石油钻井设备节能减排技术发展探究

2023-01-03王盼

中国设备工程 2022年1期

王盼

（中国石油集团川庆钻探工程有限公司新疆分公司，新疆库尔勒 841000）

面临着国际油价下跌、石油行业低位运行的状态，石油钻井设备应用中要引进节能减排技术，在资源开发中降低成本的投入。石油钻探企业应结合未来的长期发展目标，更进一步节约成本，促进企业的良性循环，突破发展困境，在节能减排的技术应用下，提高石油钻井设备的应用效率，与时俱进，向着未来长足发展的方向不断探索。

1 柴油实时计量技术

柴油机实时计量技术的应用，是石油钻井设备节能减排发展中的不少的一项应用手段，利用柴油机进行实时计量，能够监控钻井现场的油量消耗，利用柴油机在钻井现场监控实时的油耗情况，并且反馈给操作人员。操作人员获取了直接的油耗参数数据之后，能够借鉴此参数分析，以此为依据，来调整动力及运行的参数，合理调控动力机的运行情况，保证动力机运行中将油耗控制到最低，达到石油钻井设备节能减排的技术目标。柴油实时计量技术的应用和推广，仍旧需要不断的深入研究，利用柴油实时计量技术，对钻井现场的柴油消耗情况进行远程监控，实时监控钻井现场柴油机的运行参数，并做好参数数据的整理分析，保证柴油机在工作过程中以合理的转速进行作业。将柴油机的转速控制在一定的区间范围内，避免发生不必要的燃油消耗和能源浪费问题，节约石油钻井设备的运行成本，降低投入到其中的能源消耗量。

2 预防性维修

预防性维修是保证设备可靠性的关键技术手段，近些年钻井行业的快速发展中，钻井行业的设备维修技术愈发完善，提高了技术水平，越来越多的设备检测技术被应用到了石油钻井设备运行中来，逐步升级了运行状态监测仪器的技术和功能。运行状态监测仪器能够针对设备进行监督，检测设备的运转情况，运行状态监测仪器在钻井行业的设备管理中作为重要的课题，通过预防性维修做好对设备故障问题的预防和维护，有效防范设备的故障问题，保证设备处于良好的性能下高效的运转，提高设备设施的使用可靠性、安全性、高效性。柴油机是不能进行无限使用、反复修理的，而且会造成极大的浪费，降低了柴油机的性能效果，并且加大了柴油机的能源消耗量。利用预防性维修技术能够使柴油机事故发生概率大大降低，减少投入到柴油机的维修费用，避免发生不必要的成本浪费问题。通过预防性维修技术应用防范柴油机故障问题停机的风险，以免对后续的生产形成影响，造成不可预估的损失，达到节约能源、降低能量消耗、保证生产效益的目的，促进石油钻井设备节能减排技术应用效率的提升，保证石油钻井企业良好的经济效益和综合效益。

3 网电改造

网电改造是降低石油钻井柴油量消耗的重要技术手段，特别是近些年我国的石油钻井行业发展中大力推行节能减排的发展理念，对于石油钻井设备的节能减排技术应用愈发重视，越来越多的石油钻机开始进行网电改造，利用网电改造技术对于大网电进行改造，尤其能够起到节能减排的作用，例如天然气发电，是目前网点改造的主要趋势，原来钻机是利用柴油机提供动力，而经过改造之后，其动力来源于1000kW及以上大功率的交流电动机，而在天然气发电形式下，极大程度上解决以往石油钻井消耗成本过大的问题，尤其是对于石油钻井的环保性作业来说有着重要意义，因为通过石油钻机的网电改造，由交流电动机来提供机械动力，网电电机产生的噪声降低，远远低于柴油机所带来的噪声污染程度，是落实节能减排发展理念的重要举措。网电改造技术的应用在石油钻井设备节能减排中是必然的发展方向，也是石油钻井行业发展必须要重视的关键技术课题。

4 高效能设备应用

高效能设备应用的推广是推进石油钻井设备节能减排发展的重要举措，石油钻井设备的使用配套中需要选择适合钻井队使用的设备设施，选择具有较高效率的设备，推广高效能设备来达到石油钻井设备的节能减排目标。例如在柴油机运转的最佳喷油中，使用新型的威尔信400kW发电机，这是一种高效能的设备设施，利用该设备有助于促进燃油燃烧效率的提升，经济性大大增强，运用和谐波抑制技术以及无功补偿技术，有着明显的节能效果，每天可以节省0.5t左右的油量。由此可见，推广和应用高效能的设备，有助于钻探企业降低生产成本，节约能源消耗，减少不必要的浪费，发挥了显著的节能应用效果。在高效率设备的应用中，传动设备的选择可使用链条并车驱动钻机设备，以及液力偶合器等，此类设备均属于高效率、高效能的设备应用，在传动中促进了整体钻机设备运行效率的提升，延长了钻机设备的使用寿命，提高了其运作效率，实现石油钻井设备节能减排的目标。

5 余热回收装置应用

余热回收装置应用，是石油钻井企业发展中推进节能减排发展进程的重要应用手段之一，余热回收装置指的是回收钻井柴油机和钻井现场发电柴油机排出的高温烟气，通过梯级换热回收，将高温烟气回收收集在一起，产生供暖、循环热水以及高压蒸汽，完成余热回收的目标。利用余热回收装置，石油钻井企业的节能减排效率增强，特别是石油石化行业的油气井钻探井队现场冬季作业时，需要完成化冻吹扫作业，利用余热回收装置不仅能够完成冬季的化冻吹扫任务，还能够给管道设备保温，满足人们办公、生活供暖的需要。余热回收装置的应用将传统的燃煤锅炉替代，在现代石油石化行业的油气井钻探井队应用愈发广泛，改变了原煤锅炉能耗高、成本高、污染大的缺陷，发挥出余热回收装置的节能减排技术优势，不必再运输和储存燃料，将现有的燃煤锅炉中运输燃料、储存燃料的费用节约下来，同时减少了人员成本的投入。因为在燃煤锅炉的运行中，需要由专门的人员进行管理，维护燃煤锅炉的正常安全运行，节约了这一项成本开支，降低了石油钻井设备的成本投入，达到了节约生产的目的。不再排放燃煤燃烧的废气，消除了供暖水泵所产生的噪音污染和燃煤燃烧所产生的煤灰污染，有效保护生态环境，是一项绿色环保的应用技术。不仅如此，使用余热回收装置发挥出余热回收装置的优势功能，可以将现场柴油机所产生的噪音污染有效降低，控制在一定的范围内，消除了火灾隐患问题，减少了固体颗粒物的排放量，体现了余热回收装置的节能减排技术优势，使用过程方便、维护成本低。通过回收和利用废热，实现了零排放污染物的目标，安全性和节能环保性增强，带来了良好的经济效益和社会效益。余热回收装置应用将原有的燃煤锅炉完全替代，不再需要堆放燃煤锅炉、燃煤堆等，节约了生产成本、人工成本，利用余热回收装置，可以对作业现场燃油储罐进行加热保温，节约燃料成本，余热回收装置能够实现全自动运行，不需要人员操作，利用全自动控制技术、物联网技术，在全自动的运行和管理中提高了运行效率，节约了人工成本的投入。现场供暖可以利用蒸汽和热水两种不同的方式完成供暖任务，将所有的冷凝水回收，实现水资源的回收再利用，避免发生水资源浪费的问题。余热回收装置的应用设计科学，可拆装，移动过程更加便利，减少了运输费用和搬迁的费用，整体的系统安全性高，运行管理的费用低，维护方便，是石油钻井设备节能减排中必不可少的应用。