当前位置:首页 » 石油矿藏 » 石油钻井怎么运转的
扩展阅读
理肤泉产品哪里可以买到 2025-06-30 19:31:11
淘宝钻石定制哪个店好 2025-06-30 19:22:41

石油钻井怎么运转的

发布时间: 2023-05-03 15:04:15

⑴ 简单的说下石油开采的工艺过程。

石油开采的工艺过程:
1、通过抽油机带动井下深井泵将原油由地下输送到地面。

2、由地面管网输到送采油中转站。
3、一般的中转站都有沉降罐对站外来液进行初步处理,再由中转站经加热炉加温后由离心泵通过长输管线输送到联合站进行进一步处理。
石油是深埋在地下的流体矿物。1982年世界石油产量为26.44亿吨,天然气为15829亿立方米。在开采石油的过程中,油气从储层流入井底,又从井底上升到井口的驱动方式。
石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油,把可燃气体称天然气,把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入,认识到它们在组成上均属烃类化合物,在成因上互有联系,因此把它们统称为石油。1983年9月第11次世界石油大会提出,石油是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物以及少量杂质组成的复杂混合物。所以石油开采也包括了天然气开采。
石油在国民经济中的作用石油是重要能源,同煤相比,具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50%)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的液化气和管道煤气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦克、舰艇、火箭以及其他航天器,也消耗大量石油燃料。因此,许多国家都把石油列为战略物资。
20世纪70年代以来,在世界能源消费的构成中,石油已超过煤而跃居首位。1979年占45%,预计到21世纪初,这种情况不会有大的改变。石油制品还广泛地用作各种机械的润滑剂。沥青是公路和建筑的重要材料。石油化工产品广泛地用于农业、轻工业、纺织工业以及医药卫生等部门,如合成纤维、塑料、合成橡胶制品,已成为人们的生活必需品。
1982年世界石油产量为26.44亿吨,天然气为15829亿立方米。1973年以来,三次石油涨价和1982年的石油落价,都引起世界经济较大的波动(见世界石油工业)。
油气聚集和驱动方式油气在地壳中生成后,呈分散状态存在于生油气层中,经过运移进入储集层,在具有良好保存条件的地质圈闭内聚集,形成油气藏。在一个地质构造内可以有若干个油气藏,组合成油气田。
储层 贮存油气并能允许油气流在其中通过的有储集空间的岩层。储层中的空间,有岩石碎屑间的孔隙,岩石裂缝中的裂隙,溶蚀作用形成的洞隙。孔隙一般与沉积作用有关,裂隙多半与构造形变有关,洞隙往往与古岩溶有关。空隙的大小、分布和连通情况,影响油气的流动,决定着油气开采的特征(见石油开发地质)。
油气驱动方式 在开采石油的过程中,油气从储层流入井底,又从井底上升到井口的驱动方式。主要有:①水驱油藏,周围水体有地表水流补给而形成的静水压头;②弹性水驱,周围封闭性水体和储层岩石的弹性膨胀作用;③溶解气驱,压力降低使溶解在油中的气体逸出时所起的膨胀作用;④气顶驱,存在气顶时,气顶气随压力降低而发生的膨胀作用;⑤重力驱,重力排油作用。当以上天然能量充足时,油气可以喷出井口;能量不足时,则需采取人工举升措施,把油流驱出地面(见自喷采油法,人工举升采油法)。
石油开采的特点与一般的固体矿藏相比,有三个显着特点:①开采的对象在整个开采的过程中不断地流动,油藏情况不断地变化,一切措施必须针对这种情况来进行,因此,油气田开采的整个过程是一个不断了解、不断改进的过程;②开采者在一般情况下不与矿体直接接触。油气的开采,对油气藏中情况的了解以及对油气藏施加影响进行各种措施,都要通过专门的测井来进行;③油气藏的某些特点必须在生产过程中,甚至必须在井数较多后才能认识到,因此,在一段时间内勘探和开采阶段常常互相交织在一起(见油气田开发规划和设计)。
要开发好油气藏,必须对它进行全面了解,要钻一定数量的探边井,配合地球物理勘探资料来确定油气藏的各种边界(油水边界、油气边界、分割断层、尖灭线等);要钻一定数量的评价井来了解油气层的性质(一般都要取岩心),包括油气层厚度变化,储层物理性质,油藏流体及其性质,油藏的温度、压力的分布等特点,进行综合研究,以得出对于油气藏的比较全面的认识。在油气藏研究中不能只研究油气藏本身,而要同时研究与之相邻的含水层及二者的连通关系(见油藏物理)。
在开采过程中还需要通过生产井、注入井和观察井对油气藏进行开采、观察和控制。油、气的流动有三个互相联接的过程:①油、气从油层中流入井底;②从井底上升到井口;③从井口流入集油站,经过分离脱水处理后,流入输油气总站,转输出矿区(见油藏工程)。
石油开采技术
