石油工程網電技術的具體應用

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，以及響應節能減排的國家政策，對鉆井系統用油改為用電是以后的必然趨勢。本文從鉆井系統中網電應用的優缺點和應用現狀，結合目前應用的一些問題，提出了網電在今后鉆井系統中應用的展望。

關鍵詞：網電；節能；環保

一、鉆井系統網電技術的產生及發展

從鉆井行業的動力源的發展來看，在鉆井系統中使用網電的思想最早可以追溯到上世紀90年代。最初的想法是使用現有的380V工業電，給鉆機的低壓電器設備和照明設備供電，但受井隊作業環境的限制，該技術發展比較緩慢。主要有兩種用電方式：一種是從10kV電網上取電，不變壓，直接用10kV電驅動高壓電機，再帶動機械設備；另一種是將10kV電壓經變壓器變壓到690V和400V，出線再接到井隊的電控房，再給各用電設備供電。經過多年開發研究，已成功研發出適合ZJ20型到ZJ70型全系列鉆機網電設備，并擁有該技術的主要專利。

二、網電技術應用的優缺點

（一）應用網電的優點

1.噪音：不論是柴油機還是柴油發電機，在運行時都會產生很大的噪音。應用網電可以徹底清楚這個最大的噪音源。極大的改善的鉆井工人的作業環境，有利于保護身體健康。

2.減排：柴油機燃燒柴油排出的廢氣中含有大量的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物以及顆粒物，是主要的大氣污染物，使用網電可以極大的減少廢氣的排放，保護環境。

3.節能：相比于使用柴油，使用網電成本更低，可以節約大量成本開支。維護：使用網電不但可以減少設備的維護量，還可以省下大量柴油機耗材的開支，降低工人勞動強度。

4.節能：相比于使用柴油，使用網電成本更低，可以節約大量成本開支。

維護：使用網電不但可以減少設備的維護量，還可以省下大量柴油機耗材的開支，降低工人勞動強度。

5.減排：柴油機燃燒柴油排出的廢氣中含有大量的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物以及顆粒物，是主要的大氣污染物，使用網電可以極大的減少廢氣的排放，保護環境。

6.維護：使用網電不但可以減少設備的維護量，還可以省下大量柴油機耗材的開支，降低工人勞動強度。

（二）應用網電的缺點

1.功率：每臺鉆機需要大量的負荷，現有電網線路剩余容量不足，難以滿足多臺ZJ40型鉆機的使用。對于ZJ50型和以上的大型鉆機能滿足的區域少。

2.標準：研究的單位較多，沒有統一的行業標準，一旦出現問題不能及時解決，通用型低。

三、網電鉆機應用現狀

在鉆井系統應用網電已經發展的多年，已經取得了不少成效。同時，集團公司對于網電應用的技術作為節能環保的重點項目進行推廣，相應的配套設施和政策也在不斷完善。

（一）網電應用中電網現狀

鉆井作業不同于一般的工廠或企業有固定的生產地點，而是需要根據地質勘探所確定的井位選擇合適的位置進行鉆井作業，具有很大的隨機性。而勘探井或是新開發的區塊一般配套建設不夠完善，工業電網沒有架設，制約了網電的使用。目前而言，一般在老油區有比較完善的電網分布。網電的使用雖然可以消除噪音等污染，但是鉆機本身功耗較大，即使可以在居民較密集的區域施工，也要受到這個問題的制約。

（二）現有鉆機使用網電的改造方案

現有鉆機一般都是使用柴油作為能源進行驅動，需要進行一定的改進以使用網電。

1純電動鉆機。純電動鉆機一般不需要進行特別的改進，原先的動力系統直接保留，只需在原系統上直接將網電的配套設施接入以代替柴油發電機即可，兼容性很好。目前的純電動鉆機一般都是使用的網電。

2.機械類或復合鉆機改造。這類鉆機比較復雜，需要對原鉆機設備進行一定程度的改造。主要思路是用大功率電動機組代替原來的柴油機組。對于ZJ30型及以下的鉆機只需要替換一臺柴油機即可，但對于ZJ40及以上的鉆機，需要替換兩臺柴油機組。

3.小網電。對于一些電網負荷過重，剩余容量不足以帶動全部鉆機設備的地方，可以只使用網電帶動輔助設備以及生活用電，大功率的絞車、轉盤和泥漿泵依然使用原有的動力設施。

四、網電鉆機應用展望

網電鉆井技術經過多年發展，技術已經比較成熟，但在實際使用仍然存在一些問題，限制了該技術的進一步推廣應用和發展，具體包括以下幾個方面：

1.使用網電技術的基礎條件不足。因網電鉆機功率較大，電網負荷高，剩余容量不足以帶動大型的鉆機，尤其是ZJ50、ZJ70型網電鉆機，受限制更多。

2.政策不足。網電的使用除了帶來的可觀的經濟收益以外，更多帶來的是其社會效益，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關系，并且使在進居民區施工成為可能。應加大對于改油用電的獎勵政策，鼓勵使用電力，協調鉆井公司、采油廠和電力公司的關系。

3.網電鉆機標準不統一。做網電鉆機的廠家有較多，每家都采用自己的標準。使得鉆井公司的網電鉆機五花八門，配件不統一，一旦出現問題，無法快速進行現場維修，容易給井隊造成誤工損失。應制定統一的標準，方便使用。

4.機械鉆機升級為網電鉆機的不足。在純電動鉆機升級為網電鉆機后，由于對鉆機原配置不做改造，保留原樣，實際使用是不存在問題。

五、結束語

電力作為目前國家大力發展的能源，使用電力代替柴油動力無論是從其本身的經濟效益還是從其附帶的社會效益來看都是有利的。推行使用電力也是對國家節能減排，推廣清潔能源的政策的具體支持。同時也可以促進鉆井行業和電力行業的技術融合，對促進鉆井的發展有很多的積極作用。

參考文獻：

[1]王新峰.網電鉆機供電系統關鍵技術研究與應用[D].中國石油大學，2010：10-16.