將鑽井液中的岩屑清除後,通過鑽井泵再次將鑽井液打入井內。鑽井液是經過鑽桿內孔到達鑽頭水眼處,再從井壁與鑽柱的環形空間返迴流至地面的。鑽進的過程即鑽頭破碎岩石,及鑽井液通過循環不斷攜帶出鑽屑並形成井筒的過程。
鑽達設計深度後,要在井筒內下入專用儀器進行測井作業,目的是確定井下地層岩性和各個油、氣、水層的位置;然後再下入小於鑽井井眼的無縫鋼管(又稱套管);並在套管與井壁的環形空間內注入水泥漿將套管固定在井壁上;最後一道工序是對油層位置的套管進行射孔,人為的形成一個井下油氣流入套管內的孔道。油氣的地層壓力高時可自行流出地面,這種井我們稱為自噴油氣井;油氣壓力較低時需藉助外力從井下抽吸,這種井我們稱之為非自噴井。鑽井時要有一套配套完整、功能齊全的鑽機,有質量優異不易發生事故的鑽桿、套管和鑽頭,有性能優良和鑽遇地層岩性相匹配的鑽井液等。總之,石油天然氣鑽井的目的就是要鑿穿岩石,發現和保護好油氣層,並形成一個通道確保石油和天然氣通暢地流到地面。鑽井是石油工業中的一個重要工序,是勘探開發石油和天然氣必不可少的手段,是一項耗資巨大、技術復雜、風險性高的系統技術工程。
石油鑽井井架群和抽油機
③ 石油定向鑽井如何測方位
單多點測斜儀(直井除外)、泥漿脈沖和電磁波式無線隨鑽測斜儀都有測量方位功能,地面軟體可以直接顯示方位角值。
術語:
石油定向鑽井中,我們一般講的是磁方位角。
磁方位角:(單位:°)
以磁北方位線為始邊,順時針旋轉至井斜方位線所轉過的角度。井斜方位線是指測點的井眼方位線在水平面上的投影線。電子測斜儀所測量的均為磁方位角,若轉換成真方位角(又叫地理方位角),應參考下列公式:
真方位角=磁方位角+東磁偏角或真方位角=磁方位角-西磁偏角
請注意:
東磁/西磁偏角,可以從當地地質局獲得或者當地鑽井隊伍都知道,由於磁偏角是變化的,最好每年查詢一次。
④ 地質上是如何確定井位的
根據物探資料確定油層位置,在油層中間確定一點,用坐標表示出來,通常是大地坐標系,確定井口位置,也用坐標表示出,根據垂深及坐標就可進行剖面設計了,通過定位系統確定井口位置就可以了。
⑤ 井位確定方法
井位確定主要在細致分析地質構造和水文地質條件以及物探勘查資料基礎上進行。前人曾應用有關物探方法找水並總結了相關經驗[7~12],給本次工作提供了很好的借鑒。
一、通過分析地質構造和區域水文地質條件
本次工作的性質是應急抗旱,因此需要抗旱科研人員必須在短時期內快速熟悉區域地質、區域構造和區域水文地質條件。收集並認真分析當地大比例尺地質、構造和區域水文地質圖。為達到這一目的需要與在工作區工作過的單位和個人做好聯系,聘請熟悉工作區水文地質條件的專家參加項目,與工作區國土局和水利局等部門加強聯系,除了了解缺水需求外,還要了解熟悉當地已有的地下水井分布、地下水位、開采狀況,以及了解清楚當地煤礦開采分布區、開采深度與疏干排水狀況。當然,與國土局和水利局等部門的密切合作,對於後期鑽探開工、鑽探具體實施及鑽井結束撤出等過程中可能出現的各種問題及時得到解決具十分重要的意義。重點了解並分析擬定井位及其附近已有井位分布、地層、構造及地下水位、水量的特徵,進而確定井位。
二、通過物探勘查:從已知到未知,再從未知到已知
