石油钻井设备节能减排技术发展的途径分析

黄东平

摘 要：由于我国越来越意识到进一步发展绿色经济理念的必要性，在各个领域也出台了一些政策措施。其中，在原油开发领域也采取了一些节能减排的举措。在原油钻井行业中，钻井设备是能源利用和废弃物排出的重要装置，在此基础上，将重点对原油钻井设备展开分析探讨，以研究钻井设备在节约减排过程中存在的问题和钻井设备节约减排的可行举措，由于原油钻井企业承担着油气资源勘查开发的重要责任，因此，石油钻井设备企业的科技发展当责无旁贷的。本文对石油钻井设备节能减排技术发展的途径进行了深刻的探讨。

关键词：石油钻井;设备;节能减排;技术

1前言

在全球应对气候变暖和我国大力支持低碳经济倡导循环发展的背景下，石油企业为实现低碳经济可持续发展可从多方面着手，在当下的石油钻井公司当中，采油设备大多数是由机械式动力的钻井机组成，由内燃机钻井设备提供动力，具有适应能力强、过载力较大等特点，但是在使用过程中，由于是柴油提供的动力，会产生大量的能源消耗和污染问题。目前，需要积极加强结构调整，推进规模化和集约化，大力降低能耗物耗;加强技术创新，促进清洁生产和提高产品的清洁化，促进节能减排等。其中，如各油田从钻井、作业至采油的全过程都应用绿色低碳设备，无疑为解决这一问题提供了良好契机，因此，做好石油钻井设备节能减排工作就有非常重要的意义。

2当前石油钻井作业中设备存在的问题

2.1缺乏节能减排意识

当前石油钻井中最主要的装置是机械式动力钻井设备，但作为一个能耗最高的采矿装置，它在实际的原油采矿过程中所利用的有效动力却只是50%以下，而且还有一部分能量会跟随着废气释放到空气当中，这将导致巨大的能量耗费。在开展设备维修工作时，有关的维修人员也往往仅仅重视设备能否正常工作以及存在的系统故障等，对钻井设备的节能减排等问题却并未重视到位，这也造成了对钻井设备进行内部清洁工作时清洗不到位，从而使得钻井设备即使在正常工作时也需要更多燃料，使能量消耗增加。

2.2钻井设备操作技术落后

在现实的采油作业流程中，钻井设备会排放一定量的高污染室内空气，当中包含一氧化碳、二氧化碳等，这和钻井设备内部的机械结构很大关系。当前钻探业务中大部分都采用的是内燃机，一般是通过焚烧柴油资源作为供给动能，但这种在通过机械设备时也行会产生了大批废气。随着时代的进一步发展，以及对绿色理念的提倡和各项环境保护工作的开展，节能减排政策开始在社会各界当中形成了很大的共鸣，这也对钻井企业在设备利用提出了新的需求，钻井设备企业不但要确保企业的总体经济效益不受影响，同时也要确保节能减排政策在现实工作中的有效贯彻，并由此来保障钻井企业的可持续发展。

2.3钻井设备使用维护问题

钻井设备是钻井工程的重要装置，同时也是最耗费能量的装置，其效率工作时间仅为整个机械系统总功率的百分之三十五，但在实际工作中引擎的排放却耗费了大部分能量，形成了巨大的能源浪费。为尽量减少对资源的耗费，企业需要合理地利用发电机以求最佳效能，以便于合理地降低燃油耗费和钻井成本。根据统计，在正常工作时期里，只有百分之五的运行中的钻井设备工作不受阻碍，而百分之八十五的汽油钻井设备则将在使用寿命完成之前提早退役，因此重复维护和无限利用钻井设备是极其不必要的。