测井工程 在井筒中应用地球物理方法,把钻过的岩层和油气藏中的原始状况和发生变化的信息,特别是油、气、水在油藏中分布情况及其变化的信息,通过电缆传到地面,据以综合判断,确定应采取的技术措施(见工程测井,生产测井,饱和度测井)。
钻井工程 在油气田开发中,有着十分重要的地位,在建设一个油气田中,钻井工程往往要占总投资的50%以上。一个油气田的开发,往往要打几百口甚至几千口或更多的井。对用于开采、观察和控制等不同目的的井(如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等)有不同的技术要求。应保证钻出的井对油气层的污染最少,固井质量高,能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理,提高钻井速度,是降低钻井成本的关键(见钻井方法,钻井工艺,完井)。
采油工程 是把油、气在油井中从井底举升到井口的整个过程的工艺技术。油气的上升可以依靠地层的能量自喷,也可以依靠抽油泵、气举等人工增补的能量举出。各种有效的修井措施,能排除油井经常出现的结蜡、出水、出砂等故障,保证油井正常生产。水力压裂或酸化等增产措施,能提高因油层渗透率太低,或因钻井技术措施不当污染、损害油气层而降低的产能。对注入井来说,则是提高注入能力(见采油方法,采气工艺,分层开采技术,油气井增产工艺)。
油气集输工程 是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术。使井中采出的油、气、水等混合流体,在矿场进行分离和初步处理,获得尽可能多的油、气产品。水可回注或加以利用,以防止污染环境。减少无效损耗(见油田油气集输)。
石油开采中各学科和工程技术之间的关系见图。石油开采技术的发展石油和天然气的大规模开采和应用,是近百年的事。美国和俄国在19世纪50年代开始了他们各自的近代油、气开采工业。其他国家稍晚一些。石油开采技术的发展与数学、力学、地质学、物理学、机械工程、电子学等学科发展有密切联系。大致可分三个阶段:
初期阶段 从19世纪末到20世纪30年代。随着内燃机的出现,对油料提出了迫切的要求。这个阶段技术上的主要标志是以利用天然能量开采为主。石油的采收率平均只有15~20%,钻井深度不大,观察油藏的手段只有简单的温度计、压力计等。
第二阶段 从30年代末到50年代末,以建立油田开发的理论体系为标志。主要内容是:①形成了作为钻井工程理论基础的岩石力学;②基本确立了油藏物理和渗流力学体系,普遍采用人工增补油藏能量的注水开采技术。在苏联广泛采用了早期注水保持地层压力的技术,使石油的最终采收率从30年代的15~20%,提高到30%以上,发展了以电测方法为中心的测井技术和钻4500米以上的超深井的钻井技术。在矿场集输工艺中广泛地应用了以油气相平衡理论为基础的石油稳定技术。基本建立了与油气田开发和开采有关的应用科学和工程技术体系。
第三阶段 从60年代开始,以电子计算机和现代科学技术广泛用于油、气田开发为标志,开发技术迅速发展。主要方面有:①建立的各种油层的沉积相模型,提高了预测储油砂体的非均质性及其连续性的能力,从而能更经济有效地布置井位和开发工作;②把现代物理中的核技术应用到测井中,形成放射性测井技术,与原有的电测技术,加上新的生产测井系列,可以用来直接测定油藏中油、气、水的分布情况,在不同开发阶段能采取更为有效的措施;③对油气藏内部在采油气过程中起作用的表面现象及在多孔介质中的多相渗流的规律等,有了更深刻的理解,并根据物理模型和数学模型对这些现象由定性进入定量解释(见油藏数值模拟),试验和开发了除注水以外提高石油采收率的新技术;④以喷射钻井和平衡钻井为基础的优化钻井技术迅速发展。钻井速度有很大的提高。可以打各种特殊类型的井,包括丛式井,定向井,甚至水平井,加上优质泥浆,使钻井过程中油层的污染降到最低限度;⑤大型酸化压裂技术的应用使很多过去没有经济价值的油、气藏,特别是致密气藏,可以投入开发,大大增加了天然资源的利用程度。对油井的出砂、结蜡和高含水所造成的困难,在很大程度上得到了解决(见稠油开采,油井防蜡和清蜡,油井防砂和清砂,水油比控制);⑥向油层注蒸汽,热采技术的应用已经使很多稠油油藏投入开发;⑦油、气分离技术和气体处理技术的自动化和电子监控,使矿场油、气集输中的损耗降到很低,并能提供质量更高的产品。
海上油气开发海上油气开发与陆地上的没有很大的不同,只是建造采油平台的工程耗资要大得多,因而对油气田范围的评价工作要更加慎重。要进行风险分析,准确选定平台位置和建设规模。避免由于对地下油藏认识不清或推断错误,造成损失。60年代开始,前瞻中国油田服务行业发展前景与投资战略规划海上石油开发有了极大的发展。海上油田的采油量已达到世界总采油量的20%左右。形成了整套的海上开采和集输的专用设备和技术。平台的建设已经可以抗风、浪、冰流及地震等各种灾害,油、气田开采的水深已经超过200米。
当今世界上还有不少地区尚未勘探或充分勘探,深部地层及海洋深水部分的油气勘探刚刚开始不久,还会发现更多的油气藏,已开发的油气藏中应用提高石油采收率技术可以开采出的原油数量也是相当大的;这些都预示着油、气开采的科学技术将会有更大的发展。

