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很早很早以前,人們用簡單的提撈方式開采石油,就像用吊桶在水井中提水一樣,用絞車把石油從油井中提取上來。但這種方法只適用于油層非常淺、壓力很小、產(chǎn)量很低的油井。如 1907 年中國延長油礦的延 1 井,井深 81 米,日產(chǎn)油 1~1.5 噸。1911 年打的延 2 井 ,井深 157 米,日產(chǎn)油 100 千克。當(dāng)時(shí)都是用轉(zhuǎn)盤絞車把石油從油井中提撈上來的。
隨著石油工業(yè)的發(fā)展,越來越多產(chǎn)量高、油層埋藏很深的油田被發(fā)現(xiàn),原來那套人工提撈的方法無法在這些油井上使用,所以逐漸被淘汰,自噴采油和各種人工舉升采油的方法應(yīng)運(yùn)而生。
一口油井用鉆井的方法鉆孔、下入鋼管連通到油層后,石油就會(huì)像噴泉那樣,沿著油井的鋼管自動(dòng)向地面噴射出來。油層內(nèi)的壓力越大,噴出來的油就越快越多。這種靠油層自身的能量將石油舉升到地面的能力,稱為自噴,用這種辦法采油,稱為自噴采油,常發(fā)生在油井開發(fā)的初期。
隨著油田的不斷開發(fā),地層能量逐漸消耗,油井終會(huì)停止自噴。由于地層的地質(zhì)特點(diǎn) ,有的油井一開始就不能自噴。對(duì)于上述不能自噴的油井,必須用人工舉升的方法給油流補(bǔ)充能量,將井底的石油采出來。利用人工舉升將石油從井底舉升到地面的方法可分為氣舉法和抽油法兩大類。
氣舉法:氣舉法是指地層尚有一定能量,能夠把油氣驅(qū)動(dòng)到井底,但地層供給的能量不足以把石油從井底舉升到地面上時(shí),需要人為地把氣體注入井底,將石油舉升出地面的人工舉升采油方式。它的舉升原理和自噴井相似,是通過向油套環(huán)空注入高壓氣體,并通過油管上的多組氣舉閥在不同壓力、不同井段時(shí)讓一部分氣體迸入油管,用以降低井筒中液體的密度,在井底流動(dòng)壓力的作用下,將液體排出井口。同時(shí),注入的高壓氣體在井筒上升的過程中,體積逐漸增大,氣體的膨脹功對(duì)液體也產(chǎn)生攜帶作用。氣舉適用于油井供液能力較強(qiáng)、地層滲透率高的油井。海上采油、深井、斜井、含砂井、含氣井和含有腐蝕性成分而不宜用其他人工舉升采油方式開采的油井,都可采用氣舉采油。氣舉采油的優(yōu)點(diǎn)是井口、井下設(shè)備比較簡單、管理調(diào)節(jié)比較方便;缺點(diǎn)是地面設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、投資大,而且氣體能量的利用率較低。
抽油法:抽油法主要是深井泵采油,可分為有桿泵采油和無桿泵采油兩大類。