依靠科技創(chuàng)新推進(jìn)鉆井企業(yè)節(jié)能降耗

1、節(jié)能與環(huán)保2012文章編號(hào)：1671-0711（）10-0065-03技術(shù)版依靠科技創(chuàng)新推進(jìn)鉆井企業(yè)節(jié)能降耗李月福1，劉新華2，彭吉友2(1.勝利石油管理局渤海鉆井總公司；2.東營(yíng)市勝軟石油技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，山東東營(yíng)摘257000)要：鉆井作業(yè)規(guī)模大、投資多、風(fēng)險(xiǎn)大，從技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能、綜合節(jié)能三個(gè)方面介紹了勝利油田渤海鉆井總公司多年來(lái)采用的主要節(jié)能手段及取得的明顯成效。關(guān)鍵詞：鉆井；節(jié)能降耗；油改電；節(jié)能發(fā)電機(jī)中圖分類(lèi)號(hào)：F273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B波，改善電網(wǎng)品質(zhì)，提高功率因數(shù)。箱式變壓節(jié)能裝置主要技術(shù)指標(biāo)：動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度小于20ms，受電功率因數(shù)不低于0.92，且不產(chǎn)生無(wú)功返送。諧波濾除

2、效果超過(guò)80%，諧波總畸變率小于5%。保持電壓穩(wěn)定，電壓波動(dòng)范圍不高于5%，電壓電流波形得到改善。合理調(diào)整諧波阻抗頻率特性，不發(fā)生諧波并聯(lián)諧振和諧波電流放大現(xiàn)象。該裝置綜合利用電網(wǎng)10kV/6kV電源系統(tǒng)兼容、雙電源互鎖、動(dòng)態(tài)消諧和動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、GPRS或3G遠(yuǎn)程無(wú)線通信等技術(shù)，比使用柴油發(fā)電機(jī)組節(jié)約成本50%以上。(2)鉆機(jī)整體網(wǎng)電改造(圖2)勝利油田在鉆井作業(yè)中高度重視節(jié)能環(huán)保工作，始終堅(jiān)持效益與節(jié)能相結(jié)合，走低碳之路，以實(shí)現(xiàn)綠色鉆井目標(biāo)。浡海鉆井總公司長(zhǎng)期以來(lái)依靠科技手段，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，強(qiáng)化節(jié)能管理，克服施工環(huán)境差、鉆井工況復(fù)雜、資金緊張等困難，將整體節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能、單項(xiàng)節(jié)能相結(jié)合，

3、積極推廣節(jié)能新方式、新工藝、新技術(shù)和新理念，節(jié)能工作取得了良好效果，鉆井耗能逐年下降，萬(wàn)元產(chǎn)值能耗較2011年同比大幅下降。一、技術(shù)節(jié)能1.油改電油改電主要是用工業(yè)電網(wǎng)替代柴油發(fā)電機(jī)為鉆井供電，降低成本，降低噪聲和減少有害氣體排放。油改電主要分成以下兩種方式。(1)部分用電設(shè)備網(wǎng)電改造以箱式變壓節(jié)能裝置為例(見(jiàn)圖1)，該裝置使用電網(wǎng)替代柴油發(fā)電機(jī)組為轉(zhuǎn)盤(pán)以及井場(chǎng)其他用電設(shè)備如離心機(jī)、攪拌機(jī)、振動(dòng)篩等提供動(dòng)力。裝置通過(guò)高壓電纜將10kV/6kV電力引入高壓開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，經(jīng)10kV/6kV干式變壓器輸出0.4kV，通過(guò)控制柜給鉆機(jī)VDF系統(tǒng)供電，同時(shí)通過(guò)動(dòng)態(tài)消諧和無(wú)功補(bǔ)償裝置抑制系統(tǒng)諧目前油田電網(wǎng)6k

4、V線路中的48.8%有能力為鉆機(jī)用網(wǎng)電提供1300kW的供電負(fù)荷。目前，網(wǎng)電改造項(xiàng)目已完成了ZJ20DB、ZJ30DB、ZJ40DB、ZJ50DB四個(gè)系列共計(jì)8臺(tái)電動(dòng)2012年10月中國(guó)設(shè)備工程65技術(shù)版鉆機(jī)和2臺(tái)鏈傳動(dòng)機(jī)械鉆機(jī)的網(wǎng)電改造，且已完成網(wǎng)電打井70余口，累計(jì)進(jìn)尺已達(dá)到200km。油改電的效益如下。可以節(jié)約燃料費(fèi)用50%以上，節(jié)省柴油機(jī)維護(hù)費(fèi)用60%以上。以ZJ40DB為例，經(jīng)過(guò)使用發(fā)現(xiàn)該鉆機(jī)每口井每年可節(jié)約費(fèi)用21.23萬(wàn)元，按每年12口井計(jì)算，可減少費(fèi)用254.76萬(wàn)元。進(jìn)一步利用電網(wǎng)的剩余容量，提高電網(wǎng)的利用率。徹底清除柴油機(jī)的噪聲污染，改善現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)環(huán)境。提高了工人的工作效

