石油鉆井設(shè)備節(jié)能降耗措施與建議

摘 要：針對石油鉆井設(shè)備的節(jié)能降耗問題，本次研究首先對石油鉆井設(shè)備的能耗問題進行系統(tǒng)分析，在此基礎(chǔ)上，對石油鉆井設(shè)備的節(jié)能降耗措施以及建議進行深入研究，為降低石油鉆井設(shè)備的能耗奠定基礎(chǔ)。研究表明：受到社會對能源需求量提升的影響，石油鉆井設(shè)備越來越重要，但是該種類型設(shè)備的能耗相對較高，其主要原因在于節(jié)能意識欠缺、鉆井技術(shù)的間接作用以及設(shè)備負載端存在波動工況，因此，相關(guān)企業(yè)需要從提高節(jié)能意識、引進先進技術(shù)及設(shè)備、利用新型清潔能源以及應(yīng)用儲能技術(shù)等角度入手，分別采取多項有效措施，全面降低石油鉆井設(shè)備的能耗。

關(guān)鍵詞：石油鉆井設(shè)備;能耗原因;節(jié)能降耗;清潔能源;儲能技術(shù)

前言

在進行石油鉆井作業(yè)的過程中，其設(shè)備具有資金密集度高、能耗成本大等特點，通過對鉆井設(shè)備進行廣泛的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的設(shè)備主要依靠電能驅(qū)動。由于我國對于能源的需求量相對較大，因此，石油鉆探作業(yè)也相對較多，所使用的鉆井設(shè)備類型以及數(shù)量相對較多，由于石油等能源的價格相對較低，因此，對于鉆井行業(yè)而言，如何降低能耗進而實現(xiàn)成本控制屬于一項重要問題[1]。本次研究主要是從鉆井設(shè)備能耗相對較高的原因出發(fā)，提出降低能耗的措施，為實現(xiàn)節(jié)能降耗奠定基礎(chǔ)。

1 石油鉆井設(shè)備能耗原因分析

1.1節(jié)能意識欠缺

目前，全球的經(jīng)濟形勢在逐漸改善，在這種背景下，對于石油等資源的需求量在不斷提升，同時，盡管世界各國都在對新型能源進行研究，但是在新型能源得不到大力推廣及應(yīng)用之前，石油資源仍然是主要的能源，在這種背景下，鉆井行業(yè)的發(fā)展相對較為迅速，世界各國都將大量的成本費用投入到石油鉆井作業(yè)以及相關(guān)設(shè)備的研究領(lǐng)域，由于在鉆井作業(yè)過程中投入的費用相對較多，因此，鉆井作業(yè)過程中降低成本的意識相對較差，節(jié)能意識相對較低，如果鉆井企業(yè)只是將經(jīng)濟發(fā)展作為其主要目標，則設(shè)備的運行能耗將難以得到降低[2]。

1.2鉆井技術(shù)的間接作用

對于我國的石油行業(yè)而言，其發(fā)展速度相對較快，目前正在對部分地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜的區(qū)域進行開發(fā)，受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜的影響，對于鉆井作業(yè)提出了很高的要求，深井、超深井等技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對于某些較為復(fù)雜的鉆井技術(shù)而言，其對于鉆井設(shè)備的要求也相對較高，需要設(shè)備的輸出功率較大，在使用大功率設(shè)備的過程中，必然會引起能耗提升，因此，在節(jié)能降耗的過程中，需要對鉆井技術(shù)進行合理的優(yōu)化，盡可能降低高能耗設(shè)備的使用率，間接實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標[3]。

1.3設(shè)備負載端存在波動工況

在進行石油鉆探的過程中，隨著鉆井深度的不同，地層中的環(huán)境也必然會出現(xiàn)較大的變化，因此，相關(guān)設(shè)備的負荷也必然會出現(xiàn)波動，同時，隨著鉆井深度的不斷提升，鉆機等設(shè)備的負荷也將會大幅提升，這一系列的原因都會導(dǎo)致設(shè)備的電控系統(tǒng)出現(xiàn)波動，設(shè)備功率的變化也會導(dǎo)致能耗大幅提升。在另一方面，設(shè)備運行過程中存在一定的無用功，例如對于鉆機等設(shè)備而言，其主要是將電能轉(zhuǎn)化為動能，但是這個轉(zhuǎn)化過程中必然會產(chǎn)生一定的熱能，這部分熱能將會直接排放，最終導(dǎo)致設(shè)備的能耗提升。通過對我國部分鉆井企業(yè)進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其使用的鉆井設(shè)備相對較為落后，并沒有對其進行及時的更新，受到設(shè)備相對較為落后以及設(shè)備運行時間相對較長的影響，其能耗必然也會提升。

