淺析石油鉆機中的新技術(shù)及應(yīng)用

劉爽

【摘 要】隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，石油開采行業(yè)的戰(zhàn)略地位更加重要，大量新技術(shù)也融入到了新時期石油開采行業(yè)的發(fā)展中，為優(yōu)化石油開采效率、提供更加優(yōu)質(zhì)的能源供應(yīng)注入了新的活力。論文立足石油鉆機這一石油開采的重要部分，探尋石油鉆機新技術(shù)的應(yīng)用。

【Abstract】With the rapid development of economy， the strategic position of oil exploitation industry is more important. A large number of new technologies has been integrated into the development of oil exploitation industry in the new era， which has injected new vitality into optimizing the efficiency of oil exploitation and providing more high-quality energy supply. Based on the oil drilling rig， an important part of oil exploitation， this paper explores the application of new oil drilling rig technology.

【關(guān)鍵詞】石油鉆機;新技術(shù);應(yīng)用分析

【Keywords】 oil drilling rig; new technology; application analysis

【中圖分類號】TE922? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）05-0164-02

1 引言

新時期，石油開采行業(yè)迎來了新的發(fā)展優(yōu)勢，同時也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。如何滿足更高質(zhì)量的能源需求、優(yōu)化開采作業(yè)成為石油單位攻堅克難的主要方向。石油鉆井作業(yè)是一切工作的基礎(chǔ)，同時，其工作程序及工作環(huán)境也較為復雜，石油鉆機作業(yè)的技術(shù)質(zhì)量將直接影響到鉆井作業(yè)的效率。當前，我國多數(shù)石油企業(yè)積極借鑒國外石油開采的先進技術(shù)，結(jié)合我國長期以來的開采經(jīng)驗，使得大量新技術(shù)融入石油鉆機中，為我國石油開采行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。

2 石油鉆機中的新技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 變頻驅(qū)動技術(shù)

我國的石油鉆機曾長期采用機械傳動的方式，主要依靠柴油機進行驅(qū)動，而部分西方發(fā)達國家則較早地開始了電驅(qū)動鉆機的實踐應(yīng)用。20世紀80年代末期，我國自主研發(fā)了國內(nèi)第一臺依靠采用直流驅(qū)動形式的2J45D陸地電動鉆機，為石油鉆機驅(qū)動技術(shù)的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。20世紀末，電子電力信息技術(shù)發(fā)展迅猛，直到今天仍然呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，這就為變頻技術(shù)應(yīng)用于石油鉆機提供了條件。當前，我國石油開采領(lǐng)域的變頻驅(qū)動技術(shù)居于世界前列，變頻點驅(qū)動鉆機的鉆進深度可以達到3000～12000m的優(yōu)質(zhì)效果。

變頻驅(qū)動技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的電能驅(qū)動技術(shù)，具有能耗低、效率高的顯著優(yōu)勢，在可持續(xù)發(fā)展的背景下，其全面取代柴油驅(qū)動是必然趨勢，這一技術(shù)的大量應(yīng)用也為企業(yè)的節(jié)能減排工作提供了很大支持。近年來，隨著變頻驅(qū)動技術(shù)在石油鉆機中的深入應(yīng)用，專業(yè)人員經(jīng)過持續(xù)的實踐摸索與系統(tǒng)的理論研究，已經(jīng)研發(fā)出了全數(shù)字交流驅(qū)動電動鉆機，這一鉆機的應(yīng)用價值更加突出，其結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活、維護便利，對于復雜作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)程度極強，也將實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

2.2 自動送鉆技術(shù)

