油井(oilwell)指任何钻透地球表面(earth'ssurface)的钻孔(boring),目的是发现(find)或生产(produce)石油(petroleum/oil/hydrocarbons)。专门生产天然气的叫气井(gaswell)。油井一般经历五个阶段:
计划(planning)、钻井(drilling)、完井(completion)、生产(production)与报废(abandonment)。
首先用钻机(drillingrig)通过钻具(drillstring)上的钻头(drillbit)在地上钻出127-914.4毫米的孔(hole),然后在钻孔(borehole)中下钢制油管(steeltubing)与套管(casing)。套管与钻孔之间还可能需要用水泥(cement)来固定。
套管为井孔(wellbore)提供结构上的整体性(structuralintegrity),同时隔离(isolate)危险的高压区(highpressurezone)。随着井深加大,钻头和套管尺寸会变小。现在的油井通常都有2-5个逐渐变小的井口尺寸。
钻头通过与之连接的钻铤(drillcollar)来钻进岩层。钻井液(drillingfluid/mud)通过钻杆(drillpipe)内部泵入钻头,作用包括冷却(cooling)钻头、提升钻屑(drillcuttings)、避免井壁(wellborewall)不稳定以及避免岩层液体由于压力进入井眼。使用过的钻井液用振动筛(shaker)去掉钻屑后返回泥浆池(pit)循环利用。
通过在地面的顶部驱动装置(topdrive/kellydrive)增加额外的10米长的钻杆(joints)来增加钻井深度。这个过程叫接单根(******aconnection)。三根钻杆叫一个立根或立柱(stand)。
小的钻机使用两根的立根,大的则可以使用四根的立根。
在钻井和下套管后,必须进行完井,这样才能生产油或气。在下套管完井(cased-holecompletion)中,在油井底部生产区(productionzone)要进行射孔(perforation),这样**(crudeoil)就可以从周围岩层中流入油管。在裸眼完井(open-holecompletion)中,要在没有套管的油藏(reservoir)部分安装滤砂管(sandscreen)或砾石充填(gr**elpack)。
在**流动通道(flowpath)完成后,要泵入酸和压裂液(acidsandfracturingfluids)来压裂(fracture)与清洁,使油藏岩石生产最多的**。在油藏区之上要安装尺寸小于套管的油管。有些油井的井下油藏(subsurfacereservoir)压力可将油气推到地表。
在枯竭(depleted)油田或油藏渗透性(permeability)很低的情况下,井下压力不足以推动油气上升。这就需要人工提升方法(artificialliftmethod)。通常办法有深井泵(down-holepump)、气举(gaslift)或地面抽油机(surfacepumpjack)。
目前有很多新技术。多级封隔器(multiplepacker)系统可以大大降低成本,特别是在水平井(horizontalwell)中。
在钻机与修井机(workoverrig/pullingunit)离开后,井口一般会安装(outfit)各种阀门(valve)组成的采油树(productiontree),调整压力(regulatepressures)、控制流量(controlflows)同时便于进行进一步的完井工作。**从出油阀(outletvalve)联入配送管道与油罐网络(distributionnetworkofpipelinesandtanks),将产品输送到炼厂(refinery)、天然气压缩站(naturalgascompressorstation)或**出口终端(exportterminal)。老井常需要大修(workover),一般通过修井机换油管,或使用挠性油管(coiledtubing)等修井技术(wellintervention/wellwork)。
提高采收率的方法(enhancedrecoverymethod)【即三次采油(tertiaryrecovery)】包括注水(waterflooding)、注汽(steamflooding)或注入二氧化碳(carbondioxideflooding),提高油藏压力,将烃类(hydrocarbons)清扫出来。这需要注入井(injectionwell),通常是利用老井。
当油井不能生产或者生产量非常小的时候,可以报废(abandon)。油管被取出,同时在井眼中注入水泥封住不同气与水区域的通道。一般不需要对整个井眼注入水泥,只要将井口装置(wellhead)挖出(exc**ate),套管割断,然后焊接(weld)一个封盖(cap)即可。
油井可以生产石油、天然气与石油或天然气。天然气通常是石油生产的副产品(byproduct)。在井场(wellsite),不需要的天然气存在处理问题(disposalproblem)。
以前是在井场就烧掉,但是由于环保问题,目前通常是重新注入地下。油井也可以分为路上(onshore)与海上(offshore),但油井本身并无多大区别。油井还可以分为:
生产井(productionwell):生产油或气。
评价井(appraisalwell):评估油藏特性(characteristics)。
勘探井(explorationwell):新区块的勘探。
野猫井(wildcatwell):在边缘地区(frontierarea)钻的碰运气的井。油井(oilproducer)气井(gasproducer)注水井(waterinjector)蓄水层井(aquiferproducer)注汽井(gasinjector)
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