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石油的钻采设备及工艺
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。
为了尽快提高我国石油钻采设备水平，缩小与国外的差距，一方面要保护“国货”，国内能满足的设备绝不去购买“洋货”多，另方面要有选择地购买一些样机，供科研、制造单位进行解剖和研究，以资在自行研制时借鉴。
四是要在消化吸收引进技术上打破部门、单位的封锁。
引进国外技术应该采取行政手段，打破封锁，全国受益，使引进技术在促进我国石油钻采设备的发展中起到更大作用。
结语
近年来，石油钻采机械设备及工艺，通过引进先进技术和科研，更新了老产品，开发了新产品，质量逐年提高，品种不断增加，主要常规的钻采机械设备已形成了系列，一些关键机械产品和设备实现了更新换代，实有钻采设备得到了很大的发展。
参考文献
[1] 何军国，郭谊民，韩延红.油钻采设备的防腐工艺研究[J]. 石油矿场机械，2002(06).
[2] 田 晖，杨宏治.中国石油钻采制造业市场分析[J].法制与社会，2007(03).
[3] 韩晓杰，胡庆明.2011年石油石化装备面临市场新契机[J].气体分离，2011(04).
[4] 雷永刚.石油机械制造业产品与技术发展预测[J].科技信息(科学教研)， 2007(06).
石油的钻采设备及工艺【2】
摘 要：石油，作为支撑众多行业工作正常开展的前提和基础，已经成为国民经济建设的主体。
从建国初期开始，我国一直将石油作为其主要发展的产业，所以对于石油的钻采技术的研究就更为迫切。
相关资料显示，目前众多企业在进行油田开采的过程中采用的相关机械设备具有种类繁多的特点，其中包括不同类型以及特殊功能的钻机、抽油机等等。
为了保证石油产业的健康发展，该文就目前所有勘探采集过程中所使用到的相关钻采设备以及相应的工艺进行分析，具体研究内容做如下说明。
关键词：石油产业 钻机设备 工艺研究
我国在还未解放之前，其归属为半封建、半殖民状态，所以其能够拥有的制造业也是显得寥寥无几，对于石油这个产业的发展研究，更是想都不敢想的。
但是，随着中国在国际中占有力以及地位的不断提升加速了各个行业的发展，这其中也包括石油产业。
为了石油产业的进一步发展，所以对石油的钻采设备及工艺开发势在必行。
1 我国石油钻采设备发展历史
1.1 19世纪60年代
我国最早的石油钻采设备机械是太原矿山机器制造厂与兰州通用机器制造厂生产的，但是那个时候没有专门的钻采机械制造业。
1.2 国民时代
由于一直是在引用国外的机械设备，因此中国那个时候只有一些钻采设备修理厂。
1.3 开国以后
自从开国以后，由于国家对石油工业开发十分的重视，因此我国的石油钻采机械从那个时候才得以迅速发展起来。
2 石油的钻采设备及工艺发展的四个阶段
2.1 石油钻采设备配件的制造工艺仿制阶段
由于苏联、罗马尼亚、匈牙利等一些社会主义国家对我国的石油开发提供了大量石油钻采设备，从此为我国钻井、采油提供了物质基础。
在这期间，我国国内大型机器制造厂开始仿制这些国家的石油钻采设备中的配件，当时大多数是为了及时对其进行维修。
2.2 石油钻采设备制造工艺仿制阶段
最早开始对石油钻采设备仿制的机器制造厂是上海大隆机械厂，先开始生产石油钻采机械的配件，后来成功仿制了苏联国家的泥浆泵，而且开始试着仿制其他机械。
继而吸引更多的机械制造厂进行争相效仿，不仅制造了多种型号的钻采设备而且还仿制了很多质量较好的辅助设备。
2.3 我国自制研发石油钻采设备以及相关制造工艺
由于我国倡导的“独立自主，自力更生”思想，我国在石油的钻采设备上开始凭借自己国家的技术力量自主研发制造，终于通过对克拉玛依油田的By―40钻机进行技术改造，制造了起重百吨的钻机搬家专用车以及井底电动钻具。
随后，很多的机械制造厂也制造出了更多关于油田开发的辅助设备。
1960年由兰州石油机械研究所召开了相关协调会议，通过了我国当时第一个钻机系列的协定，这个协调会议标志着我国的石油钻采机械制造与科研进入一个全新阶段。
随后渐渐制定了一些关于石油钻机的相关规定，标志着我国石油钻采制造业的兴起。
2.4 石油钻采设备制造工艺进入引进、开发、创新阶段
中国近年来实行对外开放政策，开始引入了一批国外先进的石油钻采设备，从此给我国钻采事业开发、科研等各方面带来了显著的效果。
3 我国石油钻采设备及工艺的显著效果
3.1 科研开发取得了显著的效果
例如，渤海五号以及七号自升式钻井船，都得到了我国的科技进步奖等等。
3.2 研究出新型工艺，制造出新型钻采设
具有分析三缸单作用泥浆泵，其主要设计的依据，是计算数学模型，并较好的强化了套筒滚子链条工艺，并制造出了相关辅助设备，从此为我国钻井技术水平的提高打下了基础。
而且近几年来，我国生产的相关设备配件还出口国外。
3.3 石油的钻采设备零件标准化和产品系列化有了长足进展
自从1980年以后，我国的油田设备标准已过400多项(包含国家标准11项)。
3.4 石油钻采设备科研机构和教育的发展
我国各大油田都建立有相关石油钻采机械研究所以及钻进工艺研究所，而且还具备了很多各种钻采设备的试验条件，从而促进我国石油钻采设备机械制造业进一步发展。
3.5 加强各个机械制造业之间的探讨与合作
1985年在北京正式成立中国石油设备协会，从此推动我国石油设备制造业蓬勃发展。
3.6 我国制造的石油钻采设备开始出口国外
我国从1981年就开始对国外出口我国制造的石油钻采设备了。
随后，越来越大的石油钻采设备系列以及相关辅助设备出口国外。
4 结语
该文对石油的钻采设备及制造工艺的发展史进行了阐述，由此可见，我国的石油业的迅速发展带动了我国石油的钻采设备及工艺的崛起，甚至令我国的钻采设备、工艺以及相关辅助设备都出口国外，得到全世界的认同，因此，我国自主研发的钻采设备、工艺以及相关辅助设备已经满足我国石油的开发需要了。
参考文献
[1] 何军国，郭谊民，张勇，等.石油钻采设备的防腐工艺研究[J].石油矿场机械，2002(3).
[2] 李谋成.质子交换膜燃料电池金属双极板材料的腐蚀行为研究[D].中国科学院研究生院(金属研究所)，2002.
[3] 徐滨士，马世宁，朱胜，等.再制造工程中的热喷涂技术[C]//第十一次全国焊接会议论文集(第1册).2005.
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