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位置和提取

定位石油资源

当涉及到寻找石油时,地质学家是负责任的。地质学家利用他们关于岩层的知识来为石油圈闭找到合适的条件。在过去的几年里,地质学家被迫解释地表特征、地表岩石、土壤类型,偶尔也要解释浅层钻探获得的岩心样本,以便预测石油储藏的位置。虽然现代地质学家也检查地表岩石和地形,但在勘探石油时,他们借助于卫星成像、声纳和地震学等技术。他们甚至试图测量地球重力和磁场的微小变化,这可能表明石油在地表下流动。

通常,地质学家用地震学来确定石油的位置。在这种方法中,产生的冲击波穿过岩层,然后反射回地面,在那里用地震设备测量它们。在某些方面,这类似于声纳测绘表面结构的方式。地震学技术的基本前提是,反射声波的数量和它们传播的速度受到它们必须通过的岩层密度的影响。石油沉积物对声波的反射不同于固体岩石。

虽然在石油勘探中,地震方法比磁力计和重力仪更受青睐,但这些工具也有其用途。在磁力计的情况下,可以绘制出含油气盆地的形状和潜在的含油断层。偶尔,碳氢化合物会通过地面裂缝到达地表附近。在某些情况下,以石油为食的细菌会通过吃掉这些表面的石油而产生磁铁矿。这将在这些地方造成地球磁场的微妙变化,这些变化可以用磁力计绘制出来。

钻探和开采

一旦发现了潜在的油田,就会制定开发计划。开发计划考虑的是该油田是更液态还是固态,以及从该地区开采石油的经济可行性。试井曾经是一种常见的做法。然而,由于单井钻井的成本,特别是深水钻井,以及改进的评估技术,目前很少钻探测试井。如果钻一口井,那是因为这个矿床几乎肯定能生产石油。单是一口深水油气井的钻井成本就超过了5000万美元。

也曾经出现过油井由于自然压力可以自行生产石油的情况。大多数天然压力井已经被发现,所以现在单井打多孔是很常见的。一些孔将用于提取,另一些将用于向井中泵入水、化学品和加压蒸汽,以帮助提取。虽然提取已经成为一个相当复杂的过程,并依赖于多种技术,但基本步骤仍然如下:

主要提取

在一次开采阶段,“油藏驱动”来源于自然机制。油藏驱动仅仅是指一旦钻井完成,将石油从井中转移到地面的因素。天然油藏驱动包括天然气膨胀、油井上部向下部的重力泄油和水驱油。对于现在的井来说,一次采收率占到一个油藏中石油总量的5-15%。188金宝搏赞助

二次提取

随着油井的老化,它们的自然压力下降。一旦压力过低,无法将石油挤出地面,开采就进入二次采油阶段。二次采油依赖于机械方法来提高井内压力。通常情况下,这是通过向井中注入液体或其他物质,如天然气、二氧化碳或空气来增加压力。

泵也用于二次萃取。因为它们容易出现问题,而且操作成本更高,所以尽可能避免使用潜水泵。大多数人都熟悉抽油机,它经常被错误地称为井架。抽油机又被称为抽油机、马头抽油机、梁抽油机和渴鸟抽油机。它们是由一个行走梁组成的,在一个三角形的装置上保持平衡。梁的一端与电机驱动的曲柄相连,另一端与伸入油井的推杆相连。

注水采收率通常约为一口井总产量的30%。一口井经过一次和二次压裂后的总采收率通常为总采收率的35 - 45%。注意,这不是将要提取的总量的一部分。相反,它只是井中总量的一小部分。从一口井中抽取的石油量通常是188金宝搏赞助总储量的50 - 60%。

三次萃取

在萃取的最后阶段,采用了增加油的流动性的方法。在这一阶段,需要热量和化学物质。

三次采油中使用的一些主要方法被称为热提高采油(TEOR)。在这些方法中,加热使油流动得更好。蒸汽是最常见的加热油的方法,但也使用燃烧。

一种叫做表面活性剂的化学物质也用于第三次萃取。它们降低油的表面张力,从而帮助它流动。在这种情况下,表面张力可以被认为是碳氢化合物相互吸引的结果。固体在组成它们的分子之间具有比液体更大的吸引力。反过来,液体在分子间的吸引力比气体大。通过减少分子间的吸引力,表面活性剂有助于降低石油的粘度。表面活性剂通常与TEOR联合使用。

有时,吃油细菌也用于三次采油。以石油为食的细菌通常只对一定长度的碳188金宝搏赞助氢化合物有胃口。如果使用细菌将较大的碳氢化合物分解成较小的碳氢化合物,那么它们将有助于降低油的粘性,因为较大的分子倾向于光谱的固体端。细菌注射比其他回收方法更经济,也更环保。这种技术目前在德克萨斯州等地得到了鼓励,以提高其使用率。

在上一节中提到,一口井的总采收率最多为可用石油的60%。188金宝搏赞助三次采油仅占5% ~ 15%。没有开采100%的石油的原因是,能源回报的能源投资,或EROEI,通常意味着它不经济。当开采石油所需的能量超过了利用石油所能获得的能量时,继续开采就没有意义了。188金宝搏赞助大多数井的EROEI封堵量约为该矿床总石油量的50 - 60%。188金宝搏赞助