自動送鉆技術(shù)也是一種嶄新的石油鉆機技術(shù)，在實踐應(yīng)用中展現(xiàn)出了較強的應(yīng)用價值。利用自動送鉆技術(shù)，在鉆機正常鉆進的過程中，無需通過傳統(tǒng)的司鉆人員組織調(diào)節(jié)的形式，即可以依照規(guī)范要求完成對鉆壓、鉆速的調(diào)節(jié)工作。采用自動送鉆技術(shù)的鉆進系統(tǒng)是一個彈性系統(tǒng)，在其車頭和絞車之間有一個游車、鉆柱系統(tǒng)協(xié)調(diào)構(gòu)成的基礎(chǔ)部分。這一技術(shù)的最顯著優(yōu)勢就在于其運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的摩擦力相對較小，與傳統(tǒng)司鉆操作技術(shù)相比，自動送鉆避免了手動操作的干擾，打破了人工給進的不均勻力度限制，也避免了各種不同類型的摩擦，將摩擦力控制在了相對較小的范圍內(nèi)，這對于保障井底鉆進系數(shù)及整體工作的準確性具有重要作用。

2.3 鉆機網(wǎng)電改造節(jié)能技術(shù)

當前，為了落實可持續(xù)發(fā)展的基本目標，“油改電”已經(jīng)成為石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢，這對于實現(xiàn)節(jié)能減排的效果具有重要意義。具體來說，鉆機的網(wǎng)電改造主要包括電動鉆機網(wǎng)電改造和機械鉆機網(wǎng)電改造。兩者的工作流程具有較高的一致性，均是依托于油區(qū)內(nèi)部的高壓網(wǎng)電，使得高壓網(wǎng)電經(jīng)由變壓器、無功率補償裝置、濾波裝置等被處理，在處理工作完成之后，其會輸出相應(yīng)的交流電，再將這項交流電輸

入原配的電控系統(tǒng)，即VFD、SCR，以此來為驅(qū)動絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵等設(shè)備的工作提供動力，為后續(xù)的鉆井操作打下基礎(chǔ)。

2.4 計算機集成控制技術(shù)

計算機集成控制技術(shù)是應(yīng)對石油鉆井自動化程度提高的必要技術(shù)，可以減少因控制數(shù)量增加帶來的效率問題。在鉆井工作中，集成化的控制系統(tǒng)主要采用PLC技術(shù)實現(xiàn)對儀表系統(tǒng)、變頻驅(qū)動系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等各類系統(tǒng)的集約化管理，這大大提升了信息的收集與整合效率，為保障鉆井作業(yè)的有序進行打下了基礎(chǔ)[1]。

國外的集成控制技術(shù)起步較早，尤其是美國國民油井的電子司鉆CyberBase和阿克公司的鉆進可視化系統(tǒng)Drillview更是得到了世界范圍內(nèi)的認可。而我國的相關(guān)研究與實踐起步較晚，但是近年來的發(fā)展速度也明顯加快，逐漸與我國石油行業(yè)的發(fā)展保持了一致性。20世紀末，我國部分學者開始了針對全數(shù)字鉆機電氣控制系統(tǒng)的嚴控，主要采用微處理器作為依托，進行基礎(chǔ)的軟件控制，該系統(tǒng)已經(jīng)可以實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)作業(yè)問題、保護、顯示的基礎(chǔ)功能。近年來，集成控制技術(shù)不斷升級，大大便利了石油單位的現(xiàn)代化管理，也切實提高了石油鉆井操作的工作效率。

3 結(jié)語

綜上所述，石油鉆機新技術(shù)的應(yīng)用在實踐中展現(xiàn)了獨特的優(yōu)勢，為石油開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)支撐。專業(yè)人員與研究學者應(yīng)當繼續(xù)關(guān)注新技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新，準確把握石油鉆井中涌現(xiàn)出的新問題、總結(jié)針對性的新方法，并形成具有指導價值的新經(jīng)驗，推動石油鉆井工作全面智能化、自動化的發(fā)展進程。

【參考文獻】

【1】王艷杰，顏偉，楊軼普. 淺談石油鉆機智能送鉆技術(shù)[J]. 中國設(shè)備工程，2019（04）：163-164.