为了将钻头钻下来的碎屑以及润滑和冷却液运输出钻孔，钻柱和钻头是中空的。在钻井时使用的钻柱（专业术语也称作钻具）越来越长，钻柱可以使用螺旋连接在一起。钻柱的端头是钻头。今天使用的钻头大多数由三个相互之间呈直角的、带齿的钻盘组成。在钻坚硬岩石时，钻头上也可以配有金刚石。不过有些钻头也有其他的形状。一般钻头和钻柱由地上的驱动机构来旋转，钻头的直径比钻柱要大，这样钻柱周围形成一个空洞，在钻头的后面使用钢管（专业术语也称作套管）来防止钻孔的壁塌落。
钻井液由中空的钻柱被高压送到钻头。钻井泥浆则被这个高压通过钻孔送回地面。钻井液必须具有高密度和高黏度。有些钻头使用钻井液来驱动钻头，其优点是只有钻头旋转，而不必让整个钻柱旋转。为了操作非常长的钻柱，在钻孔的上方一般建立一个钻井架。在必要的情况下，今天工程师也可以使用定向钻井的技术绕弯钻井。这样可以绕过被居住的、地质上复杂的、受保护的或者被军事使用的地面来从侧面开采一个油田。地壳深处的石油受到上面底层以及可能伴随出现的天然气的挤压，加之石油又比周围的水和岩石轻，因此在钻头触及含油层时它往往会被压力挤压而喷射出来。为了防止这种喷井现象的发生，现代的钻机在钻柱的上端都有一个特殊的装置。一般来说，刚刚开采的油田的油压足够高，可以自己喷射到地面。随着石油被开采，其油压不断降低，后来就需要使用一个从地面通过钻柱驱动的泵来抽油。通过向油井内压水或天然气可以提高开采的油量。通过压入酸来溶解部分岩石（比如碳酸盐）可以提高含油层岩石的渗透性。随着开采时间的延长，抽上来的液体中水的成分越来越大，后来水的成分大于油的成分，今天有些矿井中水的成分占90%以上。通过上述手段，按照当地的情况不同，今天一个油田中20%至50%的含油可以被开采。剩下的油今天无法从含油的岩石中分解出来。通过以下手段可以提高能够被开采的石油的量。
1.手段
（1）通过压入沸水或高温水蒸气，甚至通过燃烧部分地下的石油；
（2）压入氮气；
（3）压入二氧化碳来降低石油的黏度；
（4）压入轻汽油来降低石油的黏度；
（5）压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液；
（6）压入改善油与水之间的表面张力的物质（清洁剂）的水溶液，使油从岩石中分解出来；
（7）这些手段可以结合使用。
尽管如此，依然有相当大量的油无法被开采。
水下的油田的开采最困难。开采水下的油田要使用浮动的石油平台，定向钻井的技术使用得最多，使用这个技术可以扩大平台的开采面积。
2.特点
与一般的固体矿藏相比，石油有三个显著特点：①开采的对象在整个开采的过程中不断地流动，油藏情况不断地变化，一切措施必须针对这种情况来进行，因此，油气田开采的整个过程是一个不断了解、不断改进的过程；②开采者在一般情况下不与矿体直接接触，油气的开采，对油气藏中情况的了解以及对油气藏施加影响的各种措施，都要通过专门的测井来进行；③油气藏的某些特点必须在生产过程中，甚至必须在井数较多后才能认识到，因此，在一段时间内勘探和开采阶段常常互相交织在一起。
要开发好油气藏，必须对它进行全面了解，要钻一定数量的探边井，配合地球物理勘探资料来确定油气藏的各种边界（油水边界、油气边界、分割断层、尖灭线等）；要钻一定数量的评价井来了解油气层的性质（一般都要取岩心），包括油气层厚度变化、储层物理性质、油藏流体及其性质、油藏的温度、压力的分布等，进行综合研究，以得出对油气藏的比较全面的认识。在油气藏研究中不能只研究油气藏本身，还要同时研究与之相邻的含水层及二者的连通关系。
在开采过程中还需要通过生产井、注入井和观察井对油气藏进行开采、观察和控制。油、气的流动有三个互相连接的过程：①油、气从油层中流入井底；②从井底上升到井口；③从井口流入集油站，经过分离脱水处理后，流入输油气总站，转输出矿区。
3.技术(www.xing528.com)
测井工程在井筒中应用地球物理方法，把钻过的岩层和油气藏中的原始状况和发生变化的信息，特别是油、气、水在油藏中分布情况及其变化的信息，通过电缆传到地面，加以综合判断，确定应采取的技术措施。
钻井工程在油气田开发中，有着十分重要的地位，建设一个油气田，钻井工程往往要占总投资的50%以上。一个油气田的开发，往往要打几百口、几千口甚至更多的井，对用于开采、观察和控制等不同目的的井（如生产井、注入井、观察井以及专为检查水洗油效果的检查井等）有不同的技术要求。钻井时应保证钻出的井对油气层的污染最少，固井质量高，能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理，提高钻井速度，是降低钻井成本的关键。
