石油是如何开采的？

你以爲石油開採就是把鑽頭打下去 黑色的原油就會噴湧而出 那你想的也太簡單了 那種自噴井只存在於開採初期 而且持續時間有限 像地下地質錯綜複雜 要想把石油弄出來 就必須得見招拆招 首先自噴採油是最簡單的一種 原理就是利用地層自身的壓力 讓石油噴出來 但這種靠老天爺餵飯吃的方式 維持不了多久 隨着壓力下降 自噴就會停止 自噴期結束後 油井就得需要藉助外力 而這個外力 就是我們在油田常見的磕頭機 它的原理是通過地面動力 驅動地下的抽油泵 然後將井桶內的液體抽吸到地面 這也是目前路上油田應用 最廣泛的開採方式 但是單純依靠機械 抽吸地下的能量會逐漸枯竭 爲了補充地層壓力 注水開採就成爲了 最常規的二次採油手段 具體做法是在油田周邊鑽注水井 通過高壓將水注入油層 像活塞一樣 把石油往生產井的方向推 再由抽油機採出 這項技術成熟成本相對可控 也是目前維持老油田文產的主要手段 不過這種水洗的方式 也有遇到瓶頸的時候 注水到後期採出來的 液體含水量會越來越高 石油被水包圍後就會難以流動 此時就需要引入化學去油技術 說白了就是像用洗潔精 洗碗上的油污一樣 往油層中注入聚合物 表面活性劑等化學物質 來改變液體的粘稠度和界面性質 把死死沾附在岩石縫隙裏的 殘餘石油給洗下來 從而提高採收率 這是老油田深度挖錢的重要技術方向 而針對那種年度高 常溫下幾乎流不動的石油 常規方法無效 這時候就要用上熱力開採了 最常見的方式 是向油層注入高溫蒸汽 加熱地層降低原油粘度 使其能夠流動並被採出 像這項技術在寮河油田等稠油產區 已經有了大規模的應用 不過以上方法只適用於常規油層 一旦遇到這種質密不透油的頁岩層 傳統手段就派不上用場了 開採思路得徹底換一套 要想提取深埋地下的頁岩油 其實核心難題就一個 原油被卡在孔隙極度微小的質密岩層裏 根本流不動 想把它採出來 得走完下面這幾步 首先肯定是精準定位 地質勘探車輛會利用振動波穿透地層 通過收集反射信號 在電腦上生成地下數千米的三維地質模型 從而鎖定目標頁岩層的精確座標與深度 找準位置後 大型鑽機直接開動 帶有金剛石複合片的鑽頭高速旋轉 一路往下硬鑽 期間井裏要持續注入鑽井液 一邊給鑽頭降溫 一邊將鹽屑帶回地面 但是鑽井不能一直往下打 爲了防止井壁塌陷 順便徹底隔離淺層地下水 鑽到一定深度後 得往井裏下入鋼製套管 再把高壓水泥將強行蹦入套管和井壁的空隙裏 等水泥一干 一道堅固的地下封閉結構就成型了 但是問題也來了 能碰到液鹽層的面積極其有限 所以爲了最大化開採效率 必須採用水平鑽井技術 通過使用帶有微小青角的定向鑽具 鑽頭可以在地下深處平滑改變方向 最終由垂直轉爲水平 沿着含有液鹽層水平橫向推進好幾公里 當水平井段完工後 纔到了真正上強度的環節 工程師會將射孔槍下放到指定位置 直接引爆內部的聚能裝藥 強大的定向衝擊力 會瞬間擊穿鋼套管和水泥環 在緻密的鹽層上硬生生炸出一排排孔洞 但別高興太早 這時候石油還是流不出來的 因爲鹽層本身的孔隙太小了 接下來就到了水力壓裂作業 地面上龐大的壓裂車組同時發力 把成千上萬噸的水 化學添加劑和大量石英砂混合在一起 用極高的壓力硬打進井裏 高壓流體會順着剛纔炸開的孔眼 強行把緻密的鹽層 撐出無數道網狀的裂縫 壓力一停 混在水裏的石英砂就會卡在裂縫裏 這就爲原油的流出打通了路徑 這個操作會在幾公里長的井下 分段重複進行 等所有壓裂做完 井底清理乾淨 深埋地下的頁岩油 就會順着這些強行撐開的裂縫彙集過來 最後被抽油機連續不斷地抽到地面 到了這一步 這些被死死封鎖在微納米孔隙裏的頁岩油 纔算真正被開採了出來