5、率；提高鉆井時(shí)效7%10%。HSE友好，可以擴(kuò)大井隊(duì)的作業(yè)范圍。提高鉆機(jī)的可靠性和安全性。2.無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)針對(duì)復(fù)合驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)大功率變頻器工作時(shí)產(chǎn)生大量的諧波及功率因數(shù)降低、負(fù)荷波動(dòng)大、頻率變化快的情況，2011年，公司對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組推廣使用石油鉆井發(fā)電機(jī)組濾波補(bǔ)償節(jié)能裝置。3.節(jié)能發(fā)電機(jī)機(jī)械鉆機(jī)存在著動(dòng)力匹配不合理現(xiàn)象。一方面，鉆機(jī)工作負(fù)荷不足70%，燃油經(jīng)濟(jì)性較低。柴油機(jī)的最佳燃油經(jīng)濟(jì)性出現(xiàn)在一個(gè)很窄的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)。另一方面，井隊(duì)配有2臺(tái)300400kW柴油發(fā)電機(jī)組，造成了大量的安裝、搬遷、維護(hù)費(fèi)用。針對(duì)上述問(wèn)題，利用鉆機(jī)剩余動(dòng)力拖帶一臺(tái)發(fā)電機(jī)，提高鉆機(jī)工作負(fù)荷以及燃油經(jīng)濟(jì)性，同

6、時(shí)減少一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)。近幾年來(lái)，各油田相繼開(kāi)展了這項(xiàng)工作。應(yīng)用300kW或400kW節(jié)能發(fā)電機(jī)(圖3)，供電能力完全能夠滿足井隊(duì)的需要，且較好地利用了柴油機(jī)剩余動(dòng)力，將12V190柴油機(jī)的負(fù)荷率提高到90%以上，達(dá)到其經(jīng)濟(jì)工作狀態(tài)，燃油消耗率明顯降低，節(jié)能效果非常明顯。由于在正常鉆井過(guò)程中，鉆機(jī)負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)突增和突降的現(xiàn)象，使節(jié)能發(fā)電機(jī)的輸出電壓和頻率下降，導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤(pán)變頻器報(bào)警保護(hù)、輔助系統(tǒng)電機(jī)燒毀和測(cè)井儀器燒壞，因此，節(jié)能發(fā)電機(jī)大部分處于停用狀態(tài)。為此，公司引進(jìn)了節(jié)能發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓穩(wěn)頻裝置，取得以下成效。第一，采用先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)，在正常負(fù)荷狀態(tài)下儲(chǔ)存節(jié)能與環(huán)保部分電能，在電壓下降時(shí)釋放電能，穩(wěn)定輸出

7、電壓。第二，配備專(zhuān)用整流逆變裝置穩(wěn)定電源輸出頻率，改善電源輸出波形，滿足井場(chǎng)輔助設(shè)備、鉆井儀器等的要求。第三，能夠徹底解決目前在用節(jié)能發(fā)電機(jī)使用中存在的問(wèn)題，可以適用于所有型號(hào)的復(fù)合驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，具有技術(shù)先進(jìn)，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)人值守的優(yōu)點(diǎn)。第四，使停用的大批節(jié)能發(fā)電機(jī)得以繼續(xù)使用。4.鉆井提速近年來(lái)，經(jīng)綜合對(duì)比各區(qū)域地層資料，劃分出了樁147、148、老字號(hào)等不同區(qū)塊，并將每口井的施工資料進(jìn)行對(duì)比，摸索出了一套效率高、進(jìn)尺快、成本優(yōu)的施工措施。同時(shí)，加大了技術(shù)研究，定向井、水平井施工速度不斷提高；運(yùn)用區(qū)域化鉆井模式，在渤南、孤島、樁西等多個(gè)區(qū)塊均創(chuàng)出較高鉆井指標(biāo)；廣泛運(yùn)用復(fù)合鉆井