⑵ 石油钻井的一般流程是什么

石油钻井的一般流程: 在油气田开发方案确定之后,进入开发流程,这其中包括钻井和生产两个主要环节。钻井环节涉及的设备有钻机设备系统(其中又包括八大系统)、测录井设备,生产环节涉及的设备有采油设备、测录井设备。 钻井前,首先要在地面确定钻井的位置(即钻井井位),然后在井位处打好安装钻机的...

⑶ 石油的钻井通常都有上千米深,大概的工作原理是怎样的

通俗简单的说吧:

能源是电力,

机械传动,通过方钻杆,转动的力在地面传给方钻杆,方钻杆下面是钻杆,钻杆下面是钻头,跟我们在地面上用电钻钻一个孔原理差不多

不同的是钻杆之间用螺纹连接,钻到一定深度,就得拧开中间再加一节钻杆,这样一节一节钻下去,就可以达到几千米深了。

每钻一定深度,还得测量,有专门的测井公司,如发生偏差及时修正,

现在的钻井水平,十分厉害,可以在直着钻上千米深后再拐弯90度,钻孔能拐弯这种情况,在其它行业,是完全不可能的,

⑷ 打一口石油井的过程程序是什么

石油钻井一般流程:

油气田开发计划确定后,进入开发过程,包括钻井和生产 钻井环节涉及的设备包括钻机设备系统(包括八个系统)和测井设备。生产环节涉及的设备包括采油设备和测井设备钻井前,应先在地面确定钻井位置(即钻井位置),然后铺设安装钻机的基础,井架和钻机应安装在钻井位置。

