钻探的前5个创新

油钻迅速注意到海岸附近的井通常产生的最多油。很明显，寻找方法有盈利的未来提取油从海底下方。早在1880年代，钻探者就在码头上竖起了钻机。但是直到1947年，一家石油公司才建造了远离土地的第一个真正的石油。

从那时起，在美国在美国有权租赁离岸区域的权利进行钻探目的的长期政治纠纷之后，离岸石油钻井行业开始了。刺激离岸钻井开发的技术之一是远程操作的车辆， 或者ROV，军方已经用来检索水下丢失的设备。由于在深水中潜水是危险的，因此石油工业在1970年代改编了ROV进行钻探。

从水面上方控制的ROV是一种机器人装置，可让操作员看到水下。某些类型使操作员能够使ROV的机器人臂执行不同的功能，例如海底搭配和深水装置，深处至10,000英尺（3,048米）。

在1940年代开发的过程水力压裂已经变得越来越重要油钻。它派上用场的“紧密”水库 -含油的岩石没有大毛孔。这意味着来自岩石的石油流量很弱，在岩石中钻一口气不会钻出太多油。

为了帮助刺激井并驱逐被困的油，钻机采用液压压裂。在此过程中，它们将水与化学物质结合在井中，并带有足够的压力，可以在岩层中产生裂缝 - 裂缝可能会延伸数百英尺长。为了防止裂缝再次关闭，钻机将支撑剂，是液体，沙子和颗粒的混合物。这些裂缝使油从岩石中更加自由流动。

据美国石油研究所（American Petroleum Institute）称，仅在美国，液压压裂就帮助从地面上抽了70亿桶石油。

首先，寻找一个好地方挖油仅仅取决于发现它在地面上的位置。但是，由于石油储层可以埋在地球深处，因此从表面上并不总是很明显。而且，由于建立钻机并深入挖掘是昂贵的，因此公司不喜欢在非生产性的地方浪费时间和金钱。最终，地质学家被引入，以了解石油可能在研究地面岩层，磁场甚至重力略有变化的情况下可能处于何处。

最重要的之一石油创新探索是3-D地震成像。这依赖于这样的想法，即声音以略有不同的方式弹开并通过不同的材料行进。在此过程中，诸如振动器卡车之类的能源将声波寄入了地球深处。称为地球可管的特殊设备位于表面上，后者接收到弹跳并将信息发送到录音机卡车的声音。

工程师和地球物理学家研究了记录的声波（以弯曲线的形式），以解释该位置中有哪种岩石形成层。这样，他们可以构造表面下方的3-D图像（4-D成像也解释了时间的流逝）。尽管这项先进的技术有助于减少钻孔的孔数量并为更有生产力的井提供，但它并不是万无一失的：工程师很幸运，如果他们能够准确预测一半时间的油库位置。

正如我们刚刚看到的那样，即使采用了当今的地震成像技术，钻探操作员也很难确切知道他们在挖油时会遇到什么。直到1980年代，当挖洞被挖出时，钻头的情况也很难知道。这个挑战被克服了测量时钻孔（（MWD） 技术。

MWD允许操作员接收有关钻探状态的实时信息，以及将井沿其他方向引导的能力。它与诸如伽马射线，温度和压力以及岩层的密度和磁共振等信息有关。这具有无数的功能。它可以帮助操作员更有效地钻孔，同时防止井喷和工具故障。它还可以帮助操作员表明他们不会钻入未经授权的区域。

最令人惊讶的是如何将这些信息传输到表面。因为从表面到钻头的孔将电线或电缆串起不切实际，所以MWD依靠MUD脉冲遥测。泥浆被送入井中，以将碎屑抬回（穿过井的外柱）提供了方便的声通道，以将泥浆脉冲以在表面上解码的二进制代码中发送。

前面提到的MWD的优点之一是，它可以帮助操作员将钻探引导到不同的方向。将钻探沿直线以外的方向进行操作的能力一直是历史上最重大的进步之一油钻。

因为许多油储层水平分布，所以垂直井可能无法提取足够油从他们那里有效。A水平良好首先是垂直向下钻的，但然后改变方向（在所谓的开球点）在遇到水库之前（在入口点）并通过它水平延伸。但是，水平钻井的优势超出了提高生产率的提高。它还允许在环境敏感和受保护的土地下安全地挖出井。

尽管第一个水平井是在1929年钻孔的，但它们很昂贵，水力压裂的发展很快提高了垂直井的生产率。然而，MWD和可进入的电动机组件等进步使水平钻探成为1980年代更可行的选择。