石油工程網(wǎng)電技術(shù)的具體應(yīng)用

曹桂林

摘 要：在國家大力推行電能的今天，化石能源不斷減少，以及響應(yīng)節(jié)能減排的國家政策，對(duì)鉆井系統(tǒng)用油改為用電是以后的必然趨勢。本文從鉆井系統(tǒng)中網(wǎng)電應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合目前應(yīng)用的一些問題，提出了網(wǎng)電在今后鉆井系統(tǒng)中應(yīng)用的展望。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)電；節(jié)能；環(huán)保

一、鉆井系統(tǒng)網(wǎng)電技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展

從鉆井行業(yè)的動(dòng)力源的發(fā)展來看，在鉆井系統(tǒng)中使用網(wǎng)電的思想最早可以追溯到上世紀(jì)90年代。最初的想法是使用現(xiàn)有的380V工業(yè)電，給鉆機(jī)的低壓電器設(shè)備和照明設(shè)備供電，但受井隊(duì)作業(yè)環(huán)境的限制，該技術(shù)發(fā)展比較緩慢。主要有兩種用電方式：一種是從10kV電網(wǎng)上取電，不變壓，直接用10kV電驅(qū)動(dòng)高壓電機(jī)，再帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備；另一種是將10kV電壓經(jīng)變壓器變壓到690V和400V，出線再接到井隊(duì)的電控房，再給各用電設(shè)備供電。經(jīng)過多年開發(fā)研究，已成功研發(fā)出適合ZJ20型到ZJ70型全系列鉆機(jī)網(wǎng)電設(shè)備，并擁有該技術(shù)的主要專利。

二、網(wǎng)電技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）應(yīng)用網(wǎng)電的優(yōu)點(diǎn)

1.噪音：不論是柴油機(jī)還是柴油發(fā)電機(jī)，在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很大的噪音。應(yīng)用網(wǎng)電可以徹底清楚這個(gè)最大的噪音源。極大的改善的鉆井工人的作業(yè)環(huán)境，有利于保護(hù)身體健康。

2.減排：柴油機(jī)燃燒柴油排出的廢氣中含有大量的一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔镆约邦w粒物，是主要的大氣污染物，使用網(wǎng)電可以極大的減少廢氣的排放，保護(hù)環(huán)境。

3.節(jié)能：相比于使用柴油，使用網(wǎng)電成本更低，可以節(jié)約大量成本開支。維護(hù)：使用網(wǎng)電不但可以減少設(shè)備的維護(hù)量，還可以省下大量柴油機(jī)耗材的開支，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.節(jié)能：相比于使用柴油，使用網(wǎng)電成本更低，可以節(jié)約大量成本開支。

維護(hù)：使用網(wǎng)電不但可以減少設(shè)備的維護(hù)量，還可以省下大量柴油機(jī)耗材的開支，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

5.減排：柴油機(jī)燃燒柴油排出的廢氣中含有大量的一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔镆约邦w粒物，是主要的大氣污染物，使用網(wǎng)電可以極大的減少廢氣的排放，保護(hù)環(huán)境。

6.維護(hù)：使用網(wǎng)電不但可以減少設(shè)備的維護(hù)量，還可以省下大量柴油機(jī)耗材的開支，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

（二）應(yīng)用網(wǎng)電的缺點(diǎn)

1.功率：每臺(tái)鉆機(jī)需要大量的負(fù)荷，現(xiàn)有電網(wǎng)線路剩余容量不足，難以滿足多臺(tái)ZJ40型鉆機(jī)的使用。對(duì)于ZJ50型和以上的大型鉆機(jī)能滿足的區(qū)域少。

2.標(biāo)準(zhǔn)：研究的單位較多，沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一旦出現(xiàn)問題不能及時(shí)解決，通用型低。

三、網(wǎng)電鉆機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

在鉆井系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)電已經(jīng)發(fā)展的多年，已經(jīng)取得了不少成效。同時(shí)，集團(tuán)公司對(duì)于網(wǎng)電應(yīng)用的技術(shù)作為節(jié)能環(huán)保的重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行推廣，相應(yīng)的配套設(shè)施和政策也在不斷完善。

（一）網(wǎng)電應(yīng)用中電網(wǎng)現(xiàn)狀

鉆井作業(yè)不同于一般的工廠或企業(yè)有固定的生產(chǎn)地點(diǎn)，而是需要根據(jù)地質(zhì)勘探所確定的井位選擇合適的位置進(jìn)行鉆井作業(yè)，具有很大的隨機(jī)性。而勘探井或是新開發(fā)的區(qū)塊一般配套建設(shè)不夠完善，工業(yè)電網(wǎng)沒有架設(shè)，制約了網(wǎng)電的使用。目前而言，一般在老油區(qū)有比較完善的電網(wǎng)分布。網(wǎng)電的使用雖然可以消除噪音等污染，但是鉆機(jī)本身功耗較大，即使可以在居民較密集的區(qū)域施工，也要受到這個(gè)問題的制約。