在钻井作业过程中,钻杆和钻头由钻机的动力驱动旋转,钻头连续破碎遇到的岩层并形成井眼(也称为井眼) 钻孔的大小由钻头的大小决定。当钻头破碎地层时,它通过空心钻杆将钻井液(通常称为钻井泥浆)注入地面,将钻头在破碎地层时产生的大量钻屑从循环钻井液带到地面。

地面上的固体控制装置从钻井液中移除钻屑后,钻井泵将钻井液再次泵入井中。钻井液穿过钻杆的内孔到达钻头的水孔,然后从井壁和钻柱之间的环形空间返回地面。钻井过程是钻头破碎岩石,钻井液不断进行钻屑并通过循环形成井筒的过程。

钻至设计深度后,应在井筒内下入专用仪器进行测井作业。目的是确定地下地层的岩性以及每个油、气、水层的位置。然后下入小于钻井孔的无缝钢管(也称为套管),向套管和井壁之间的环形空间注入水泥浆,将套管固定在井壁上。

最后一步是在油层位置对套管进行射孔,人为地为流入套管的油气形成一个孔。 油气地层压力高时,会自行流出地表。这种井叫做自喷气井。 当油气压力较低时,需要通过外力从地下抽出。这种井叫做非自流井。钻井期间,电缆测井或随钻测井可用于测井活动。

要完成上述一系列石油钻井工作流程,需要钻机设备系统中八个子系统的协调运行。 它们分别是:提升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座和钻机辅助设备系统。

(4)石油钻井怎么运转的扩展阅读:

在石油勘探和油田开发的各项任务中,钻井起着十分重要的作用,诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明已证实的含油(气)构造的含油气面积和储量,取得有关油田的地质资料和开发数据,最后将石油从地下取到地面上来等等,无一不是通过钻井来完成的。

钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节,是勘探和开发石油的重要手段。

⑸ 油井的原理是什么

“采油”这个术语是指所有穿过地表,旨在发现并采集地下石油和天然气的施工作业。一口钻井的完钻和寿命可以分为5个部分,即设计、钻探、完井、开采和枯竭。钻井口的直径为30英寸,可供带有钻头的旋转着的钻杆插入。在一口井完成以后,会用一套直径略小于井径的钢管(套管)从地表插入井孔内,在井壁与套管之间用水泥固定。下套管的目的就在于给新钻成的井壁提供支撑力和保护,以防来自地表和井孔内的高压可能造成的对井孔的伤害。有了套管的隔离,井孔内的地层就可以得到保护,这样一来就可用直径较小的钻具向更深处钻进(可以钻入更加不稳定和剧烈变化的地层)。越深入地下,所采用的套管直径也会相应地越小。现代钻井常常进行2到5次下套管作业,每一次的套管直径都比前一次的直径略小一些,每一次都用水泥胶结。在钻井过程中,钻机的设备可以进行钻井液的循环,提升并旋转钻杆,控制井孔内的压力,将岩屑从钻井液中清除,并为这些操作提供实时动力支持。

一口井标准的钻井费用

钻井位置 标准费用(百万美元) 浅水区 5~15 高温和高压区 35~50 深水区 80~110 极为困难的环境下钻井 90~140海上钻井所需费用与井位离岸的距离有着非常密切的关系。因此,与那些使用远离海岸线的深水钻井设备的项目相比,那些距岸较近的浅水区的钻井费用就要少得多。比如2007年,在北海中部,一口高压和高温井的钻井费用约为350万到500万美元,而在墨西哥湾深水区的钻井费用就超过1亿美元。陆上钻井相对要便宜一些,尤其在油气田埋藏深度较浅时,这种情况下的钻井费用低于500万美元,若埋藏较深且钻井难度大,则费用可达1500万美元。