根據以往的找水經驗,利用物探開展地下水勘查,指導尋找地下含水層位和具體井位的確定十分重要。但是,由於各地地質條件不一、地下水位埋深不一、岩層干濕程度不一等,再加之物探解譯的多解性,所以,正確解釋並利用物探信息非常關鍵,我們認為物探信息必須與當地的地質實際相結合才能取得好的效果。
(一)從已知到未知
為了盡快了解當地含水層准確的物探信息,提高信息的可利用性,本次工作開始之初就選擇了幾個剛完成深水井施工的點開展了高密度電阻率物探勘查。如針對工作區東南基岩山區鞏義魯庄鎮虎山坡村剛完成的一個地下水水井開展了物探勘查,該井含水層在100m以下,涌水量達40m3/h。通過對比岩心、含水層的深度和分布,了解到了基岩地區深部含水層的電阻率是以低阻為特徵(圖5-26),基岩總體為高阻。通過多個點分析對比及前人的工作經驗,確立了在高阻中尋找低阻的指導思想,即在基岩山區深部的高阻中尋找低阻是該地區找水的一個重要標志。
圖5-26 魯庄鎮虎山坡高密度電阻率剖面和已有水井鑽孔
在鞏義西村鎮常封村根據已有的地質資料和有關水井成井報告,常封村地下一般40m以上為黃土,基本不含水,而40~120m 為第四系砂礫石鬆散含水層,因此,該地區是了解鬆散層高密度電阻率變化很好的區域。實際物探勘查結果表明,上部不含水的黃土為低阻,而下部砂礫石鬆散含水層呈現明顯的高阻特徵(圖5-27),這與隨後開展的鑽探結果(岩性和含水層特徵)完全一致。結合其他剖面,確立了在該地區鬆散層中尋找高阻的指導思想,即在鬆散層中尋找高阻是找水的又一個重要標志。
因此,根據上述獲得的在「基岩山區深部高阻中尋找低阻」和「鬆散層低阻中尋找高阻」的找水經驗,在全區其他地方進行了推廣,即從「從已知到未知」,從而准確確定井位。
圖5-27 西村鎮常封村高密度電阻率剖面
(二)從未知到已知
根據已經取得的經驗在未知地區開展高密度電阻率物探勘查,進而分析確定最有利的打井位置,在鑽井施工後再作進一步的岩層或含水層的分析,從而實現「從未知到已知」的認識。本次抗旱打井工作中多數井位都是這樣精確確定的,當然先前必須要基本了解各個井位附近的斷裂構造狀況和水文地質條件。事實證明在鞏義地區按照在「基岩山區深部高阻中尋找低阻」和「鬆散層低阻中尋找高阻」的找水思路是可行的,也是有效的。
1.鬆散層
以本次施工的寺灣和源村井為例來說明鬆散層中如何確定井位。在寺灣作的高密度電阻率物探勘查剖面見圖5-28,在剖面上200~500m 之間清晰地顯示出兩個淺部高阻異常,由於該地區屬於古黃河影響范圍區,相距現今黃河也不遠,因此,結合黃河古河道變遷的特點,認為這兩個異常應該反映了黃河古河道的形態,再根據村裡打井的要求,最終確定井位在寺灣木材加工廠,即高密度電阻率剖面430m 高阻異常位置。實際施工也進一步證實了在地下10~80m 為砂卵石含水層,為典型的河道相沉積,涌水量達2138.4m3/d。
源村位於黃土台地上,黃土層厚度約100~140m,基本不含水,實際確定的鑽孔井位在420m 位置,在高密度電阻率剖面(圖5-29)上高阻異常體主要出現在120m 以下,鑽井結果反映了高阻異常體為砂礫石含水層,涌水量達496.8m3/d。
2.基岩區
這里選擇夾津口韻溝灰岩區、小關水道口和魯庄鎮虎山坡碎屑岩區為例來說明如何確定井位。
