石油钻井设备的节能措施及其相关建议

石油钻井设备的节能措施及其相关建议

李富锦

（中石化西南石油工程有限公司湖南钻井分公司湖南省长沙市410007）

摘要：本文基于作者多年的学习工作经验，首先概括了我国石油钻井设备的能源消耗现状，并在此基础之上，指出了加强设备管理、大胆尝试创新等石油钻井节能措施，最后对我国钻井企业提出了关于节能的几点建议。本文的研究成果将对我国石油钻井节能方面的发展具有一定的贡献意义。

关键词：石油；钻井；设备；节能

一、目前钻井设备能耗现状

按照能源能量转化，石油钻井设备可以简单分为原动机和驱动机。原动机是将能源作为燃料燃烧释放出的化学能转化为机械能或者电能的一种设备；驱动机是吸收或者重新分配原动机所生产出的机械能或电能来做功，进行钻井生产。钻井机械设备中的原动机一般都是柴油机（也有可能是燃气机）和发电机，包括柴油发电机或者燃气发电机等。除了原动机以外的各类运转机械设备就属于驱动机范畴，例如联动机、偶合器、并车箱、转盘、绞车、变矩器、泥浆泵机械运转设备及电动机等。

二、石油钻井设备节能的措施

（一）加强对现有石油钻井设备妥善管理

要使维护保养、检修工作日常化、经常化，我们要把石油钻井机械设备维护保养的工作融入到日常的设备管理活动当中。首先，制定周期设备检修计划，石油企业应配备固定的、有专业技能水平的设备操作人员定期或不定期对设备的性能进行检查，这些隐患都可以通过例行的日常检查发现，及时发现隐患并迅速排除与修复。其次，设备管理人员应根据不同设备的性能，参照设备保养说明书制定可行有效的保养计划，其中对于某些科技含量高、价格昂贵的机械设备的维修保养，则必须严格参照说明书，采用科学的现代的保养方法，做到精确保养，以延长石油设备使用年限，节省能源消耗，例如通过调节供油提前气门缝隙。再次，必须定期清理和检查润滑设备，要避免油孔、油线、油杯、油池等的阻塞和泄漏，根据使用次数确定清洗的频率和次数，以避免能源的浪费。最后，在石油钻井设备运行过程中，要严格按照时间的长短进行一级保养工作和二级保养工作，包括紧固、拆卸和更换设备的零配件，疏通油路，更换毡垫、清洗零件，擦洗设备，避免堵塞，定期维修，若涉及到调整设备精度等工作，需要由专门的电器技术人员检查并维护，将节能减排的工作渗透进石油钻井机械设备保养维护与检修工作的方方面面。

（二）加大对现有石油钻井设备的技术改进

对石油钻井设备的技术创新需要一定的成本，也需要一定周期的限制，对已有的石油钻井设备进行技术改进可以弥补这个缺陷，因此如何对已有的石油钻井设备进行技术改进应更加予以重视。

首先，使原动机参数和功率趋于合理化。我国现在目前的石油钻井机械设备能源消耗其中一个原因是原动机的能源消耗，因此在钻井工作中，首先重视工艺要求和设备作业环境，科学的理论应用到实际当中，通过精密的计算得出整个流程所要求的功率大小，从而优化作业参数，以提高原动机的利用率达到避免能源过度消耗和浪费，节能的目标。另外，石油钻井人员还应具备丰富的实践经验，能够把握不同环境下不同石油钻井设备的运作状况，及时发现故障或者问题，结合丰富的理论经验和实践技术，及时予以调整，以达到优化设备，减少能源浪费的目的。其次，应注意我国现有石油钻井设备之间配置上能否协作和互补。例如包括一些地面设备和专业的钻井工具仪器配置的协调配合，能够起到降低石油企业在钻井工作中的能源消耗的重要作用。

