石油的钻采设备及工艺

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石油的钻采设备及工艺【1】[摘要]本文回顾了石油钻采设备制造概况，结合文献资料梳理了石油钻采设备发展方向，例举了石油的钻采设备新工艺，对发展石油钻采设备提了两方面的意见。[关键词]石油;钻采设备;工艺

一、石油钻采设备制造概况石油钻采设备系指专用于陆地和海洋石油、天然气开采的装备。它主要包括陆上石油钻采设备，海洋和沙漠石油钻采专用设备、钻具(井下钻采工室外具)等。在整个石油钻采装备中，石油钻机占70%，采油设备占20%，其余装备占10%。当今，全世界有一百多个国家和地区从事石油和天然气的勘探和开采，但只有二十多个国家能够制造石油钻采设备，其中美国实力最强，水平最高。我国钻机制造水平已经领先于俄罗斯，与欧美先进厂家水平大体相当，但成本低20%-25%。我国现已基本掌握国际先进的石油钻采设备制造技术，先后开发了适用于陆地、石油钻采设沙漠及海洋作业的石油钻机，传动技术已发展到机械传动、直流电传动、交流变频电传动及机电复合传动并举。

二、石油钻采设备发展目标

1、钻井设备及工艺。开发全电驱动和复合电驱动(SCR滞留电驱动钻机和VFD交流变频电驱动钻机)钻机，提高钻机自动化和智能化水平。建造钻机机、电、液、气.信息和钻井仪表、自动送钻一体化网络平台。①为缩短钻机移动过程的拆卸、运输、安装时间，大力发展车装钻机和拖挂钻机，4000m以上钻机采用大拖挂方式，3000以下钻机发展车装交流变频驱动和车装全液压驱动。②在顶驱钻机制造方面，进一步提高SCR顶驱液压系统、电控系统的可靠性，发展系列变频顶驱。③提高常规型泥浆泵( 52MPa)的可靠性，开发研制智能化软泵系统、自动检测等单元技术，开发液缸起立环形布置泥浆泵和液压泥浆泵。

2、采油设备及工艺。机械采油设备研制方面。机械采油设备的研究和开发，可满足开采难度大的油井和稠油、结蜡、结盐等油井的需要，提高经济效益和节能降耗效果，提高整机效率和可靠性，提高自动化和智能化控制技术水平。①开发三次采油设备和稠油采油装备，加大在用量较大的游梁式抽油机等的节能降耗改造力度。②修井机研制方面，努力提高产品的安全可靠性、自动化水平、集装化程度和移运能力。大力研制适适用于深井、边远地带的修井设备，以及沼泽、严寒.沙漠地区使用的特殊修井机。③固井压裂设备研制方面。大力发展大功率、多功能、自动化系列压裂车，发展大排量、高砂比、多功能和自动化混砂车。

3、油气输送管道设备。大力.发展油气输送钢管和输送设备，包括敷管钻机、天然气长输管道增压机、大口径高压油气集输管道阀门和油气管道钢管和器材。中型管道非开挖敷设定向钻机市场需求量较大，中型钻机技术上优于小型管道钻机，而难度远低于大型管道钻机，因此应大力发展。

三、我国石油钻采设备工艺

1、我国首台12000米深井钻机。这是继2006年9000米钻机研制成功后，2007年又开发成功的我国首台陆用12000米交流变频电驱动钻机，也是目前全球技术最先进的特深井陆地石油钻机。该钻机采用国际最先进的全数字化交流变频控制技术，作业全部实现了智能化控制，能保证在-40℃环境条件下进行正常钻井作业。钻机的核心部件基本实现了国产化，12000米钻机的快速成功问世，将把我国陆地深层和海洋深水油气田、大位移井及其他复杂超深油气藏的勘探开发技术提高到一个新的层次。

2、首台人工岛环轨移动钻机。人工岛7000米环轨移功摸块钻机，其环形轨道移动设计为全球首创技术。填补了国内空白。该钻机主模块把地面上搬家的设备全部集中到一个平台上，缩短了搬运安装时间，大大提高厂钻井时效，是加快我国近海地区石油气开发、实现海陆采的战略性精良钻井装备。该钻机主模块开创了海洋钻机陆用化的先河，其弯道滑移技术属全球首创。

3、我国首套多功能海洋3000米钻修井机。这种钻修井机集钻井，完井、修井三项功能于一体，适用于自升自航式海洋多功能钻井船作业。在结构设计上，全部实现模块化和高移运性。大大减少设备的现场吊装工作量，可满足海上作业现场频繁拆卸、移运和安装的需要，能大大地提高海洋油气勘探开发的工作效率。该设备在国内第一条海洋多功能船上为多个油气作业平台提供服务，标志着我国海洋石油钻采设备研制实现新的突破。

4、万米以上石油开采钻机交流变频控制系统。12000米超深钻机交流变频控制系统自主研发成功，标志着我国在超深井石油开采设备研制方面取得重大突破，也代表目前我国钻机电控系统的最高水平。该系统可以根据钻机在钻探过程中的实际工作状态，通过自动送钻、冗余控制、多电机负荷分配、一体化控制等技术，对深入地下的钻机发出不同指令，使钻机达列最佳工作状态。

5、万米测井绞车。采用国内先进的电比例控制和液压控制双模式控制系统，液压泵、液压马达、低速阀三级变量控制，实现了大范围速度，超低速测井，速度范围达到20-10000m/h，测井深度可达1.15万米，比国际同类产品深1500米。

四、发展石油钻采设备意见

1、技术政策方面。一是参照美国API标准，完善我国钻采设备标准体系，并认真组织贯彻执行。对不符合标准的产品，主管部门要采取强制措施，使用部门有权拒绝使用。二是加强浅滩、海洋和沙漠油田用的成套设备研制和技术攻关。我国的近海和沙漠蕴藏着丰富的石油资源，特别是西部广大沙漠地区，将是我国近期最重要的石油后备资源。目前海洋石油开发设备还仍然主要依靠国外，国产设备所占比例极少，而开发浅滩和沙漠油田的设备基本上尚属空白。因此，我们必须加快研制海洋、浅滩和沙漠油田设备的步伐，尽快摆脱依赖国外的被动局面。三是加强基础技术和关键零部件的攻关，开展产品的可靠性研究。四是把发展成套钻采设备所需配套产品提到重要议事日程上来。我们在抓主机的同时，一定要把配套产品抓好。五是发展变型产品、积木式产品，提高石油钻采设备的多变性和适应能力。

2、组织措施方面。一是要适当增加对石油钻采设备关键技术攻关的投入。二是应设立风险基金和奖励基金。应该设立风险基金，支持发展我国海洋、浅滩、沙漠的石油钻采机械企业而承担风险，并对支持发展国产设备有成绩的使用部门、基层，要给予表彰和奖励。三是要严格控制进口。