8、技術(shù)，水平井同比平均鉆井周期有效縮短；實(shí)行綜合優(yōu)快鉆井技術(shù)，克服了中深井地層壓力高、下部鉆時(shí)慢的問(wèn)題。2009年，圍繞“打得成、打得快、打得好、打得便宜”這一要求，大力推進(jìn)基礎(chǔ)工程、提速工程、精品工程、效益工程，加快打造石油工程鐵軍步伐，創(chuàng)造28項(xiàng)全國(guó)鉆井紀(jì)錄。5.其他技術(shù)在鉆井隊(duì)推廣使用柴油添加劑(節(jié)油率達(dá)到2.47%)、柴油節(jié)能清凈劑(年可節(jié)約燃油近390t)；在辦公室、宿舍安裝空調(diào)節(jié)電器300多套(平均節(jié)電率23.31%)；在水泵房電機(jī)安裝節(jié)電器，測(cè)試節(jié)電率達(dá)到30%以上。此外，安裝了車(chē)輛節(jié)油器、電子節(jié)能燈等節(jié)能設(shè)備，降低能源消耗。同時(shí)，注重使用新能源，如利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿裙┡?/p>

9、提供生活用電。二、管理節(jié)能渤海鉆井總公司從2008年起優(yōu)化調(diào)整內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，將經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)、計(jì)劃、合同、供應(yīng)、車(chē)輛等財(cái)權(quán)和物權(quán)上移至總公司，由總公司直接對(duì)各井隊(duì)進(jìn)行預(yù)算并考核?？偣局苯庸艿骄?duì)，并且有效控制成本，就必須制66中國(guó)設(shè)備工程2012年10月節(jié)能與環(huán)保定更加科學(xué)合理的預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)。分析了1700多口井，制定出不同區(qū)域、不同參數(shù)下的單井成本預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于一整套內(nèi)部定額。因此，渤海鉆井總公司實(shí)行機(jī)關(guān)職能部門(mén)、鉆井公司、鉆井隊(duì)連帶考核責(zé)任，讓所有部門(mén)都有責(zé)任、所有責(zé)任都有指標(biāo)、所有指標(biāo)都有考核。作為單井預(yù)算主要實(shí)施者，鉆井隊(duì)層面將預(yù)算以單井項(xiàng)目形式向下切分。井隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)拿到預(yù)算后，又把可控成本一

10、項(xiàng)項(xiàng)分到各路大班，省則獎(jiǎng)，超則罰。鉆頭打到哪里成本控制就跟蹤到哪里，并及時(shí)進(jìn)行廠務(wù)公開(kāi)?？偣竞豌@井公司每月都要召開(kāi)單井成本分析會(huì)。對(duì)超支嚴(yán)重的井隊(duì)，總公司組織經(jīng)營(yíng)、紀(jì)委等部門(mén)深入現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)分析，整改提高；對(duì)節(jié)約效果較好的井隊(duì)，將其經(jīng)驗(yàn)總結(jié)推廣，促進(jìn)整體單井盈利水平提高。三、綜合節(jié)能針對(duì)不同的鉆井設(shè)備及井場(chǎng)周邊環(huán)境給出不同的節(jié)能產(chǎn)品，在渤海鉆井總公司進(jìn)行機(jī)械鉆機(jī)節(jié)能技術(shù)集成應(yīng)用先導(dǎo)試驗(yàn)，探索管理節(jié)能與技術(shù)節(jié)能相結(jié)合的能源消耗管理模式。本次先導(dǎo)試驗(yàn)通過(guò)在渤海鉆井總公司開(kāi)展箱式網(wǎng)電變壓節(jié)能裝置技術(shù)試驗(yàn)、濾波補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)試驗(yàn)、EPS節(jié)油器收稿日期：2012-07-09技術(shù)版技術(shù)試驗(yàn)、鉆機(jī)智能調(diào)速節(jié)油裝置技術(shù)試驗(yàn)和節(jié)能管理軟件開(kāi)發(fā)五項(xiàng)技術(shù)的研究，系統(tǒng)應(yīng)用鉆井技術(shù)節(jié)能與管理節(jié)能措施，探索了實(shí)用性、可操作性強(qiáng)的鉆井節(jié)能新道路，降低了鉆井作業(yè)的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了鉆井企業(yè)抵御市場(chǎng)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)的能力，增強(qiáng)了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力及經(jīng)濟(jì)效益，使鉆井生產(chǎn)更加安全、環(huán)保、高效、節(jié)能。四、結(jié)語(yǔ)近年來(lái)，加大技術(shù)攻關(guān)力度，堅(jiān)持從發(fā)展需要出發(fā)，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，與大專(zhuān)院校形成院企合作構(gòu)架，簽訂合作協(xié)議，建立對(duì)接通道，深入推進(jìn)資源節(jié)約型企