采油工程是把油井中的油、气从井底举升到井口的整个过程的工艺技术。油气的上升可以依靠地层的能量自喷，也可以依靠抽油泵、气举等人工增补的能量举出。各种有效的修井措施，能排除油井经常出现的结蜡、出水、出砂等故障，保证油井正常生产。水力压裂或酸化等增产措施，能提高因油层渗透率太低，或因钻井技术措施不当污染、损害油气层而降低的产能。对注入井来说，则是提高注入能力。
油气集输工程是在油田上建设完整的油气收集、分离、处理、计量和储存、输送的工艺技术，使井中采出的油、气、水等混合流体，在矿场进行分离和初步处理，获得尽可能多的油、气产品。水可回注或加以利用，以防止污染环境，减少无效损耗。
4.产油方法
随着油价的飞涨，其他生产油的技术越来越重要。这些技术中最重要的是从焦油砂和油母页岩提取石油。虽然地球上已知的有不少这些矿物，但是要廉价地和尽量不破坏环境地从这些矿物中提取石油依然是一个艰巨的挑战。另一个技术是将天然气或者煤转化为油（这里指的是石油中含有的不同的碳氢化合物）。
这些技术中研究得最透彻的是费·托工艺。这个技术是第二次世界大战中纳粹德国为了补偿德国进口石油被切断而研究出来的。当时德国使用国产的煤来制造代替石油。“二战”中德国半数的用油是使用这个工艺产生的。但是这个工艺的成本比较高。在油价低的情况下它无法与石油竞争，只有在油价高的情况下它才有竞争力。
通过费·托工艺这个技术可以将高烟煤转换为合成油，在理想状况下从一吨煤中可以提炼200升原油和众多副产品。目前有两个公司出售它们的费·托工艺技术。马来西亚民都鲁的壳牌公司使用天然气作为原料生产低硫柴油燃料。南非的沙索公司使用煤作为原料来生产不同的合成油产品。今天南非的大多数柴油是使用这个技术生产的，当时南非发展这个技术用于克服因为种族隔离受到制裁所导致的能源紧缺。
另一个将煤转化为原油的技术是20世纪30年代在美国发明的卡里克工艺。最新的类似的技术是热解聚，使用这个工艺理论上可以将任何有机废物转化为原油。
5.现代石油
现代石油历史始于1846年，当时生活在加拿大大西洋省区的亚伯拉罕·季斯纳（Abraham Gesner）找到了从煤中提取煤油的方法。1852年，波兰人依格纳茨·卢卡西维茨（Ignacy Lukasiewicz）发明了使用更易获得的石油提取煤油的方法。次年，波兰南部克洛斯诺附近开辟了第一座现代的油矿。这些发明很快就在全世界普及开来了。1861年，外高加索的巴库建立了世界上第一座炼油厂。当时巴库出产世界上90%的石油。后来斯大林格勒（现为伏尔加格勒）保卫战就是为夺取高加索石油区而展开的。
19世纪，石油工业发展缓慢，提炼的石油主要用作油灯的燃料。20世纪初，随着内燃机的发明，情况骤变，石油至今是最重要的内燃机燃料。尤其是美国得克萨斯州、俄克拉荷马州和加利福尼亚州的油田的发现，掀起一阵“淘金热”。
1910年在加拿大（尤其是在艾伯塔）、荷属东印度（印度尼西亚）、波斯（伊朗）、秘鲁、委内瑞拉和墨西哥发现了新的油田。这些油田全部被工业化开发。
直到20世纪50年代中期，煤依然是世界上最重要的燃料，但石油的消耗量增长迅速。1973年能源危机和1979年能源危机爆发后，媒体开始注重对石油提供程度进行报道。这也使人们意识到石油是一种有限的原料，最后会耗尽。不过至今为止，所有石油即将用尽的预言都没有实现，所以也有人对这个讨论并不在意。石油的未来至今还无定论。2004年一份《今日美国》的新闻报道说地下的石油还够用40年。有些人认为，由于石油的总量是有限的，因此20世纪70年代预言的耗尽今天虽然没有发生，但是这不过是被迟缓而已。也有人认为，随着技术的发展，人类总是能够找到足够便宜的碳氢化合物的来源。地球上还有大量焦油砂、沥青和油母页岩等石油储藏，它们足以提供未来的石油来源。已经发现的加拿大的焦油砂和美国的油母页岩就含有相当于所有已知的油田的石油。
今天90%的运输能量是依靠石油获得的。石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。此外，它是许多工业化学产品的原料，是目前世界上最重要的商品之一。在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中，占据石油资源是一个重要因素。
随着国际原油的持续低迷，多家监测机构表示，截至外盘2012年5月25日，作为我国成品油调价重要标杆的三地原油变化率跌破-4%已成定局，6月国内成品油下调也板上钉钉。业内人士更表示，本轮计价期内国际原油价格大幅下滑，更将导致其他与成品油关联性不是很强的市场，也将无法得到成本支撑，6月整个油品市场可能陷入全面疲软。
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