中東沙漠快移鉆機地區差異性分析

楊 斌,李 敏,曹曉東

(1.四川宏華石油設備有限公司 產品研究所，四川 廣漢 618300；2.成都紡織高等專科學校 機械工程學院，四川 成都 611731)

0 引言

中東是世界上石油儲量最為豐富、石油產量和輸出量最多的地區，中東石油的探明儲量約占世界石油總探明儲量的一半以上，石油產量約占世界總產量的1/4，中東各國所產石油的90%供出口，出口量占世界石油出口量的3/5。中東的石油資源主要分布在波斯灣及其沿岸地區，沙特阿拉伯、科威特和伊拉克是世界重要的產油國。

對于在中東地區作業的鉆機而言也有其特殊性，包括鉆井環境的特殊性、配置要求的特殊性、設計的特殊性以及管理維護的特殊性[1，2]。對于石油鉆機研發和制造商而言，必須首先熟悉客戶的需求，再最大化滿足客戶的需求，做到有的放矢。本文首先對中東地區石油鉆機的發展方向進行了簡要介紹，然后針對中東各地區客戶對石油鉆機的運輸條件和個性化要求進行分析，總結出各地區石油鉆機設計和配置要點，期望石油鉆機生產企業以客戶需求為導向，從而提高產品的市場競爭力。

1 中東沙漠快移鉆機發展的主要特點

中東的高原地區和平原地區界限分明，其中平原地區大部分都是空曠沙漠戈壁環境。特殊的環境造就了特殊的鉆機需求，該地區作業的沙漠快速移運鉆機主要特點如下：

(1) 惡劣環境下的高適應性。中東地區為沙漠戈壁環境，鉆機要求抗風沙、抗高溫，適應性要強。

(2) 高移運性。對于距離為10 km的新井場，常規鉆機搬家模塊需要55車次左右，搬家時間約15 d，而快速移運鉆機要求搬家模塊少，并且3 d內能完成井場搬家。

(3) 配套自動化程度高。中東石油公司原普遍采用歐美鉆機，對鉆機配套要求高，需求為交流變頻電動鉆機，并需逐步配備自動化設備，例如頂驅、鐵鉆工以及其他自動化機具，并需要結合和配套先進的一體化控制技術。

(4) 鉆機HSE及安全要求高。作業區塊石油公司對HSE要求嚴格，對鉆機配套設備的安全性也要求高，例如鉆機要能節能環保、降噪以及具備防墜等措施。

2 中東地區沙漠快移鉆機地區差異性分析

2.1 科威特地區

科威特地區需求主要以550HP和750HP修井機以及1500HP和2000HP快速移運鉆機為主，也有少量1000HP鉆機和3000HP鉆機的需求。

運輸條件如下：①鉆機除固控罐和油水罐外，其他部件需滿足全整拖要求，包括主機整體拖掛、井架整體拖掛、泥漿泵整體拖掛、動力系統整體拖掛；②主機整體拖掛時，從地面到井架最上端總體高度控制在158 ft(48.15 m)以內，以滿足過高壓線的要求(如圖1所示)，所以對于深井鉆機井架需設計為頂部可折疊式；③由于科威特地區鉆井作業主要在戈壁地區，拖掛輪胎通常采用斜交輪胎；④整體拖掛寬度無強制限制，但鞍座載荷不得大于50 t。

圖1 科威特地區主機整體拖運

個性化需求如下：①井架通常要求為主絞車起升，底座為液壓小絞車起升，底座除了滿足整拖的要求外，還需滿足叢式井作業的要求；②除配套頂驅和鐵鉆工外，無其他自動化機具配置要求，其中頂驅導軌能隨井架起升下放；③固控凈化設備為進口件，砂泵采用國產，罐體罐面采用模塑格柵，罐體為單層方形結構；④電控系統采用國產化集成系統，司鉆控制室要求為局部或整體正壓防爆，單司鉆結構；⑤HSE滿足常規國際化通用技術要求，目前新鉆機也提出了滿足二次防墜的特殊要求[3]；⑥配套冷卻水罐，用于絞車油箱和液壓站油箱內液壓油冷卻。