（三）重视对石油钻井设备的技术创新

在选择设备选型配置时应当以高效能、低能耗为原则，保证原动机和驱动机传递效率的节能减排。

首先，可以采用油改电的方式，这是目前我国石油钻井应用的最广泛的技术节能方式。它的工作原理是用工业电网来为钻井工作提供所需的电能，原有的柴油机和柴油发电机组被工业电网所取代。与柴油机或柴油发电机相比，工业电网更具有降低能源消耗，减少有害物质排放的作用。柴油机的高能耗、高污染的两大缺陷，越来越被人们所关注，因此，电改油的技术节能方式成为油田钻井工作的必然趋势。

其次，利用电喷式柴油机、节能发电机、无功补偿和谐波抑制技术等，也是石油企业钻井工作中节能的重要方式。这些新技术不断协调互补整合，越来越广泛的被应用于石油钻井工作中，其作用也日益凸显。利用电喷式柴油机可依据柴油机的温度、压力等数值，精确控制喷油的数量和时间，使燃油充分燃烧，提升利用效率。利用节能发电机，通过加大钻机负荷利，使钻机产生多余的动力，以此来带动另一台发电机工作，便可节省一台发电机运作成本，有利于减低消耗，减少成本。使用无功补偿和谐波抑制技术，可以使得直流电动钻机的功率提高到0.92，每天平均节油量高达0.5吨，节能减耗的作用十分显著。

三、石油钻井设备节能的建议

3.1调整和优化产业结构,促进生产力的提高

我国石油行业也要顺应生产力发展的潮流和趋势,不断发挥产业效能,对于一些落后的、陈旧的耗能较多、生产效率较低下的设备进行淘汰和技术升级,对于那些污染严重、物质消耗高的设备要进行完全改造或者废弃。近年来,我国石油钻井产业的进步有目共睹,本产业在落实科学发展观、转变经济发展方式的过程中,正努力加强作业工艺、作业方式的整顿和调节。从目前的效益来看,钻井产业的治理效果还不够理想,存在设备老化、技术更新缓慢、创新迟滞、生产工艺水平不高等缺陷,为此,企业要大力发展循环经济,注重能源的二次利用与开发,以最快的速度摒弃各项配套设施,加强技术革新,增加钻井作业的科技含量,注重资源、能源和环境的承载力,新购置的钻机设备及其相关的器械必须秉持环保、节能、生态的原则。此外,要提高钻井任务作业人员的技术素质,采用新工艺、新方法、新手段、新路径,减少设备的重复使用,加快设备技术更新和换代的频率,对于钻井中可能遇到的各种泥浆、污水等要进行必要地分类回收,促进循环再利用,降低对环境的污染。

3.2提高自主创新能力,不断开发和利用钻井新技术

当前国家正在大力建设创新型国家,在战略高度推进自主创新,不断缩小同世界发达国家之间的技术水平差距。要在钻井作业现场的实践中改良新技术和新设备,减少能源、资源的排放量。经由前沿的钻井技术不断提高钻井设备的作业效率,减缩钻井的时间,促进切实有效地节能。

3.3加强宣传力度,提高企业全体员工的节能意识

钻井企业要对内部员工进行定期教育和宣传,在企业内部形成一种浓厚的氛围,对节能要常抓不懈,建立长效机制。健全激励机制,对那些在生产中积极主动地改进设备质量的员工予以必要地奖金奖励,带动全体职员落实节能的力度,使他们都能意识到构建资源节约型、环境友好型社会是钻井产业生产战线上每一位职工的义务,增强节约能源的紧迫感和使命感,提高责任意识和忧患意识,将节能与个人的工作成效相挂钩,促进人人养成自觉节能的优良习惯。

3.4健全节能考核体系,完善节能制度

石油钻井企业要依据实际需要,设定专职负责节能的机构,明确各自的责任目标,自上而下对节能进行管理和控制,同时分解目标,落实责任,将每一位职员在生产中的节能表现与其个人绩效相衔接,并且进行正规的考核。

结语

随着钻井设备技术的不断发展，节能减排降耗的新技术也被要求研发应用，并加以推广。钻井单位应积极落实节能措施，将节能技术和措施利用于石油钻采设备不仅能够提升单位的经济效益，还能为国家节能工作贡献自己的力量。

参考文献

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[3]李月福，刘新华，彭吉友，依靠科技创新推进钻井企业节能降耗[J]，中国设备工程，2012（10））：65-67