（二）現(xiàn)有鉆機(jī)使用網(wǎng)電的改造方案

現(xiàn)有鉆機(jī)一般都是使用柴油作為能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，需要進(jìn)行一定的改進(jìn)以使用網(wǎng)電。

1純電動(dòng)鉆機(jī)。純電動(dòng)鉆機(jī)一般不需要進(jìn)行特別的改進(jìn)，原先的動(dòng)力系統(tǒng)直接保留，只需在原系統(tǒng)上直接將網(wǎng)電的配套設(shè)施接入以代替柴油發(fā)電機(jī)即可，兼容性很好。目前的純電動(dòng)鉆機(jī)一般都是使用的網(wǎng)電。

2.機(jī)械類或復(fù)合鉆機(jī)改造。這類鉆機(jī)比較復(fù)雜，需要對(duì)原鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行一定程度的改造。主要思路是用大功率電動(dòng)機(jī)組代替原來的柴油機(jī)組。對(duì)于ZJ30型及以下的鉆機(jī)只需要替換一臺(tái)柴油機(jī)即可，但對(duì)于ZJ40及以上的鉆機(jī)，需要替換兩臺(tái)柴油機(jī)組。

3.小網(wǎng)電。對(duì)于一些電網(wǎng)負(fù)荷過重，剩余容量不足以帶動(dòng)全部鉆機(jī)設(shè)備的地方，可以只使用網(wǎng)電帶動(dòng)輔助設(shè)備以及生活用電，大功率的絞車、轉(zhuǎn)盤和泥漿泵依然使用原有的動(dòng)力設(shè)施。

四、網(wǎng)電鉆機(jī)應(yīng)用展望

網(wǎng)電鉆井技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但在實(shí)際使用仍然存在一些問題，限制了該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用和發(fā)展，具體包括以下幾個(gè)方面：

1.使用網(wǎng)電技術(shù)的基礎(chǔ)條件不足。因網(wǎng)電鉆機(jī)功率較大，電網(wǎng)負(fù)荷高，剩余容量不足以帶動(dòng)大型的鉆機(jī)，尤其是ZJ50、ZJ70型網(wǎng)電鉆機(jī)，受限制更多。

2.政策不足。網(wǎng)電的使用除了帶來的可觀的經(jīng)濟(jì)收益以外，更多帶來的是其社會(huì)效益，大大減少了噪音、廢氣的污染，改善了鉆井工人的工作條件，有利于身體健康，還可以緩和緊張的工農(nóng)關(guān)系，并且使在進(jìn)居民區(qū)施工成為可能。應(yīng)加大對(duì)于改油用電的獎(jiǎng)勵(lì)政策，鼓勵(lì)使用電力，協(xié)調(diào)鉆井公司、采油廠和電力公司的關(guān)系。

3.網(wǎng)電鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。做網(wǎng)電鉆機(jī)的廠家有較多，每家都采用自己的標(biāo)準(zhǔn)。使得鉆井公司的網(wǎng)電鉆機(jī)五花八門，配件不統(tǒng)一，一旦出現(xiàn)問題，無法快速進(jìn)行現(xiàn)場維修，容易給井隊(duì)造成誤工損失。應(yīng)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，方便使用。

4.機(jī)械鉆機(jī)升級(jí)為網(wǎng)電鉆機(jī)的不足。在純電動(dòng)鉆機(jī)升級(jí)為網(wǎng)電鉆機(jī)后，由于對(duì)鉆機(jī)原配置不做改造，保留原樣，實(shí)際使用是不存在問題。

五、結(jié)束語

電力作為目前國家大力發(fā)展的能源，使用電力代替柴油動(dòng)力無論是從其本身的經(jīng)濟(jì)效益還是從其附帶的社會(huì)效益來看都是有利的。推行使用電力也是對(duì)國家節(jié)能減排，推廣清潔能源的政策的具體支持。同時(shí)也可以促進(jìn)鉆井行業(yè)和電力行業(yè)的技術(shù)融合，對(duì)促進(jìn)鉆井的發(fā)展有很多的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王新峰.網(wǎng)電鉆機(jī)供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].中國石油大學(xué)，2010：10-16.