[科普中国]-油井

简介

开采石油时用钻机从地面打到油层而成的井。1873年丁韪良等《中西闻见录》第5号：“迨至前二十年，美国始有人掘油井而获重利，于是国人争开油井，如采矿金，总总林林，不下数千方，其获利乃更溥。每岁所出粗油售于井干者，计值二千三百万元，合之炼成细油，共值四千万元。其商人运之城市以及各国各口，所得值通计为七千万元。惟油之价廉而光明，故各国之人争购之。地油，别名煤油。盖煤之精也，产煤之地多有之。因于煤石中泻出，潜积于地隙，渐而为池，偶为凿者洞之，遂上达如泉然。闻中国如台湾、长江数处及四川某地多有地油，亦可开井以利民也。”油井曾经也称“石油井”。2

油井产能评价方法油井产能评价是通过产能测试完成的。 常规的产能测试是在地下进行的，即通过测量油井产量和井底压力来确定油井的产能指数，从而对油井产能做出评价。 对于某些油井，井底压力测试十分困难，产能评价往往难以实现。 为了有效评价油井的产能，对其评价方法进行了改进，即把产能测试从地下移至地面，通过测试油嘴的产能方程来评价油井的产能，并采用油嘴产能指数的大小来评价油井产能的高低。通过测量不同油嘴大小的油井产量，即可确定油嘴产能指数。 研究表明，油嘴产能测试不影响油井的正常生产，也不增加任何测试费用，方法简单、实用。3

油井测试技术油井测试主要包括示功图和液面数据及油井电参数、系统效率等，抽油机测试诊断仪包括示功仪、回声仪、功率测试仪等仪器，录取功图、液面等资料的重要工具，对采油队的技术分析起到重要的辅助作用，也是实现油井单井智能量油及数据采集的重要组成部分。抽油机井的示功图、动液面测试是油气田勘探开发中一项重要的经常性的工作。示功图测试是了解抽油井机、杆、泵工作状况的主要手段。动液面测试是了解抽油井的供液能力，掌握生产动态的主要手段。通常情况下示功图、动液面测试工作是同时进行的，因为在诊断泵的工作状况时二者有紧密联系，并且相互验证。4

油井的发明历史油井发明之前焦油和石油的使用已经拥有几千年历史了。世界各地都有自流石油、汽油和焦油。著名的洛杉矶拉布瑞亚焦油坑(La Brea tar pits)就是一个石油自流口。传统上石油自然溢流地表之后直接用于防水或用作灯油。“石油”一词源于拉丁文，意思是岩石中的油。无论如何，人们认为石油是从岩石中挤出来的。

油井是怎样发明的1857年，埃德温·德雷克38岁。他坐在一辆每周两次往返送信的邮政马车后座上，来到了宾夕法尼亚州一个贫穷的小村庄梯土斯维尔(Titusville)。德雷克出生于纽约的格林维尔(Greenville)，做过铁路建筑工人和列车员。后来，他在宾夕法尼亚州的一个小公司投资，这个公司专门从宾夕法尼亚州东部石油自流田收集石油，卖作医用。

公司收集医药用油然后出售，运转缓慢，德雷克对此感到着急。他在想能否找到一种方法加速公司运转。他读到过一些文章，是关于工人钻孔挖掘埋藏地下的盐水的。他在想是否也能够用同样的方法挖掘石油。如果可行的话，公司便会开采出更多的石油，而不是等待石油缓慢渗流。

由于他的公司只购买了收集自流石油的权利，德雷克花费了一年多时间购买了首个钻探权，然后买下了石油渗流的整片农场。其间，他阅读并掌握了盐水钻探技术，甚至花费了8个星期时间实地考察了两处钻探设备。

德雷克购买了两座相邻的农场，农场中间有一片前景可观的自然渗流油田。同时，他还设计了一座钻塔安装在油田上。1858年中期，他已经架设好了钻塔，用船只运来蒸汽机以驱动钻孔机。他从盐水钻探公司供应商那里购买了钻头，雇用了12名盐巴钻探工人操作钻孔机。头4个月，德雷克面对的不是难题便是挫折。宾夕法尼亚州土层里布满岩石，土质坚硬，钻头太软，总是断裂。盐水钻探工人不知道如何应对这样的土壤环境，蒸汽机的活塞和摇杆一次次断裂，钻探工作被迫停止。

德雷克解聘了全部工人，开始认真地研究钻探技术，又重新设计了钻塔。德雷克决定，与其简单地直接挖掘，不如建造一种更像汽锤的钻探系统。他给钻孔机安装了锋利的钻头，将钻头和铁轴凿入岩石后，猛烈撞击将岩石撞成碎片，然后钻入下一个岩层。

1859年初，他雇用铁匠威廉·史密斯为其设计建造新的钻头。研究了德雷克的钻探计划和当地岩层之后，史密斯在德雷克的农场中建造了一个巨型熔炉。

钻探工作于7月下旬开始进行。1859年8月27日星期六那天，史密斯的钻头钻碎了一块75英尺深的岩层。然后钻入一条泥土裂缝，又向下钻探了8英寸后，太阳将要落山，钻探工作停了下来。

星期天清晨，德雷克发现一大层石油覆盖了钻塔周围的地面，钻塔仿佛耸立于平静、黝黑的湖泊之中。到了星期一中午，所有能够找到的容器都已经盛满了石油——大桶、空威士忌筒、水槽和水壶。

德雷克又竖起几座钻塔，源源不断地抽取一股股黑色石油。每天都有马车将一桶桶的石油运往东部海岸城市。还有满载空桶的大篷车爬上山坡，等到次日清晨装满石油。

重油(诸如焦油、煤油和黏稠的润滑油)就地分离出来，装入桶中送上船只。人们认为石油中较轻的成分(以汽油为主)是毫无用处的危险品。德雷克用虹吸管吸出轻油，装入巨大的金属桶中烧毁。很快，汽油燃烧释放的持续不断的黑色烟幕便笼罩了整个梯土斯维尔。蒸汽机和钻孔机昼夜不停地钻探石油，梯土斯维尔很快就变得比纽约市中心还要拥挤、嘈杂和肮脏。

油井发明之后起初德雷克将重油制成润滑油出售。然而，煤油(用作灯油)很快便成为最受欢迎、利润最大的产品。到了1870年，取暖用油代替了煤炭和壁炉，成为第三大主要石油产品。直到20世纪初期，当汽车开始行驶在美国和欧洲道路上的时候，汽油才成为一种富有生机的产品。

新泽西州化学家罗伯特·切泽布拉夫(Robert chesebmugh)在梯土斯维尔的油田发现了一种意想不到的物品。他看到一种被称为“蜡棒”的物质——沉积在钻杆上的一种无色油渣。切泽布拉夫还发现采矿工人将这种蜡状物质涂抹在烫伤或割破的伤口上，据说它能够促进伤口愈合。于是他购买了出售这种产品的专有权，命名为凡士林，这就是今天依然广泛使用的一种急救用品。

随着世界石油储量的逐渐减少，科学家们争相寻找石油的替代品。但是直到目前为止，还是没有找到合适的产品可以替代每天使用的石油制品。5