试析石油企业钻井设备的能源消耗现状及节能改进建议

刘劭

（中石化中原石油工程有限公司钻井一公司，河南 濮阳 457000）

试析石油企业钻井设备的能源消耗现状及节能改进建议

刘劭

（中石化中原石油工程有限公司钻井一公司，河南 濮阳 457000）

节能减排属于国内的一个基本国策，而石油企业能量消耗大主要因为石油的钻井设备所致，因此，要想提高石油企业的节能效果，需要从钻井设备着手，降低能源消耗量。本文主要分析了石油企业的钻井设备能源的消耗现状与节能降耗过程中的一些问题，然后提出石油企业的钻井设备节能改进对策，进而促进石油企业可持续的发展。

石油企业；能源消耗现状；节能改进对策

钻井设备能耗一般是原煤、柴油与汽油，在总能耗中分别占比为15%、25%与47%。因此，需要针对钻井设备能耗大的情况，建立安全监督体系，并进行贯彻落实，切实实施节能减排的方针。此外，还要研究各种新型钻井技术，以降低钻井的周期，提高钻井的效率。

1　国内石油企业中钻井设备能源消耗的现状

根据能量与能源转化的原理，能够把石油的钻井设备分成两个种类：驱动机与原动机。原动机作用主要是把外部提供能量当做设备运行染料，在燃烧释放过程中，把化学能转变为电能或者是机械能，推动设备工作与运行；驱动机主要是吸收外部电能与机械能，或是把原动机中部分能量实施二次划分，确保钻井设备正常的工作。可见，石油钻井的设备大部分能量的消耗主要在驱动机和原动机上，为完成钻井设备节能减排的目标，需要加大驱动设备传递效率与降低原动机能量消耗量。相关数据与调查中表明，现阶段国内石油行业的市场上钻井设备的种类比较丰富，虽然针对各种生产需求与地质条件来研发钻井的设备，在某种程度上可以满足不少石油的钻井设备需求，但仍然会加大行业市场管理难度。所以要想达到钻井设备节能减排的效果，降低能源与资源的浪费，需要强化石油企业钻井设备的行业监督管理力度，遵循可持续的发展观，进而提高石油行业经济的价值[1]。

2　石油企业的钻井设备节能降耗主要问题

（1）油料能耗节能意识比较欠缺。因为一线工作人员自身的教育程度存在差异，不少技术工作者在实践工作时缺少节能降耗理念。导致使用油料时，存在浪费的情况，如在油工服清洗时需要汽油清洗，冬天通过喷灯来取暖等。

（2）生产技术的落后加大了能耗。部分钻井队伍使用的钻井技术比较落后，并且能耗比较大，如欠缺节能环保的意识，没有将一些落后高能耗的设备及时淘汰；钻井的工艺流程不够灵活，钻井的周期比较长；部分钻井工区的先进技术与清洁能源比较缺乏。

（3）钻井设备能耗高与老化。目前，畅游钻井设备主要包含驱动机与原动机，两者能耗原理如下：原动机把化学能转变成电能或者是机械能，而驱动机则是通过所转化机械能或是电能进行做功，以此钻井。通常情况下，原动机主要包含发电机与柴油机；驱动机主要包含电动机、联动机以及泥浆机械等，但是不包含原动机的设备。在钻井的过程中，关键能耗都是来源于原动机的燃烧化学能与驱动机能量转化的效率，如果这两种设备没有及时更换，极其容易老化，加之，耗能比较高，从而影响节能减排的工作开展[2]。

3　石油企业钻井设备节能的主要对策

（1）强化钻井设备使用的管理力度。做好预防维护的工作：在石油行业多年发展的过程中，逐渐建立起完备界限设备的检测方案，这在很大程度上弥补了过去认为观察的检修方式缺陷，并且全程都是通过计算机进行监控，钻井设备维修方式也从传统故障维修的方式转变成预防维修。在故障发生之前实施预防性的维修，可以事先消除设备故障，大幅度降低设备维修的费用，提升企业经济的效益。