夾津口鎮韻溝村和小關鎮水道口村是工作區最缺水的地區代表。前者一個村僅有一口十多米水井,水量極少,且經常乾枯,飲水完全制約了該村的發展,如果找不到水源,該村就將搬遷。後者有兩口深井,但因水量不足,也經常乾枯,村裡有人曾自己掏錢請人作勘查工作,但最終未能落實打井,本次在鑽孔施工的當天,村裡群眾自發到工地插上彩旗,擺上香燭和貢品,點燃煙花爆竹,虔誠地祈禱鑽機鑽進順利,希望能夠早日為他們打出水。
圖5-28 河洛鎮寺灣村高密度電阻率剖面
圖5-29 河洛鎮源村高密度電阻率剖面
夾津口韻溝出露地層主要為震旦系紫紅色石英砂岩,中下寒武統深灰色薄層-中厚層狀灰岩、白雲質灰岩、泥質灰岩夾粉砂岩、砂質頁岩、鮞狀灰岩,上寒武統灰、深灰色厚層狀白雲岩、鮞狀白雲岩夾薄層泥質灰岩或灰質白雲岩。本次工作鑽探目標層是下寒武統辛集組灰岩,厚度20~30m,鑽至震旦系砂岩終孔。通過對地質構造的分析,在一斷層附近擬定了井位。高密度電阻率勘查結果(圖5-30)表明,該擬定井位下部存在低阻異常。實際鑽探結果顯示,187.4m 處見震旦系紫紅色砂岩,砂岩體電阻率明顯比上部低阻灰岩異常體高,該井最終涌水量為122.4m3/d。
圖5-30 夾津口鎮韻溝村高密度電阻率剖面
小關鎮水道口出露地層主要為二疊系砂頁岩,上部為0~10m 黃土覆蓋。鑽探目標層是砂岩裂隙水,地表勘查確定在一斷裂帶擬定井位,隨後的高密度電阻率勘查顯示(圖5-31)在剖面上340~400m 存在一明顯的低阻異常,因此,最終確定井位在378m 處。該井實際鑽探深度為433m,為本次工作鑽探最深的孔,涌水量為508.8m3/d。
本次工作在魯庄鎮虎山坡村另一地點也實施了一條高密度電阻率剖面,確定井位在剖面線414m 處,同時,剖面上出現的斷裂位置和傾向與野外觀察結果基本一致(圖5-32)。該點鑽探施工由河南省地質調查院負責實行,結果該井終孔於300m,涌水量達40m3/d,表明了在低阻帶及斷裂附近打井成功率高。
圖5-31 小關鎮水道口村高密度電阻率剖面
圖5-32 魯庄鎮虎山坡村高密度電阻率剖面
(三)相互驗證
為了盡量避免風險,本次工作在野外運用物探設備過程中,除了實行上述「從已知-未知,再從未知-已知」的方法外,還運用了電測深、測井手段進一步驗證,也採用同一種物探方法由兩家單位共同在一個地點開展工作相互驗證,並總結交流經驗。
1.多種方法
這里以五嶺村激電測深法為例加以說明。五嶺村地層為二疊系砂岩和頁岩,上覆極薄層黃土,激電測深點採用對稱四極裝置,定比極距法。曲線總體呈A型曲線,在極距B/2=240m 處有一低阻值,但M d值呈局部極小值,Th值呈局部極小值,Rr呈極大值,推測為由地表因素引起的畸變值。在極距A B/2=240m處(高密度剖面600m處)電阻率極距斜率變小,且含水參數有利,推測可能為弱含水異常。
在五嶺村完成的一條高密度電法剖面長1190m,在70m 深度以下明顯見兩個異常,一個為高阻異常,另一個為低阻異常。高阻異常與電測深結果往深部電阻率(R)呈上升趨勢完全一致(圖5-33),二者可以相互驗證。最終確定井位在高密度電法剖面680m 處(低阻異常區)(圖5-34),實際鑽探深度達256m,涌水量為424.8m3/d。
2.同一方法
