石油开采需要很多技术。油田在地下很深的地方。石油藏在岩石的缝隙里。我们把这种石头叫做储层。储层不是一个大洞。它像一块吸满了水的海绵。石油就在那些细小的孔隙里。把石油弄出来很不容易。
钻井是第一步。我们要打一口很深的井。井眼从地面一直向下延伸。有时候要钻几千米深。钻头非常坚硬。它能钻透坚硬的岩石。钻井需要钻机。钻机很大很高。它带动钻杆旋转。钻杆连接着钻头。钻头在下面破碎岩石。钻井液很重要。它从钻杆中间泵下去。钻井液从钻头那里流出来。它把岩石碎屑带到地面上。钻井液还能冷却钻头。钻井液保护井壁不塌塌。钻井液像泥浆一样。它的密度可以调整。密度大的钻井液能压住地层里的流体。这样石油和天然气就不会突然喷出来。
井打好了。井筒里要下入钢管。这根钢管叫套管。套管的外面和井壁之间要注入水泥。水泥凝固后就把套管固定住了。套管的作用很大。它防止井壁坍塌。它把不同的地层隔开。有的地层里有水。有的地层里有气。它们不能混到一起。套管让它们各自呆在自己的层位里。套管中间还要下一根小管子。这根管子叫油管。石油最后从油管里采出来。
油井完成了。接下来要想办法让石油流出来。有的油藏压力很高。石油自己就能喷到地面上。这叫自喷采油。自喷采油很方便。我们只要打开阀门就行了。阀门控制着石油的流量。我们不能让油喷得太快。太快的开采会损坏油藏。地层压力会下降得太快。以后石油就流不动了。我们要有计划地开采。
很多油藏没有这么大的能量。石油自己喷不出来。我们需要帮助它。一种办法是往油藏里注水。我们在旁边打几口注水井。把水注入到油层里。水把石油从孔隙里赶出来。水推着石油向油井移动。石油最后从油井里被采出来。注水需要干净的水。海水、湖水都可以用。这些水要经过处理。处理后的水不能堵塞岩石的孔隙。注水压力不能太高。太高了会把岩石压裂。注水是一种很好的方法。它保持了地层的压力。它提高了石油的产量。世界上很多油田都用注水的方法。
注水不是万能的。有的油很稠。它像蜂蜜一样粘。水推不动它。水从稠油旁边流过去了。油还留在岩石里。这时候需要加热。我们把蒸汽注入油层。蒸汽的温度很高。蒸汽把油层里的稠油加热。稠油变稀了。变稀的油容易流动。它就能被采出来了。这种方法叫热力采油。热力采油需要很多能量来制造蒸汽。它适合开采稠油油藏。
还有的油藏在很深的海洋里。我们叫它海上油田。海上采油和陆地不一样。我们需要钻井平台。平台就像海上的一个小岛。工人们在平台上生活和钻井。平台有各种设备。有的平台固定在海底。有的平台漂浮在海面上。海上采油很困难。风浪很大。工作空间很小。成本也非常高。但是海底下有很多石油。我们必须想办法把它采出来。
石油开采出来以后不是纯净的。它里面有很多水。还有泥沙和气体。这些杂质需要去掉。我们要建设集油站。油井的管线都连接到集油站。在集油站里进行油水分离。石油比水轻。油浮在上面。水沉在下面。我们把水分开。分离后的石油还要进一步处理。我们要去掉里面的盐分。盐分对炼油设备有害。脱盐以后才是合格的原油。原油被输送到炼油厂。炼油厂把它加工成汽油、柴油。
石油开采会遇到很多问题。油井时间长了会出问题。油管会结蜡。蜡是石油里的一种成分。它像蜡烛的蜡一样。蜡在温度低的时候会凝固。蜡凝固在油管内壁上。油管内径变小了。石油流动不顺畅。产量就下降了。我们要清蜡。一种办法是下入刮蜡片。刮蜡片把蜡刮下来。另一种办法是加热油管。加热后蜡就融化了。还可以加化学药剂。药剂能阻止蜡结晶。
有的油井出水很多。水从哪里来?可能是注入水。可能是地层水。水多了不是好事。我们采出的是液体会。液体里油少水多。我们想要的是油不是水。处理水要花很多钱。我们要想办法堵水。找到出水的地层段。用水泥或者化学剂把它封住。这样水就出不来了。油就能多采一些。
油田不会永远高产。刚开始产量很高。然后产量慢慢下降。最后产量很低。低到没有开采的价值。这时候油田就废弃了。但是地底下还有很多石油。这些石油用普通方法采不出来。它留在岩石的微小孔隙里。我们需要三次采油技术。三次采油很复杂。我们向油层注入化学剂。化学剂像肥皂水一样。它能降低石油的黏度。它能改变岩石表面的性质。原来岩石亲油。石油粘在岩石上。化学剂让它变得亲水。水就能把石油洗下来。这种方法能多采出一些石油。但是成本很高。只有在油价高的时候才用得起。
石油开采是一门学问。它涉及到很多知识。我们要懂地质。知道油藏在哪里。知道油藏有多大。知道油藏是什么岩石。我们要懂物理。知道流体怎么流动。知道压力怎么变化。我们要懂化学。知道怎么处理原油。知道用什么药剂。我们要懂机械。知道怎么操作设备。知道怎么维修机器。石油开采是综合性的工作。它需要很多人合作。地质师设计井位。工程师设计钻井方案。工人操作设备。大家齐心协力才能把石油采出来。
石油是重要的能源。我们的汽车需要它。我们的工厂需要它。开采石油很辛苦。石油工人在野外工作。他们在沙漠里。他们在海洋上。他们日夜不停。他们的工作很有意义。他们为国家找到了能源。他们的工作也有危险。井喷会发生火灾。设备会发生故障。他们需要严格遵守安全规定。安全永远是第一位的。
这篇内容讲了石油开采的基本过程。从钻井开始。到采油结束。讲了常用的方法。注水。热采。讲了遇到的问题。结蜡。出水。讲了解决问题的思路。石油开采技术一直在进步。人们发明了新的工具。人们想出了新的办法。目标是多采油。是安全地采油。是高效地采油。石油在地底下。我们把它拿出来。这就是采油专业要做的事情。