钻井作业中的能耗现状及节能措施

钻井作业中的能耗现状及节能措施摘要：作为油气田勘探开发的一个重要环节，钻井作业对我国石油工业的发展具有重大意义。随着21世纪对经济与资源协调发展的重视，节能减排越来越受到社会的广泛关注，相应地钻井作业公司作为一个高耗能大户，其生产过程中设备对水电燃油的利用效率、钻井技术的能耗情况及员工的节能意识都直接影响着整个油田企业的能耗情况。在这样的背景下，钻井过程中的能耗情况直接关系着国家建设资源节约型社会的步伐和企业的经济效益。关键词：钻井设备节能降耗节能措施一、钻井现场的能量来源及转化油田现场的钻井设备按照动力来源主要可以分为原动机和驱动机两大类。原动机泛指通过对其他能源的利用来产生原动力的所有机械，主要包括热力发动机、风力发动机、水力发动机和电力发动机。而驱动机则是一种进行能量转换的设备，可以将其他形式的能量转化为机械能或者进行能量动力的传递。具体到油田钻井现场，原动机主要包括钻井设备中的柴油机和发电机，而其他诸如联动机、转盘、泥浆泵之类的设备都属于驱动机的范畴。因此钻井作业现场的能量消耗也表现在柴油机中燃料的化学能和驱动机的转化效率上。原动机中化学能的燃烧效率及驱动机的转化效率都将直接影响钻井设备最终的能耗情况，而这些效率的大小与钻井设备、技术、环境和作业人员的操作水平都有着密不可分的关系。二、钻井节能中存在的问题钻井设备低效率高耗能目前我国钻井现场所使用的钻井设备相对国外先进设备来说老化程度高，在钻进过程中效率低耗能高。现场对钻井设备的使用没有一个确切的期限，绝大多数是以安全生产为限，即只要钻井设备不影响安全钻进及作业人员的人生安全，为了节约成本就不对钻井设备进行维护和更新换代。虽然利用这些老旧的钻井设备能够实现正常钻进，但是在燃料的燃烧和能量的传递上效率都非常低，同时低效率又使得钻井需要更长的作业时间从而耗费更多的能量。在钻井作业过程中，设备工作环境恶劣、轴承润滑性不好、齿轮啮合过紧或过送、设备上粘上的泥浆、油污、岩屑等杂物，这些因素都将影响原动机的内燃效率和驱动机的能量传递效率。技术落后导致高耗能作为油气田勘探开发的关键环节和主要手段，钻井技术的优劣、恰当与否不仅直接影响油气田勘探开发的效益，并且直接关系着钻井现场的能耗情况。由于地质勘探的不确定性，倘若选择了不恰当的钻井技术不仅妨碍了油气田的正常勘探开发流程，破坏储层，并且增加了钻进时间和钻进的困难程度，增加了钻机的耗能。先进的钻井技术不仅能够合理保护油气田，而且有助于缩短钻进时间、减小钻进难度，在安全顺利钻井的同时达到节能的效果。此外，钻井作业现场的供电系统采用传统的柴油发电机，不仅增大现场的能量符合，而且效率低能耗高，不利于钻井作业队节能降耗。在偏远寒冷地区实施钻井作业，这种低效率的供电供暖技术更是加剧了作业现场的能耗情况。缺乏有效的管理和节能意识由于节能降耗并不能直接明显地给作业人员个人带来经济效益，很多作业人员的节能减耗意识严重不足，致使钻井现场上利用作业照明进行日常照明和取暖的现象时有发生，并且在生产过程中仅仅是为了完成钻井作业而进行钻井，并不考虑钻井过程中的能耗问题，思考节能方案，整个现场缺少节能降耗的意识。在管理监督上，很多钻井作业公司关注的更多的是按时按质完成钻井作业，而很少对钻井过程中的节能降耗问题进行研究探讨。在钻井作业的监督管理上也没有做到对节能降耗进行监督管理，很少将作业队的能耗情况考虑到经济效益当中。这些薄弱的管理监督环节和落后的节能降耗意识都导致了钻井作业过程中的高能耗。三、钻井设备节能措施及建议1•采用先进钻井设备、加强设备的维护管理替换老旧设备、采用先进设备，从源头上增加柴油的燃烧效率和能量的传递效率，利用配套的能耗监控和分析软件，让管理人员能够实时掌控能量的消耗途径和大小，一方面有助于掌握整个钻井作业的能耗情况，同时也能够通过机器设备能量的异常变化来判断设备的非正常工作情况。针对机械钻机动力过额匹配的现象可以利用剩余动力带动发电机，以此满足日常用电。在柴油机的选择上可以选择配备了电控调速器的电喷式柴油机，通过对转速、喷油量和喷油时间的精确控制来达到燃油充分燃烧的效果。对于井场的电气设备，可以通过在感性负载两段并联电容器和优化电动机接线绕组方式来提高电动机的功率系数，增大工作效率。2•依靠先进技术和科技创新实现节能降耗利用先进合适的钻井技术提高钻进效率，缩短钻井时间，这是利用先进技术技能降耗的首要途径，这就要求通过技术研究不断提高水平井和定向井的施工速度，利用复合钻井技术克服高压地层下钻、钻进缓慢的问题。在供电方面，可以采用供电线网代替柴油发电机对钻井作业系统供电，即达到了降低噪音、保护环境的目的，也有助于节能降耗的实现。3•增强节能意识、加大管理力度作为一个需要长期坚持的艰巨任务，节能降耗不仅需要在设备硬件上进行更新换代、技术上进行优化，还需要所有作业人员的参与配合和有效管理监督制度的制约。在完善的节能规章制度之下，公司应当自上而下将节能降耗的任务落实到每一个工作人员身上，根据钻井现场实际情况制定切实可行的措施方案，将节能降耗落实到实处，同时将节能降耗实施情况与作业人员的绩效考核评估联系在一起，实行相应的奖惩措施，利用工作人员切身利益来提高节能的积极性。对不同岗位的工作人员进行具有针对性的节能培训，通过系统的节能理论知识讲解和具体的现场实例分析来增强员工的节能意识。作为一个高耗能行业，实现钻井作业过程中的节能降耗是我国实现资源节约型社会的一个重要环节。作业设备、钻井技术水平、作业人员的节能意识和政府企业监督管理力度都直接影响着钻井过程中的能耗大小，只有做好这四个方面的节能工作，才能将钻井作业节能降耗这项长期而艰巨的任务落实到实处。参考文献卢周芳.浅