主要採用高密度電阻率方法在同一地方開展工作以便相互驗證,快速獲取經驗。如我們同時在五嶺、虎山坡和韻溝三地聘請兩個單位在大致相同的位置布置開展了高密度電阻率勘查,目的就是要對比結果,了解儀器性能和解譯的異同性。實踐表明,兩個單位做出的勘查結果基本相同,高密度電阻率剖面圖在深部反映出的高阻和低阻區位置十分一致。據此,我們放心地讓兩家單位在其他地點分別開展工作。當然,工作中相互交流經驗也非常重要,如其中一個單位曾經長期在該區域開展工作,在設置儀器深度系數參數上與實際結果非常吻合,而另外一個單位因不知道當地儀器需要設置的深度系數參數,所以,曾經出現勘查獲得的結果一度無法得出正確合理的解釋。不過,此後,開展工作就相當順利了。
圖5-33 五嶺村激電測深點綜合曲線圖
圖5-34 五嶺村高密度電阻率剖面圖
⑥ 打一口石油井的過程程序是什麼
石油鑽井一般流程:
油氣田開發計劃確定後,進入開發過程,包括鑽井和生產 鑽井環節涉及的設備包括鑽機設備系統(包括八個系統)和測井設備。生產環節涉及的設備包括採油設備和測井設備鑽井前,應先在地面確定鑽井位置(即鑽井位置),然後鋪設安裝鑽機的基礎,井架和鑽機應安裝在鑽井位置。
在鑽井作業過程中,鑽桿和鑽頭由鑽機的動力驅動旋轉,鑽頭連續破碎遇到的岩層並形成井眼(也稱為井眼) 鑽孔的大小由鑽頭的大小決定。當鑽頭破碎地層時,它通過空心鑽桿將鑽井液(通常稱為鑽井泥漿)注入地面,將鑽頭在破碎地層時產生的大量鑽屑從循環鑽井液帶到地面。
地面上的固體控制裝置從鑽井液中移除鑽屑後,鑽井泵將鑽井液再次泵入井中。鑽井液穿過鑽桿的內孔到達鑽頭的水孔,然後從井壁和鑽柱之間的環形空間返回地面。鑽井過程是鑽頭破碎岩石,鑽井液不斷進行鑽屑並通過循環形成井筒的過程。
鑽至設計深度後,應在井筒內下入專用儀器進行測井作業。目的是確定地下地層的岩性以及每個油、氣、水層的位置。然後下入小於鑽井孔的無縫鋼管(也稱為套管),向套管和井壁之間的環形空間注入水泥漿,將套管固定在井壁上。
最後一步是在油層位置對套管進行射孔,人為地為流入套管的油氣形成一個孔。 油氣地層壓力高時,會自行流出地表。這種井叫做自噴氣井。 當油氣壓力較低時,需要通過外力從地下抽出。這種井叫做非自流井。鑽井期間,電纜測井或隨鑽測井可用於測井活動。
要完成上述一系列石油鑽井工作流程,需要鑽機設備系統中八個子系統的協調運行。 它們分別是:提升系統、旋轉系統、鑽井液循環系統、傳動系統、控制系統、動力驅動系統、鑽機底座和鑽機輔助設備系統。
(6)石油井位是怎麼找的擴展閱讀:
在石油勘探和油田開發的各項任務中,鑽井起著十分重要的作用,諸如尋找和證實含油氣構造、獲得工業油流、探明已證實的含油(氣)構造的含油氣面積和儲量,取得有關油田的地質資料和開發數據,最後將石油從地下取到地面上來等等,無一不是通過鑽井來完成的。
鑽井是勘探與開採石油及天然氣資源的一個重要環節,是勘探和開發石油的重要手段。
⑦ 在海上找石油主要有哪些方法什麼叫鑽井平台有哪些類型
在海上找石油不同於在尋找陸地油氣田,陸地找油,有時可以根據一些現象,來做出最初的判斷,而海洋石油埋藏在海水覆蓋的海底深處,埋深從幾百里至幾千里,地質勘探人員要通過地球物理勘探等方法,尋找含油氣的盆地和地質的構造,並經過海洋鑽探,才能發現油氣田.
