石油钻井设备的节能措施和建议探索

发表时间:2020/12/8   来源:《工程管理前沿》2020年8月第24期   作者:刘承业 刘磊
[导读] 本文通过概述石油钻井设备的能耗问题,提出了推进节能的措施和建议。
        刘承业  刘磊
        胜利油田黄河钻井总公司  257000
        摘要:21世纪以来,经济社会的进步使得各行各业得到了迅速的发展,石油行业中的石油钻井设备也随着行业的发展得到了不断的更新,节能作为衡量石油钻井设备先进性的一个重要指标,在石油行业新技术的研发中被广泛研究。本文通过概述石油钻井设备的能耗问题,提出了推进节能的措施和建议。
【关键词】石油;钻井设备;节能措施
        引言
        现阶段,我国石油行业有显著性的高耗能、高浪费的问题,在石油耗能浪费的问题中,石油钻井设备的耗能偏高在整体耗能问题中占据了很高的比例。随着近些年环境问题的逐渐突出,国家快速推进节能减排方针,社会各行各业为响应环保减排的号召,都积极推进节能方案的实行。在石油行业中,以钻井设备能耗优化为首的节能工作势在必行。只有通过研究和实践降低钻井设备能耗,才能够使石油开采的生产效率得到较大幅度的提升,进而提高经济收益并加强对自然资源的有效利用。
一、石油钻井设备节能中存在的问题
(一)、钻井设备效率低
        目前国内石油行业所使用的钻井设备与国外相比存在技术落后、生产转化率低等问题。这一方面是由于技术的落后导致设备本身存在系统性低效率,例如采用落后的机械式人工设备,耗费人力成本的同时加剧了能源的浪费。另一方面在于设备使用企业对设备的使用管理机制不健全,使石油钻井设备的应用经常在时间和空间上没有明确的限制,这就导致钻井设备长时间高负荷的运转或在恶劣环境中无保护的使用设备,从而加速了设备的老化,使得设备工作效率较低,设备实际的耗能规模增大[1]。
(二)、缺乏有效的监督管理
        大部分石油开采企业在开发石油时,过度单一的追求经济利润,而忽视对企业整体规范的监管。在绩效压力下负责人能够在保证质量的前提下快速的完成钻井任务已经不易,而对于钻进设备在使用过程中的防护问题、污染问题以及能耗问题则并不能做到兼顾。甚至部分相关操作者更偏向于追求时间效益和经济利润而故意造成这些问题。同时,对权利缺乏监督也会导致掌权者滥用职权谋求个人发展等问题,掌握设备相关使用权的责任人可能会利用职权在设备维护和运营过程中弄虚作假,例如利用维护费用等虚假票据向上级部门寻求资金来套取经济利益。实质上,对于钻井设备的使用一般要通过精准的实地考察,模拟作业时的环境状态,并通过相关技术测算设备届时根据现场条件实际使用所能达到的效率,然后在此基础上针对一些可预测的问题进行预备处理和方案改进。部分管理者往往忽视了在设备使用程序中看似不那么重要的一些问题,造成了在实际开采石油过程中由于环境因素或者突发状况对设备产生的损伤和破坏[2]。此外,对设备使用规范和约定制度不健全会导致工作人员的投机行为或者工作怠慢,从而加大设备故障的风险。这些监督管理的不健全最终都会导致石油钻井设备的高耗能。
(三)、设备使用者的操作陋习和技能缺乏
        钻井设备能耗高的另一主要原因在于工作人员不正确的操作习惯和不够专业的操作技术。对于利用石油钻井设备开采石油这一过程,操作者的专业素养和使用规范直接影响着设备的能耗程度。部分使用者在使用时缺乏前期培训和操作经验,缺少正确的节能意识,导致设备得不到充分利用,例如一些使用者在恶劣环境中会不恰当的利用钻井设备进行照明、取暖等活动。并且由于工作人员所操作的设备一般不直接关系到自身的经济利益,因此在勘探开采过程中会出现操作者为了节约时间等目的而采取不利于设备节能的一些操作方法。在钻井现场,可能由于作业人员的专业素养较差,在面对一些常见的故障情况时,工作人员经常不能够及时准确的进行补救,导致一些本可以避免的损失。


二、石油钻井设备节能措施
(一)、利用新技术,提高设备生产效率