⑹ 钻井方法及原理是什么

1人工挖井方法

1973年出土于浙江余姚县的河姆渡古井是世界上目前已知的最古老的水井,经14C测定表明它是5700多年前的产物。

挖掘井阶段大约从远古到西周末年,我们的祖先用原始的工具,诸如石铲等手工挖井,井的深度很浅。在公元前15世纪前后我国的甲骨文中就出现有“井”字。

2冲击钻井方法

冲击钻井方法经过了三个阶段,即顿钻大口井阶段、顿钻小口井(卓筒井)阶段和机械顿钻阶段。

1)顿钻大口井阶段

最初的顿钻设备,主要由“踩架”和井架组成。“踩架”上有碓板,碓板一端悬挂着钻头,它是直接钻凿岩石的工具;碓板另一端供人踩踏,使钻头反复上提、下顿,产生冲击运动。

2)顿钻小口井(卓筒井)阶段

从北宋开始,我国古代钻井技术又有了新的发展。一是顿钻大口井发展为顿钻小口井。当时把口径只有“碗口大小”的小口井称为卓筒井,卓筒井地面设备、井身结构示意图如图6-11所示。

图6-12转盘旋转钻井示意图

1—天车;2—游动滑车;3—大钩;4—动力机;5—钻井泵;6—空气包;7—钻井液池;8—钻井液槽;9—旋流除砂器;10—钻井液振动器;11—表层套管;12—钻杆;13—钻铤;14—钻头;15—井眼;16—防喷器;17—转盘;18—绞车;19—方钻杆;20—水龙头

(1)动力系统。

钻井好像是一座流动性大的独立作业的小型工厂。钻机所需的各工作系统大多数是用柴油机作发动机,通过变速箱直接驱动或由柴油机发电来驱动钻井设备的。动力系统的作用是产生动力,并把动力传递给钻井泵、绞车和转盘。

(2)起升系统。

起升系统主要用来起升、下放或悬吊钻柱、套管柱等,主要完成起下钻、接单根和钻进时的钻压控制任务。这个系统主要由井架、天车、游车、大绳、大钩、吊环及绞车等组成。一般用最小的提升速度和最大的负载来确定提升系统的能力。

(3)旋转系统。

旋转系统主要由转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆组成,主要功能是保证在洗井液高压循环的情况下,给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力,以满足破岩钻进和井下的其他要求。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。

(4)循环系统。

钻机循环系统最主要的功能是在钻进中通过循环洗井液从井底清除岩屑、冷却钻头和润滑钻具。钻机循环系统主要包括钻井泵、钻井液净化装置(固相控制设备)和钻井液槽、罐等。整个循环系统的中心设备是钻井泵。

(5)气控系统。

气控系统主要包括控制面板(控制机构)、传输管线和阀门、执行机构(如气动离合器、气缸和气马达等)以及压风机等。气控系统的功能是确保对整个工作机构及其部件的准确、迅速控制,使整机协调一致地工作。

(6)井控系统。

在整个钻井作业过程中,井控系统要对井下可能发生的复杂情况进行控制和处理,以恢复正常作业。井控系统包括四个主要部分:防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、节流管汇、压井管汇。

⑺ 石油钻井系统是如何工作的

钻井液当然是人造的,它有气态的、液态的。它的成分很复杂种类也很多,有空气氮气,有淡水盐水原油乳状液化学药剂……通常我们是根据地质条件来调配其成分的,而且先进的研究院有自家的秘方。因此钻井液是石油工业里面较大较重要的一个分支。我们如果没压力没控制好,原油从地下喷上来,带着硫化氢和天然气,遇到明火,通常就是一场灾难。基本就是碰到人烧人,碰到机器熔机器。王进喜当时跳进钻井液里面,用人体搅拌钻井液(泥浆)和水泥,为的是将增大比重,灌进井内把外部的压力提高,防止原油不受控制地喷上来。

⑻ 石油钻井的一般流程

我来说说陆地钻井流程:举个例子
搬家安装设备 - 钻26“导眼50米 -下20”导管 - 固井 - 开钻:钻17-1/2"井眼500米 - 下13-3/8" 表层套管 - 固井 - 测声幅(测固井质量的,有的表层不测)- 钻12-1/4"井眼2500米 - 电测 - 下9-5/8" 技术套管 - 固井 - 测声幅(测固井质量)- 钻8-1/2" 井眼3500米 - 电测 - 下7" 油套 - 固井 - 测声幅(测固井质量)
基本情况是这样的,有些井比较简单,比较浅(1500米),程序就比较简单;复杂的深井(5000米),流程就很复杂了。