主要用於鑽探井的海上結構物。上裝鑽井、動力、通訊、導航等設備,以及安全救生和人員生活設施。海上油氣勘探開發不可缺少的手段。主要有自升式和半潛式鑽井平台。
①自升式鑽井平台。由平台、樁腿和升降機構組成,平台能沿樁腿升降,一般無自航能力。1953年美國建成第一座自升式平台,這種平台對水深適應性強,工作穩定性良好,發展較快,約占移動式鑽井裝置總數的1/2。工作時樁腿下放插入海底,平台被抬起到離開海面的安全工作高度,並對樁腿進行預壓,以保證平台遇到風暴時樁腿不致下陷。完井後平台降到海面,拔出樁腿並全部提起,整個平台浮於海面,由拖輪拖到新的井位。
②半潛式鑽井平台
。上部
為工作甲板,下部為兩個下船體,用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中,甲板處於水上安全高度,水線面積小,波浪影響小,穩定性好、自持力強、工作水深大,新發展的動力定位技術用於半潛式平台後,工作水深可達900~1200米
。半潛式與自升式鑽井平台相比,優點是工作水深大,移動靈活;缺點是投資大,維持費用高,需有一套復雜的水下器具,有效使用率低於自升式鑽井平台。
⑧ 石油鑽井方法有哪些
目前,世界上廣泛採用鑽井方法來取得地下的石油和天然氣。隨著石油工業的不斷發展,鑽井深度不斷增加,油氣井的建設速度也隨之加快,促使鑽井方法、技術和工藝得到很大改進。從已鑽成的千百萬口油氣井的資科中可以看到變化過程:頓鑽逐漸被旋轉鑽代替,井身結構從復雜到簡單,井眼直徑日趨縮小等等。
一、鑽井工藝發展概況和趨勢石油鑽井是油田勘探和開發的重要手段。一個國家石油工業的發展速度,常與它的鑽井工作量及科學技術水平緊密相關。近20年來,世界石油產量和儲量劇增,鑽井工作量相應地大幅度增加,鑽井科學技術水平也得到了飛速發展。在此期間鑽井技術發展的特點是從經驗鑽井進展到科學化鑽井。鑽井深度、斜度、區域和地區也有長足的發展。從鑽淺井、中深井發展到鑽深井和超深井;從鑽直井和一般斜井發展到鑽大斜度井和叢式井;從陸上鑽井發展到近海和深海鑽井;從地面條件好的地區鑽井發展到條件惡劣的地區(如沙漠、沼澤和寒冷地區)鑽井。在鑽井技術發展的同時,設備、工具和測量儀表也得到了相應的發展。
美國鑽井工作者曾將旋轉鑽井技術的發展進程分為四個時期:
(1)概念時期(1900—1920年)。這個時期開始把鑽井和洗井兩個過程結合在一起,開始使用牙輪鑽頭並用水泥封固套管。
(2)發展時期(1920—1948年)。這個時期牙輪鑽頭有所改進,提高了進尺和使用壽命。固井工藝和鑽井液有了進一步的發展,同時出現了大功率的鑽機。
(3)科學化鑽井時期(1948—1968年)。這個時期大力開展鑽井科學研究工作,鑽井技術飛速發展。該時期的主要技術成就有:發展和推廣了噴射鑽井技術;發展了鑲齒、滑動、密封軸承鑽頭;應用低固相、無固相不分散體系鑽井液;發展了地層壓力檢測技術、井控技術和固控技術,提出了平衡鑽井的理論及方法。
(4)自動化鑽井時期(1968年至今)。這個時期發展了自動化鑽機和井口自動化工具。鑽井參數自動測量和計算機在鑽井工程中得到廣泛應用,最優化鑽井和全盤計劃鑽井也初具規模。
目前,鑽井人員一般把鑽井技術發展的前兩個時期稱為經驗鑽井階段,把後兩個時期稱為科學化鑽井階段。時期的劃分直觀地描述了鑽井技術發展的過程,揭示了其發展規律。
任何一門科學和技術都有其自身的發展規律和要達到的主要目標。鑽井工作是為油田勘探和開發服務的重要手段。鑽井技術的發展首先要保證鑽井質量,即所鑽油氣井要滿足油氣田勘探和開發的要求,要在此基礎上來提高鑽井速度、縮短鑽井周期、降低鑽井成本。