        企业在采购设备时,从品牌和型号上可以优先选择能耗低、转化率高的设备。从喷油的精准度来说,优先采用ECM控制模式来调节柴油机的最佳喷油,较大程度的提高能源转化效率[3]。从操控角度来说,用电喷式柴油机替换机械式柴油机使得操控能够更加精准。将柴油机的变速箱更新为液力偶合器,其在作业期间通过降低对原动机的冲击来减少对原动机的震颤从而对设备的使用寿命具有一定程度的延伸,最终提高设备的使用效率[4]。用无功补偿和谐波抑制技术来加强设备功率。同时,企业领导层要重视技术革新,积极寻求创新型技术并及时推动技术改革。
(二)、加强考核体系,健全节能制度
        企业应设立专门的降耗部门,自上而下落实各个部门在工作过程中的节能规范问题。要建立严格的量化考核制度,将节能效果加入经营考核的范畴中,通过一定的奖惩措施结合量化考核制度全方位的刺激企业各阶层成员主动节能减排。此外,要规范钻井设备的使用,规定石油钻井设备在不同作业环境和不同使用时间下的最佳使用参数范围。规定恰当的维修周期和养护的和方法,同时要界定清楚各个环节对应的责任部门,在建立量化考核制度的同时配合岗位问责制,积极促进钻井设备的节能减排工作。另外,从行业整体方面来说,政府相关部门要从宏观角度持续健全钻井设备的节能机制,推动优化改革措施落实到基层操作员,创建专有的监管部门来约束和指导各个企业的操作。
(三)、强化员工教育,提高员工节能意识
        钻井设备的操作者是整个钻井过程中的基础人员,如果钻井操作人员操作失误,将为设备带来巨大的安全和能耗风险。因此为了减少不必要的成本,降低操作员的操作风险,企业应该加强对员工的培训教育。一方面,要通过课程培训和实操训练来培养员工使用设备的专业技能和操作规范,培养员工复杂作业的技能和紧急故障处理的能力,企业可为员工建立“新老员工帮扶共建”,通过老员工的经验传授来培养年轻员工的节能意识和实际操作能力。另一方面,要帮助员工提升岗位责任感和职业道德,并通过讲座、现场演示等方式教导作业人员意识到节能的重要性,同时采取股权激励、量化考核等方式将员工的利益与公司的利益相关联,提升员工的工作积极性。此外,企业要保障设备使用现场的工作人员的基本需求,做好工作环境的基础保障,防止员工故意使用钻井设备进行取暖、照明等造成能源浪费。
(四)、加强钻井设备的预防性措施
        钻井设备由于作业的特殊性,在作业现场如果出现问题而没有系统的应对方案就很难快速修复,不仅会影响工作效率,还会造成生产成本的大额增加。因此,在使用钻井设备之前务必要做好预防措施,制定详细的紧急预案。其中最重要的措施是预防性维修。在作业前应对设备进行全面检修,在作业中应按设备运转的时间或者所完成的任务单位定期进行检修。企业相关部门还应从后勤保障和应急处理两方面采取预防性措施来间接达到节能目标。例如预先分析作业环境的气温、湿度、地形等环境特点,为现场工作人员配备适应环境的保障装备。预判在现场可能出现的突发状况,预先安排应急措施。
        结论:综上所述,未来石油钻井设备在行业中的应用要与时俱进,节能减排的能力将极大程度的决定钻井设备在未来的应用范围和应用前景。目前钻井设备存在着由于技术落后、监管缺乏、意识不足等问题引发的耗能高、效率低的问题,针对这些问题,本文给出了相应的优化措施,即加强企业设备技术更新、完善监管制度、培养员工正确的节能意识等。企业通过部分优化可以令石油钻井设备的节能效果得到提升。
【参考文献】
[1]闫园园,解庆,胡林,郑丁,赵凯.石油钻井设备的节能措施及其相关建议[J].价值工程,2019,38(20):200-202.
[2]本刊编辑部.《石油钻井设备节能技术措施效果测试与计算方法》标准通过专家技术审查[J].石油石化节能,2012,2(10):10.
[3]高志荣.试论石油钻井设备的节能措施及建议[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(06):246.
[4]郭庆钢,国伟,雷晓程.浅析石油钻井设备的节能措施及建议[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(03):285.
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