⑼ 油气井是怎么打成的

石油和天然气埋藏在地下几十米到几千米深度不等的有孔隙、裂缝或溶洞的岩石中,人们为了寻找和开采石油、天然气,从地面向地下的油气层之间,钻凿出一个通道的过程称之为石油天然气钻井。那么一口油、气井是怎么打成的呢?

钻井前,首先要在地面确定钻井的位置(即钻井井位),然后,在井位处打好安装钻机的基础并安装井架和钻机。钻井作业时,依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转,钻头逐次向下破碎遇到的岩层,并形成一个井筒(也称井眼),钻井井眼尺寸的大小是由钻头大小来决定的。钻头在破碎岩层的同时,通过空心的钻杆向地下注入钻井液(俗称钻井泥浆),将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由循环的钻井液带到地面。地面的固控装置将钻井液中的岩屑清除后,通过钻井泵再次将钻井液打入井内。钻井液是经过钻杆内孔到达钻头水眼处,再从井壁与钻柱的环形空间返回流至地面的。钻进的过程即钻头破碎岩石,及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒的过程。

钻达设计深度后,要在井筒内下入专用仪器进行测井作业,目的是确定井下地层岩性和各个油、气、水层的位置;然后再下入小于钻井井眼的无缝钢管(又称套管);并在套管与井壁的环形空间内注入水泥浆将套管固定在井壁上;最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔,人为的形成一个井下油气流入套管内的孔道。油气的地层压力高时可自行流出地面,这种井我们称为自喷油气井;油气压力较低时需借助外力从井下抽吸,这种井我们称之为非自喷井。钻井时要有一套配套完整、功能齐全的钻机,有质量优异不易发生事故的钻杆、套管和钻头,有性能优良和钻遇地层岩性相匹配的钻井液等。总之,石油天然气钻井的目的就是要凿穿岩石,发现和保护好油气层,并形成一个通道确保石油和天然气通畅地流到地面。钻井是石油工业中的一个重要工序,是勘探开发石油和天然气必不可少的手段,是一项耗资巨大、技术复杂、风险性高的系统技术工程。

石油钻井井架群和抽油机

⑽ 用什么动力带动钻头旋转

钻井是通过钻头旋转破碎地下岩石形成井筒的过程。钻头的旋转需要动力,常规石油钻机的动力依靠柴油机(B2—300柴油机)或大马力柴油机(12V—190柴油机),柴油机发出的动力,通过地面的传动装置,将柴油机的动能传给钻机的部件,带动钻井泵和钻机的绞车,绞车带动转盘、方钻杆、钻杆、钻头,旋转的钻头在压力和水力的联合作用下,破碎岩石形成井筒。20世纪70年代,国外电驱动(直流或交流)钻机出现后,钻机的动力变为由大马力柴油机组带动发电机,通过中心电站后,再由电动机带动钻井泵和钻机绞车运转。电驱动钻机的出现节省了复杂的传动装置,使钻机的占地面积大大减少,钻机的搬迁移动也更加方便,适合陆地丛式井组的钻井,同时钻机的操作更加灵活,并实现了无级变速。80年代后,为满足钻定向井、水平井、大位移井等特殊工艺井的需要,人们将旋转钻头的动力移到井下,出现了井下动力钻具(即螺杆钻具、涡轮钻具和电动钻具)钻井。近年来,又出现了旋转动力放在游动滑车以下水龙头的位置,不通过转盘传递动力的顶部驱动装置钻井,这种钻井方式可在钻具转动、起下钻具的工况下循环钻井液,可直接接钻杆立柱钻进,减少钻井接单根的时间。其特有的工作方式有利于钻井复杂情况和钻井事故的处理,显示了钻井过程中独特的优越性。

钻井柴油动力机组