近20年來的實踐證明,現代鑽井工藝技術將圍繞以下三個方面發展:
(1)提高鑽井速度,降低生產成本;(2)保護生產層,減少油氣層的污染和損害;(3)改善固井、完井技術,適應採油要求,延長油氣井壽命。
新中國成立以來,我國鑽井技術發展較快。特別是1978年推廣噴射鑽井、低固相優質鑽井液、四合一牙輪鑽頭等新技術後,我國的鑽井技術水平又有顯著提高,進入了科學化的鑽井階段,但與國外先進水平相比,還存在一定的差距。為了使我國的鑽井水平能滿足勘探開發的需要,努力趕上世界先進水平,必須要向鑽井技術進步要速度、要質量、要經濟效益,為加速勘探開發步伐、不斷增加油氣產量作出貢獻。
二、沖擊鑽井方法沖擊鑽井是一種古老的鑽井方法,也是旋轉鑽井方法出現以前唯一的鑽油氣井的方法。它是將破碎岩石的工具(鋼質尖頭鑽頭)提至一定高度,借鑽頭本身的重力沖向井底,擊碎岩石。然後撈取被擊碎的岩屑,以便繼續鑽進。因此,沖擊鑽井方法又被稱為頓鑽。
由於沖擊鑽井時,破碎岩屑與清除岩屑必須間斷地進行,因此鑽井速度很慢,不能滿足石油生產發展的需要。沖擊鑽井現在已基本上被旋轉鑽井所代替,僅在一些埋藏淺、壓力低的油田還能見到。
三、旋轉鑽井方法提高鑽速的根本途徑是改變鑽井方法,這正是旋轉鑽井法產生的原因。旋轉鑽井法的實質是:鑽頭在壓力作用下吃入岩石,同時在轉動力矩的作用下連續不斷地破碎岩石;被破碎的岩屑由地面輸入的鑽井液(泥漿、水、空氣等)及時帶走,鑽井液可以連續不斷地清除岩屑。這樣,一隻鑽頭可以在井底連續鑽進十幾米、幾十米甚至數百米後才起至地面進行更換。由於使用了鑽井液,可長時間穩定井眼、控制復雜地層。旋轉鑽井的鑽井速度高,能適應多種復雜情況,目前世界上大多使用這種方法鑽油氣井。旋轉鑽井通常也稱為轉盤鑽。
利用鑽桿和鑽鋌(厚壁鋼管)的重力對鑽頭加壓,鑽壓要使鑽頭能夠吃入岩石。破碎岩石所需的能量是從地面通過沉重的鋼性鑽柱傳給鑽頭的。起、下鑽的過程比較繁瑣,必須將鑽柱拆卸成許多立柱,才能起出鑽頭;而下鑽時又必須逐根接上。為了連續洗井,鑽井液從轉動的空心鑽柱里流向井底,再帶著岩屑從鑽柱外部與井壁形成的環形空間返回地面。鑽頭鑽進、清洗井底以及起、下鑽所需的動力全部由安裝在地面上的相應設備提供,這些機器設備總稱為鑽機。
現代旋轉鑽井的工藝過程表現為四個環節,即鑽進、獲取地質資料、完井和安裝。
鑽進環節由一系列按嚴格的順序重復的工序組成:把鑽柱下入井裡;旋轉和送進鑽頭使其在井底破碎岩石,同時循環鑽井液;隨著井筒的加深而接長鑽柱;起、下鑽柱以更換被磨損的鑽頭;洗井,凈化或配製鑽井液,處理復雜情況和事故等輔助作業。
為了獲得全面准確的地質資料,鑽井過程中不僅需要進行岩屑、鑽時、鑽井液錄井工作,而且還要進行鑽取岩心、測井等工作。通過各種地球物理測井方法,可以獲得井徑、井斜、方位、岩性等基本數據,掌握和了解井眼質量以及地層和油氣層的某些特性。
在鑽穿油氣層以後,需要下入油層套管,並注入水泥以隔離油氣層與其他地層,使油氣順利地流到地面上來。根據油氣井生產的要求做好井底完成工作是很重要的一道工序。
從確定井位開始,就需要平整井場、挖基礎坑、泥漿池、圓井等土方工程;為運輸機器設備而修築公路;鋪設油、水、氣管線,架設電線,以輸送油、水、氣和電力;打好地基以安裝設備、井架等。基礎工作完成後,要進行大量的井架、設備等搬運和安裝工作,還需做好開鑽前的一切准備工作,如檢查機器設備、試車、固定導管、鑽鼠洞、調配鑽井液、接好鑽具等。
