石油的鉆采設備及工藝

　　石油的鉆采設備及工藝【1】

　　[摘 要]本文回顧了石油鉆采設備制造概況，結合文獻資料梳理了石油鉆采設備發展方向，例舉了石油的鉆采設備新工藝，對發展石油鉆采設備提了兩方面的意見。

　　[關鍵詞]石油;鉆采設備;工藝

　　一、石油鉆采設備制造概況

　　石油鉆采設備系指專用于陸地和海洋石油、天然氣開采的裝備。

　　它主要包括陸上石油鉆采設備，海洋和沙漠石油鉆采專用設備、鉆具(井下鉆采工室外具)等。

　　在整個石油鉆采裝備中，石油鉆機占70%，采油設備占20%，其余裝備占10%。

　　當今，全世界有一百多個國家和地區從事石油和天然氣的勘探和開采，但只有二十多個國家能夠制造石油鉆采設備，其中美國實力最強，水平最高。

　　我國鉆機制造水平已經領先于俄羅斯，與歐美先進廠家水平大體相當，但成本低20%-25%。

　　我國現已基本掌握國際先進的石油鉆采設備制造技術，先后開發了適用于陸地、石油鉆采設沙漠及海洋作業的石油鉆機，傳動技術已發展到機械傳動、直流電傳動、交流變頻電傳動及機電復合傳動并舉。

　　二、石油鉆采設備發展目標

　　1、鉆井設備及工藝。

　　開發全電驅動和復合電驅動(SCR滯留電驅動鉆機和VFD交流變頻電驅動鉆機)鉆機，提高鉆機自動化和智能化水平。

　　建造鉆機機、電、液、氣.信息和鉆井儀表、自動送鉆一體化網絡平臺。

　　①為縮短鉆機移動過程的拆卸、運輸、安裝時間，大力發展車裝鉆機和拖掛鉆機，4000m以上鉆機采用大拖掛方式，3000以下鉆機發展車裝交流變頻驅動和車裝全液壓驅動。

　　②在頂驅鉆機制造方面，進一步提高SCR頂驅液壓系統、電控系統的可靠性，發展系列變頻頂驅。

　　③提高常規型泥漿泵( 52MPa)的可靠性，開發研制智能化軟泵系統、自動檢測等單元技術，開發液缸起立環形布置泥漿泵和液壓泥漿泵。

　　2、采油設備及工藝。

　　機械采油設備研制方面。

　　機械采油設備的研究和開發，可滿足開采難度大的油井和稠油、結蠟、結鹽等油井的需要，提高經濟效益和節能降耗效果，提高整機效率和可靠性，提高自動化和智能化控制技術水平。