3石油钻井设备节能减排技术发展的途径

3.1做好设备匹配和维护工作

在钻井动力装置的研制环节，还有另外一个重要技术条件，就是技术人员要根据钻井作业机器总输出功率的110%，完成钻井设备装置的选型任务。在具体的钻井操作中还必须针对驱动设备的具体作业条件和应用情况选定设备正确的类型和转动方法，这样就大大地提高了燃料机的燃烧效能，并可达到燃料节约和减排放碳源的最理想效果。同时，操作维修人员们也都必须认真做好自己平时日常的钻井设备的维护和管理等工作，以达到有效地降低整个钻井设备系统范围内的能源消耗。在一些实际应用的钻取作业过程中，我们还需要注意尽量地避免采用紧急刹车制动、大电流负荷工作、高温下制动等明显错误的制动作业制动方式，并要尽可能地减少制动设备的空载怠速和运行制动时间，以达到有效地节约制动能源消耗。此外，随着钻井装置和测试仪器技术发展的越来越成熟，对钻井设备的维护工作也逐步由从事后维护到了事前预防，相应的预防性维修措施也获得了更普遍的运用。预防性维修具体是指针对机械设备的工作特性，技术人员在机械设备出现故障之前做好相应的保养与维护工作，从而提高了机械设备的使用寿命与稳定性能，从长远方面分析预防性的维修方案，对于减少机械设备的维护成本与减少能源消耗，都有着重大的作用。

3.2余热回收与节能减排的有机结合

目前，针对石油钻井采油装置尾气排放污染等问题采取的一种最有效的处理技术方法之一就是余热回收处理技术的应用。余热废气处理技术是一种使用热管进行换热处理的物理方法来实现对钻井设备排气管中的高温废物进行的废气处理的技术，技术人员们首先研究设计出了一种余热废气回收利用的设备，并通过利用热管从钻井设备排气管系统中所释放的出来的余热高温烟气，对经过了该处理设备后的废气循环水系统进行了升温;接着，将热工水力投入到固化设备系统中后再逐步对固化系统进行二次加热，从而最终使固化系统达到钻井设备正常运行工作的状况条件下系统所需达到的最高温度。在此过程中，余热回收设备也达到了对热量的最有效使用，进而达到了节能减排的目标，利用钻井设备车排放废热与钻井废气二相传递和热量传质的特点，钻井企业能够同时完成废气、污水与噪音的源头管理，从而有效完成了节能减排科技的运用。

3.3利用新技术实现节能减排

首先，在钻井装置的设计环节中必须反映节能减排的特点，因此技术人员在进行具体工程设计时就必须根据钻井设备所在的机械功率上必须超过百分之一百来选定钻井设备的装置型式，同时还要根据在实际工作的环境中来选定出适当的驱动装置的型式和转动方向，并由此来达到钻井作业的最高效率。其次，有关技术也有助于改善钻井装置在实际运行中的操作情况，一般是采用控制在汽油机内燃机的气门间隙和校对好喷油机的运行方式，以实现提高钻井设备效率，节约减排，专业维修机構必须进行钻井设备的日常保养操作，有效避免钻井设备内部的能源消耗。在进行钻井操作时，作业人员也要防止出现一些负载工作、紧急制动和高温停车的错误动作，来缩短装置的怠速时间和能源消耗。

4 结语

综上所述，油田和钻井设备行业面临的科技发展的形势已经越来越复杂严峻，节能和减排新科技产品的推广使用也已经逐渐成为替代了传统油田和钻井生产设备生产中的必不可少使用的一种技术手段，企业一定要积极主动地引进各种油田和钻井生产设备的节能和减排新技术，将油田余热回收利用技术与油田节水和减排技术有效合理地应用融合运用在一起，通过企业积极地研究制定节约和减排的措施，加大对节约和减排技术的推广宣传应用力度，同时积极运用和创新先进科技，钻井设备行业要不断地实现企业科技的转型，为广大油田和钻井设备企业实现节约提高产品效益转化和节约增加企业经济效益，达到企业综合技术经济效益水平的显著提高，促进我国油田和钻井设备企业科技的快速发展和走向一个更高的台阶。

参考文献

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[2]朱亚峰，王亚红.浅析石油钻井钻井设备节能减排发展趋势[J].化工管理，2019（21）：53～54.