（2）根据实际开采的情况对原动机功率参数进行调整。在开采使用的过程中，需要对原动机的功率参数进行调整，保证其合理性，这样可以保证运动机在节能状态下工作，同时确保效益最大化以及开采正常进行。同时还要应用计算机的技术，对各个井道作业运动机的开动台数进行精确计算，减少动力的利用率，防止发生能源浪费的情况。

（3）定期维护保养钻井设备。因为石油开采环境比较特殊，需要定期清洁与维护钻井设备，并且还要针对各个类型设备工作实际情况，采取合理、科学化技术来检修与维护设备，经过全方面检查，保证钻井设备能够在最佳状态下进行工作，这样既可以延长钻井设备使用的寿命，又可以保证使用开采工作顺利进行[3]。

（4）充分的应用各种新技术。①机械钻机应用节能的发电机：由于传统的机械钻机缺乏精确的计算机的控制体系，经常会导致钻井动机发生不匹配的情况。

究其原因，钻机对于电压强度的要求比较严格，若工作的电压在70%以下，极其容易造成钻机的效率减小；各个井队间柴油的发电机具体型号不匹配功率，致使开采过程经常会发生程序之间无法衔接的情况。相关数据中表明，每年机械钻机消耗能源与柴油在钻井总消耗中占比为30%，而相应石油产量却没有获得相应提升。所以需要在确保石油钻井的设备正常工作下，不断引进与应用高性能节能的设备，充分发挥节能降耗效用。②选择电喷式的柴油机。经应用现代化的技术，可以把传统机械式调速器旋转飞重控制替换成电控使调速器的控制，这样可以加大控制准确性，以便及时对设备运行速度进行调节，进而降低设备的能耗。在设备实际运作的过程中，相关发动机中心控制处ECM可在接收指令以后，按照柴油机实际运转情况进行相应调整，选用最佳喷油的方式，还可以按照油箱内部柴油的剩余量与柴油温度实施高度精确调控与感知，进而提高设备的柴油燃烧率。而且充分燃烧柴油所排出气体浓度能够达到标准排放的指标，同时符合EPA规定排放的标准。③应用高效率传输的设备。就国内当下石油钻井的设备现状而言，在近几年设备的更新换代下，传统大庆的ZJ45J型与Ⅱ型钻机逐渐被新型钻机所取代，经过技术的改良以后，逐渐大规模应用链条并车的驱动式钻机，有效提高了石油钻井质量与效率。

（5）加强工作人员节能的意识。①做好员工节能宣传的工作：石油企业的宣传部门需要加大节能宣传的力度，粘贴一些节能的标语，创造一个全员参与渠道与氛围，使得每一个员工都可以认识到能源节约重要性，同时让每一个员工了解节能降耗和个人切身利益息息相关，进而让员工自觉培养节能的行为。②在企业内部成立基层节能的标杆队伍。基层节能的标杆对属于基层单位的学习样板，在节能的工作上有着卓越贡献，甚至可以创出新纪录与高水平。此外，石油企业还有不断完善钻井设备节能方式与总结经验，提高节能标杆队伍的综合能力，进而提高钻井设备节能效果。③从细节做好节能工作。在开始钻井之前，需要和预算工作人员共同预算钻井的费用，把钻井队伍可控运费、油料与资料费等能源的消耗情况进行细化，同时还要和业绩相联系，每个月实施定期的考核。在完成钻井以后，需要重点进行分析，对钻井设备的节能情况总结，尽可能从细节节约，降低能耗。

4　结语

总之，石油的钻井设备属于石油企业的能源消耗关键性部分，而钻井设备中耗能比较大的是原动机能源消耗与驱动机传递效率。所以需要高度重视钻井设备日常维修和保养工作，同时还要不断改进现有石油的钻井设备，进而达到节约能源与节省成本的目标。

[1] 孙炎，何洋，刘婕.GDP增长与能源消耗关系的实证分析——以云南省煤炭、电力、石油为例[J].全国商情·理论研究，2013,16(04):54～56.

[2] 张伟.基于供需模型的石油资源可持续发展对策分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013,21(16):35～37.

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1671-0711（2016）09（下）-0127-02