　　①開發三次采油設備和稠油采油裝備，加大在用量較大的游梁式抽油機等的節能降耗改造力度。

　　②修井機研制方面，努力提高產品的安全可靠性、自動化水平、集裝化程度和移運能力。

　　大力研制適適用于深井、邊遠地帶的修井設備，以及沼澤、嚴寒.沙漠地區使用的特殊修井機。

　　③固井壓裂設備研制方面。

　　大力發展大功率、多功能、自動化系列壓裂車，發展大排量、高砂比、多功能和自動化混砂車。

　　3、油氣輸送管道設備。

　　大力.發展油氣輸送鋼管和輸送設備，包括敷管鉆機、天然氣長輸管道增壓機、大口徑高壓油氣集輸管道閥門和油氣管道鋼管和器材。

　　中型管道非開挖敷設定向鉆機市場需求量較大，中型鉆機技術上優于小型管道鉆機，而難度遠低于大型管道鉆機，因此應大力發展。

　　三、我國石油鉆采設備工藝

　　1、我國首臺12000米深井鉆機。

　　這是繼2006年9000米鉆機研制成功后，2007年又開發成功的我國首臺陸用12000米交流變頻電驅動鉆機，也是目前全球技術最先進的特深井陸地石油鉆機。

　　該鉆機采用國際最先進的全數字化交流變頻控制技術，作業全部實現了智能化控制，能保證在-40℃環境條件下進行正常鉆井作業。

　　鉆機的核心部件基本實現了國產化，12000米鉆機的快速成功問世，將把我國陸地深層和海洋深水油氣田、大位移井及其他復雜超深油氣藏的勘探開發技術提高到一個新的層次。

　　2、首臺人工島環軌移動鉆機。

　　人工島7000米環軌移功摸塊鉆機，其環形軌道移動設計為全球首創技術。

　　填補了國內空白。

　　該鉆機主模塊把地面上搬家的設備全部集中到一個平臺上，縮短了搬運安裝時間，大大提高廠鉆井時效，是加快我國近海地區石油氣開發、實現海陸采的戰略性精良鉆井裝備。

　　該鉆機主模塊開創了海洋鉆機陸用化的先河，其彎道滑移技術屬全球首創。

　　3、我國首套多功能海洋3000米鉆修井機。

　　這種鉆修井機集鉆井，完井、修井三項功能于一體，適用于自升自航式海洋多功能鉆井船作業。

　　在結構設計上，全部實現模塊化和高移運性。

　　大大減少設備的現場吊裝工作量，可滿足海上作業現場頻繁拆卸、移運和安裝的需要，能大大地提高海洋油氣勘探開發的工作效率。

　　該設備在國內第一條海洋多功能船上為多個油氣作業平臺提供服務，標志著我國海洋石油鉆采設備研制實現新的突破。

　　4、萬米以上石油開采鉆機交流變頻控制系統。

　　12000米超深鉆機交流變頻控制系統自主研發成功，標志著我國在超深井石油開采設備研制方面取得重大突破，也代表目前我國鉆機電控系統的最高水平。

　　該系統可以根據鉆機在鉆探過程中的實際工作狀態，通過自動送鉆、冗余控制、多電機負荷分配、一體化控制等技術，對深入地下的鉆機發出不同指令，使鉆機達列最佳工作狀態。

　　5、萬米測井絞車。

　　采用國內先進的電比例控制和液壓控制雙模式控制系統，液壓泵、液壓馬達、低速閥三級變量控制，實現了大范圍速度，超低速測井，速度范圍達到20-10000m/h，測井深度可達1.15萬米，比國際同類產品深1500米。

　　四、發展石油鉆采設備意見

　　1、技術政策方面。

　　一是參照美國API標準，完善我國鉆采設備標準體系，并認真組織貫徹執行。

　　對不符合標準的產品，主管部門要采取強制措施，使用部門有權拒絕使用。

　　二是加強淺灘、海洋和沙漠油田用的成套設備研制和技術攻關。

　　我國的近海和沙漠蘊藏著豐富的石油資源，特別是西部廣大沙漠地區，將是我國近期最重要的石油后備資源。

　　目前海洋石油開發設備還仍然主要依靠國外，國產設備所占比例極少，而開發淺灘和沙漠油田的設備基本上尚屬空白。

　　因此，我們必須加快研制海洋、淺灘和沙漠油田設備的步伐，盡快擺脫依賴國外的被動局面。

　　三是加強基礎技術和關鍵零部件的攻關，開展產品的可靠性研究。

　　四是把發展成套鉆采設備所需配套產品提到重要議事日程上來。

　　我們在抓主機的同時，一定要把配套產品抓好。

　　五是發展變型產品、“積木式”產品，提高石油鉆采設備的多變性和適應能力。

　　2、組織措施方面。

　　一是要適當增加對石油鉆采設備關鍵技術攻關的投入。

　　二是應設立風險基金和獎勵基金。

　　應該設立風險基金，支持發展我國海洋、淺灘、沙漠的石油鉆采機械企業而承擔風險，并對支持發展國產設備有成績的使用部門、基層，要給予表彰和獎勵。

　　三是要嚴格控制進口。

　　為了盡快提高我國石油鉆采設備水平，縮小與國外的差距，一方面要保護“國貨”，國內能滿足的設備絕不去購買“洋貨”多，另方面要有選擇地購買一些樣機，供科研、制造單位進行解剖和研究，以資在自行研制時借鑒。

　　四是要在消化吸收引進技術上打破部門、單位的封鎖。

　　引進國外技術應該采取行政手段，打破封鎖，全國受益，使引進技術在促進我國石油鉆采設備的發展中起到更大作用。

　　結語

　　近年來，石油鉆采機械設備及工藝，通過引進先進技術和科研，更新了老產品，開發了新產品，質量逐年提高，品種不斷增加，主要常規的鉆采機械設備已形成了系列，一些關鍵機械產品和設備實現了更新換代，實有鉆采設備得到了很大的發展。

　　參考文獻

　　[1] 何軍國，郭誼民，韓延紅.油鉆采設備的防腐工藝研究[J]. 石油礦場機械，2002(06).

　　[2] 田 暉，楊宏治.中國石油鉆采制造業市場分析[J].法制與社會，2007(03).

　　[3] 韓曉杰，胡慶明.2011年石油石化裝備面臨市場新契機[J].氣體分離，2011(04).

　　[4] 雷永剛.石油機械制造業產品與技術發展預測[J].科技信息(科學教研)， 2007(06).