2.2 阿聯酋地區

阿聯酋地區需求主要以1500HP和2000HP快速移運鉆機以及撬裝式3000HP鉆機為主。

運輸條件如下：①部件需滿足全整拖要求，包括主機整體拖掛、井架整體拖掛、泥漿泵整體拖掛、動力系統整體拖掛；②鉆井作業主要在沙漠地區，拖掛輪胎需采用浮力式結構，并配剎車系統；③道路無特殊限制要求。

個性化需求如下：①井架和底座通常要求采用主絞車起升；②除配套頂驅、鐵鉆工、Offline離線接單根設備和動力貓道外，無其他自動化機具配置要求；③固控凈化設備及砂泵為進口件，罐體罐面采用模塑格柵，罐體為單層方形結構；④電控系統采用國產化集成系統，司鉆控制室要求為局部正壓防爆；⑤HSE滿足常規國際化通用技術要求；⑥配套冷卻水罐，用于絞車油箱和液壓站油箱內液壓油冷卻。

2.3 阿曼地區

阿曼地區需求主要以1000HP和2000HP快速移運自動化鉆機為主，逐步也有少量3000HP鉆機的需求。

運輸條件如下：①部件需滿足全整拖要求，包括主機整體拖掛、井架整體拖掛、泥漿泵整體拖掛、動力系統整體拖掛、固控罐拖掛以及油水罐拖掛；②道路有特殊限制要求，即主機整體拖掛滿足拖掛輪胎外緣間距≤7.5 m(最大可以放寬到7.9 m)，整拖模塊4 m以下高度位置運輸寬度≤10 m，其他拖掛要求模塊高度≤11 m；③各拖掛輪胎首選浮力式結構，并配剎車系統；④整拖拖車鞍座載荷在20 t～45 t之間。

個性化需求如下：①井架和底座首選油缸起升式結構；②配套全套自動化機具，包括頂驅、鐵鉆工、二層臺排管機、鉆臺機械手、單根或雙根動力貓道、地面接單根裝置和液壓吊卡等，對于1000HP雙立根鉆機要求起下鉆速度為600 m/h，對于2000HP三立根鉆機要求起下鉆速度為900 m/h；③固控凈化設備和砂泵為進口件，罐體罐面采用模塑格柵，罐體為單層結構，形狀趨向于圓弧底；④電控系統采用國產化集成系統，司鉆控制室要求為整體正壓防爆；⑤HSE滿足常規國際化通用技術以及DROPS要求；⑥配套冷卻水罐，用于絞車油箱和液壓站油箱內液壓油冷卻；⑦發電房要求為靜音房設計，噪聲等級為1 m測距之外不得大于85 dB。

2.4 沙特地區

沙特地區需求主要以2000HP快速移運鉆機為主，最近也有1000HP修井機的需求。

運輸條件如下：①除配套主機整體拖掛和井架整體拖掛外，鉆機其他部件采用常規撬裝式結構；②模塊整拖時需選擇搬家路線，要求井架整體拖掛高度≤11 m；③滿足空曠沙漠戈壁地區運輸，拖掛采用斜交輪胎，也無強制限重要求。

個性化需求如下：①井架和底座首選油缸起升式；②除配套頂驅和鐵鉆工外，無其他自動化機具配置要求，其中頂驅導軌能滿足隨井架起升下放的要求；③固控凈化設備和砂泵為進口件，罐體罐面采用模塑格柵，罐體首先為雙層方形結構；④電控系統采用國產化集成系統，司鉆控制室要求為整體正壓防爆；⑤HSE滿足常規國際化通用技術以及DROPS要求；⑥絞車油箱和液壓站油箱內液壓油采用強制風冷的冷卻方式。

2.5 其他地區

其他地區包括伊拉克、也門等地區，鉆機以750HP/1000HP車載鉆機和2000HP撬裝鉆機為主，沒有苛刻的運輸條件限制，通常配套全套國產化設備，以滿足用戶對鉆機經濟性的要求。

3 結論

本文分析了中東地區沙漠快移鉆機發展的主要特點，總結了科威特、阿聯酋、阿曼、沙特以及其他中東地區作業鉆機的運輸條件和個性化需求，旨在使鉆機生產企業可以針對不同地區采取相應的鉆機開發策略；另外，再結合自身的優勢，在不斷對已有鉆機產品進行標準化和系列化的同時，最大程度地滿足客戶的需求，為企業帶來更多的利潤增長點。