石油科普—石油开采(3)

石油科普丛书

单独存在。天然气的主要成分是甲烷，其余为不同含量的乙烷、丙烷及二氧化碳、氮气、硫化氢等。地下的天然气，在高温高压的作用下，其形态有些是溶于原油里，有些储存于油藏的顶部，还有些地层只有天然气没有石油。随着压力的降低溶于原油里的天然气也将逐步分离出来变成气体。天然气是一种清洁、便捷的燃料，能有效提高人们的生活质量。

3．油井——油层与地面的通道

人们为了取得地下水开凿了水井。水井实际是水层与地面的通道。石油和天然气埋藏在地下的油气层中，要把它开采出来，也需要在地面和地下油（气）层之间建立一条油气通道，称为油井。油井比水井复杂得多，主要由三部分组成，即井筒、完井结构和井口装置。

井筒由多层同心钢管并经水泥固结后形成。油井中下入的第一层管子叫导管，其作用是建立最初的钻井液循环通道保护井口附近的地表层；油井中下入的第二层管子叫表层套管，一般为几十至几百米，其作用是封隔上部不稳定的松软地层和浅水层；油井中下入的第三层套管叫技术套管，是钻井中途遇到高压油、气、水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时，为保证钻井能钻到设计深度而下的套管；油井中下入的最内层套管叫油层套管，油层套管的下入深度取决于油层深度和完井结构。其作用是封隔油、气、水层，建立一条供长期开采油、气的通道。以上各层套管都要用水泥与地层固结在一起，并与井口装置连接起来，形成永久性通道。正常采油生产时还要再下入油管，以便携带抽油泵、各种工具进入井内并通过油管将油气导出。

下入钢管后，仅仅建成了井眼，通道还不完善，还需要完井。完井是为满足各种不同性质油气层的开采需要，而选择的油、气层与井底的连通方式和井底结构。裸眼完井法：是指在油层部位不下入套管，整个油层完全裸露，油层与地面通过油井直接连通。农村水井常用此方法。射孔完井法：是目前油井完井中应用最多的一种方法，用一种特殊的枪对准油、气层，射穿套管和水泥环并进入地层一定的深度，使油气通过射开的孔眼流入井筒，实现油层与井筒连通。贯眼完井法：是指钻穿油气层后，把带有孔眼的套管下到油气层部位，油气从地层经过孔眼流入井筒。砾石筛管完井法：是在油层部位下入绕丝筛管，然后在筛管与井壁之间充填一定粒度砾石，油气经过筛管、穿过砾石层流入井筒。

井筒一旦和油气层连通后，就会处于高压状态，因此还必须有一套能控制和调节油气生产的设备，这套设备就叫做井口装置。主要由套管头、油管头和采油树组成，其作用是控制油气的流动。

套管头位于整个采油树的最下端，把井内各层套管连接起来，使各层套管间的环形空间密封不漏；油管头是安装在套管头上面，其作用是悬挂井内的油管，并密封油管和油层套管之间的环形空间。目前普遍采用顶丝法兰悬挂法，即在套管四通上安装一个顶丝法兰，顶丝法兰内有一上大下小的锥形通道。油管悬挂器也是一个锥形体，上带密封圈，在全井筒油管重量的拉力下，油管悬挂器牢牢地坐在顶丝法兰的座里。顶丝的作用是防止井内压力太高时将油管柱顶出。采油树，有人认为是一棵树。其实是业内对井口装置约定俗成的称谓，最早因其形似圣诞树而得名。它由闸门、四通、油嘴等组成。其作用是通过开启或关闭闸门及调节油嘴的大小，来调节油气井生产并与地面集油管线连接。