旋轉鑽井過程中,驅動鑽柱旋轉、克服鑽柱與井壁的摩擦消耗了部分能量。為了減少這些無益的能量損失,1940年前後出現了井下動力鑽井方法。井下動力鑽井所用設備與旋轉鑽井基本相同,只是鑽頭不再由轉盤帶動旋轉,而是由井下動力鑽具直接驅動。典型的井下動力鑽具是渦輪鑽具,因此井下動力鑽井又常稱為渦輪鑽井。目前,井下動力鑽井在定向鑽井技術中得到了廣泛的應用。
近年來,一些工業發達國家還競相開展了熱力鑽井、高壓沖蝕鑽井、等離子射流鑽井和激光鑽井等新型鑽井方法的研究。隨著科學技術的進步,新的鑽井方法還將不斷涌現,鑽井工程也必將進入一個全新的科學化時期。
四、井身結構井身結構是油氣井全部基本數據的總稱。它包括以下數據:從開鑽到完鑽所用的鑽頭、鑽柱尺寸和鑽柱長度;套管的層次、直徑;各層套管的下入深度、鋼級和壁厚;各層套管注水泥的數據。由此可見,井身結構是全部鑽井過程計劃和施工的重要依據。圖5-1為井身結構的示意圖。
圖5-1井身結構
首先下入長度約4~6m的短套管,也稱導管,用於加固地表以免被鑽井液沖毀,保護井口完整。同時將循環的鑽井液導入泥漿凈化系統內。
第二次下入的套管叫表層套管,用於封隔地表不穩定的疏鬆地層或水層、安裝井口防噴器。一般深度為40~60m,有時可達500~600m。
當裸眼(未被套管隔離的井眼)長度超過2000~3000m或者地層剖面中存在高、低壓油層、氣層、水層和極不穩定的地層時,鑽進過程中為避免發生工程事故需要下入中間套管,又叫技術套管。目的是封隔復雜地層,防止噴、漏、卡、塌等惡性事故發生,保證安全鑽井。技術套管的層次和下入的深度根據地質和鑽井條件確定。
最後下入的套管叫油層套管,用於採油、采氣或者向生產層注水、注氣,封隔油層、氣層和水層,保證油氣井正常生產。油層套管的下入深度取決於井底的完成方法。油層套管一般從井口下到生產層底部或者只從生產層頂部下到底部。實際工作中對部分下入的油層套管,根據作用取不同的名稱,如尾管、篩管、濾管以及襯管等。
井身結構是由鑽井方法、鑽井目的、地質條件與鑽井技術水平決定的。周密考慮各種影響因素,制定合理的井身結構,是保證高速度鑽井與油氣井投產後正常產出的關鍵。
綜上所述,現代石油鑽井工程是一項復雜的系統工程。由多工序、多工種聯合作業,需要各種先進的科學技術和生產組織管理水平。
⑨ 石油怎樣尋找啊
石油貯藏在特殊的地層構造內,尋找它並不是一件容易的事。所以需要精密的勘探方法,常用的方法有地質調查、地球物理勘探和地球化學勘探等。在實際查找油田時,這三種方法會結合起來使用。
尋找石油初期,勘探人員主要憑感覺及運氣來尋找石油。他們從觀察露出到地表的油或氣入手,在野外特別注意尋找和打聽有沒有石油或冒汽泡的水泉,這是最直觀的方法,古今中外都一樣。這種主要依賴於自然壓力及老式泵的石油開采,只能開采出礦藏中10%左右的石油。
經過大量實踐,人們發現:三維地震勘探是探索地下石油世界的一個好方法,它是在一定的面積上打許多小井,將炸葯埋在井底,引爆炸葯後產生局部地震,採用地下地震信息的方法,勘探人員可從三維空間(立體的)了解地下地質構造情況。這種方法可以提供剖面的、平面的以及立體的地下地質構造圖象,大大地提高了地震勘探的精確度,對地下地質構造復雜多變的地區特別有效。
開采出的石油要儲存並運送到加工廠進行處理。目前油氣運輸主要有:管道運輸、油輪運輸、火車運輸和汽車運輸幾種方式。一旦確定了可開採的油層層段後,人們就可以進行開采工作了。
當今採用現代化的勘探、開采新技術,可從礦層中開采出50%以上的石油和高達75%的天然氣,為人類提供了相當豐富的能源。