　　石油的鉆采設備及工藝【2】

　　摘 要：石油，作為支撐眾多行業工作正常開展的前提和基礎，已經成為國民經濟建設的主體。

　　從建國初期開始，我國一直將石油作為其主要發展的產業，所以對于石油的鉆采技術的研究就更為迫切。

　　相關資料顯示，目前眾多企業在進行油田開采的過程中采用的相關機械設備具有種類繁多的特點，其中包括不同類型以及特殊功能的鉆機、抽油機等等。

　　為了保證石油產業的健康發展，該文就目前所有勘探采集過程中所使用到的相關鉆采設備以及相應的工藝進行分析，具體研究內容做如下說明。

　　關鍵詞：石油產業 鉆機設備 工藝研究

　　我國在還未解放之前，其歸屬為半封建、半殖民狀態，所以其能夠擁有的制造業也是顯得寥寥無幾，對于石油這個產業的發展研究，更是想都不敢想的。

　　但是，隨著中國在國際中占有力以及地位的不斷提升加速了各個行業的發展，這其中也包括石油產業。

　　為了石油產業的進一步發展，所以對石油的鉆采設備及工藝開發勢在必行。

　　1 我國石油鉆采設備發展歷史

　　1.1 19世紀60年代

　　我國最早的石油鉆采設備機械是太原礦山機器制造廠與蘭州通用機器制造廠生產的，但是那個時候沒有專門的鉆采機械制造業。

　　1.2 國民時代

　　由于一直是在引用國外的機械設備，因此中國那個時候只有一些鉆采設備修理廠。

　　1.3 開國以后

　　自從開國以后，由于國家對石油工業開發十分的重視，因此我國的石油鉆采機械從那個時候才得以迅速發展起來。

　　2 石油的鉆采設備及工藝發展的四個階段

　　2.1 石油鉆采設備配件的制造工藝仿制階段

　　由于蘇聯、羅馬尼亞、匈牙利等一些社會主義國家對我國的石油開發提供了大量石油鉆采設備，從此為我國鉆井、采油提供了物質基礎。

　　在這期間，我國國內大型機器制造廠開始仿制這些國家的石油鉆采設備中的配件，當時大多數是為了及時對其進行維修。

　　2.2 石油鉆采設備制造工藝仿制階段

　　最早開始對石油鉆采設備仿制的機器制造廠是上海大隆機械廠，先開始生產石油鉆采機械的配件，后來成功仿制了蘇聯國家的泥漿泵，而且開始試著仿制其他機械。

　　繼而吸引更多的機械制造廠進行爭相效仿，不僅制造了多種型號的鉆采設備而且還仿制了很多質量較好的輔助設備。

　　2.3 我國自制研發石油鉆采設備以及相關制造工藝

　　由于我國倡導的“獨立自主，自力更生”思想，我國在石油的鉆采設備上開始憑借自己國家的技術力量自主研發制造，終于通過對克拉瑪依油田的By―40鉆機進行技術改造，制造了起重百噸的鉆機搬家專用車以及井底電動鉆具。

　　隨后，很多的機械制造廠也制造出了更多關于油田開發的輔助設備。

　　1960年由蘭州石油機械研究所召開了相關協調會議，通過了我國當時第一個鉆機系列的協定，這個協調會議標志著我國的石油鉆采機械制造與科研進入一個全新階段。

　　隨后漸漸制定了一些關于石油鉆機的相關規定，標志著我國石油鉆采制造業的興起。

　　2.4 石油鉆采設備制造工藝進入引進、開發、創新階段

　　中國近年來實行對外開放政策，開始引入了一批國外先進的石油鉆采設備，從此給我國鉆采事業開發、科研等各方面帶來了顯著的效果。

　　3 我國石油鉆采設備及工藝的顯著效果

　　3.1 科研開發取得了顯著的效果

　　例如，渤海五號以及七號自升式鉆井船，都得到了我國的科技進步獎等等。

　　3.2 研究出新型工藝，制造出新型鉆采設

　　具有分析三缸單作用泥漿泵，其主要設計的依據，是計算數學模型，并較好的強化了套筒滾子鏈條工藝，并制造出了相關輔助設備，從此為我國鉆井技術水平的提高打下了基礎。

　　而且近幾年來，我國生產的相關設備配件還出口國外。

　　3.3 石油的鉆采設備零件標準化和產品系列化有了長足進展

　　自從1980年以后，我國的油田設備標準已過400多項(包含國家標準11項)。

　　3.4 石油鉆采設備科研機構和教育的發展

　　我國各大油田都建立有相關石油鉆采機械研究所以及鉆進工藝研究所，而且還具備了很多各種鉆采設備的試驗條件，從而促進我國石油鉆采設備機械制造業進一步發展。

　　3.5 加強各個機械制造業之間的探討與合作

　　1985年在北京正式成立中國石油設備協會，從此推動我國石油設備制造業蓬勃發展。

　　3.6 我國制造的石油鉆采設備開始出口國外

　　我國從1981年就開始對國外出口我國制造的石油鉆采設備了。

　　隨后，越來越大的石油鉆采設備系列以及相關輔助設備出口國外。

　　4 結語

　　該文對石油的鉆采設備及制造工藝的發展史進行了闡述，由此可見，我國的石油業的迅速發展帶動了我國石油的鉆采設備及工藝的崛起，甚至令我國的鉆采設備、工藝以及相關輔助設備都出口國外，得到全世界的認同，因此，我國自主研發的鉆采設備、工藝以及相關輔助設備已經滿足我國石油的開發需要了。

　　參考文獻

　　[1] 何軍國，郭誼民，張勇，等.石油鉆采設備的防腐工藝研究[J].石油礦場機械，2002(3).

　　[2] 李謀成.質子交換膜燃料電池金屬雙極板材料的腐蝕行為研究[D].中國科學院研究生院(金屬研究所)，2002.

　　[3] 徐濱士，馬世寧，朱勝，等.再制造工程中的熱噴涂技術[C]//第十一次全國焊接會議論文集(第1冊).2005.

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