2 石油鉆井設(shè)備的節(jié)能降耗措施與建議

2.1提高節(jié)能意識

目前，我國正在進行經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，對于石油行業(yè)而言，其屬于我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，因此，石油行業(yè)需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，改變粗放式的生產(chǎn)模式，進而向著精細化生產(chǎn)的方向發(fā)展，由于能耗屬于石油企業(yè)發(fā)展過程中的成本費用，對于石油企業(yè)而言，其需要建立合理的經(jīng)濟評價體系，使得管理人員可以更加重視能耗問題。在另一方面，我國在2021年提出了碳中和和碳達峰的基本要求，在實現(xiàn)這兩項目標的過程中，不但需要降低碳的排放，還需要降低生產(chǎn)能耗，因此，鉆井企業(yè)需要根據(jù)目前的政策要求，對生產(chǎn)作業(yè)方式進行積極的改變，在管理的過程中，管理人員需要不斷降低節(jié)能降耗的重要性，進而使得工作人員都具備節(jié)能降耗的意識，只有企業(yè)中所有人員都重視節(jié)能降耗問題，才能真正實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。

2.2引進先進技術(shù)及設(shè)備

科技進步是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要措施，這主要是因為鉆井設(shè)備屬于工業(yè)設(shè)備類型，科技的進步不但可以使得設(shè)備的運行效率及運行安全提升，必然也會使得設(shè)備的能耗降低。通過對鉆井設(shè)備的發(fā)展歷史進行研究可以發(fā)現(xiàn)，其鉆井設(shè)備的發(fā)展歷史就是科技發(fā)展的歷史，對于鉆井而言，最初需要依靠柴油發(fā)動機進行驅(qū)動，在電力技術(shù)快速發(fā)展的背景下，鉆機開始依靠電能進行驅(qū)動，目前，半導(dǎo)體等多種類型的技術(shù)取得了巨大進步，變頻類型的電動機也開始逐漸出現(xiàn)，將該種電動機應(yīng)用于鉆井設(shè)備領(lǐng)域，可以克服設(shè)備負載端存在波動工況的問題，同時，還可以使得設(shè)備的智能化以及精細化取得進步，對于能量的平衡更加有效。對于我國大多數(shù)鉆井企業(yè)而言，在鉆井設(shè)備不出現(xiàn)較大故障問題的前提下，基本不會對鉆井設(shè)備進行更換，這種方式嚴重影響了節(jié)能降耗問題，因此，鉆井作業(yè)需要轉(zhuǎn)變該種方式，積極引進先進的鉆井技術(shù)及設(shè)備，從更新設(shè)備和技術(shù)的角度出發(fā)，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。同時，設(shè)備在連續(xù)運行以后，其運行效率必然會大幅降低，間接提高能耗，因此，企業(yè)還需要做好設(shè)備的維護及保養(yǎng)工作，從該角度出發(fā)，間接降低設(shè)備能耗。

2.3利用新型清潔能源

目前，我國大力提倡綠色發(fā)展，綠色發(fā)展就需要對新型能源進行開發(fā)，例如太陽能、風能等，我國在新型能源開發(fā)及利用方面已經(jīng)取得了重大進步，在進行石油鉆井作業(yè)的過程中，其工作區(qū)域基本處于人煙罕至的野外，其自然環(huán)境決定了可以充分利用太陽能以及風能等資源，如果可以利用這些能源進行發(fā)電，驅(qū)動鉆井設(shè)備，也可以實現(xiàn)節(jié)能降耗的基本目標。

2.4應(yīng)用儲能技術(shù)

在充分利用清潔能源的過程中，其會受到自然環(huán)境的影響，例如在白天可以使用太陽能進行發(fā)電，但是在野外該種技術(shù)將無法得到應(yīng)用，即清潔能源的電力供給將會出現(xiàn)波動問題，無法進行連續(xù)可靠的供電，因此，需要引入合理的儲能技術(shù)，在清潔能源發(fā)電的過程中，將部分電能進行儲存。在另一方面，儲能技術(shù)還有一個較為重要的應(yīng)用場景，即在進行鉆井作業(yè)的過程中，可以引入能量轉(zhuǎn)化的基本方法，將鉆井過程中的勢能轉(zhuǎn)化為電能，并將其儲存在儲能設(shè)備之中，如果在某一時間鉆井設(shè)備運行功率相對較大，儲能設(shè)備可以通過瞬時放電的方式，對鉆井設(shè)備的能量波動進行平衡，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

3 結(jié)論

在進行石油鉆井作業(yè)的過程中，所需要的設(shè)備數(shù)量相對較多，且部分設(shè)備的運行功率相對較大，導(dǎo)致設(shè)備運行的能耗相對較高，這對于鉆井企業(yè)的發(fā)展十分不利，因此，企業(yè)需要對能耗較大的原因進行系統(tǒng)分析，從多個角度出發(fā)，采取合理的節(jié)能降耗措施，全面降低石油鉆井設(shè)備的能耗。

參考文獻：

[1]劉劭.試析石油企業(yè)鉆井設(shè)備的能源消耗現(xiàn)狀及節(jié)能改進建議[J].中國設(shè)備工程，2016（12）：127.

[2]楊冬濱.油田鉆井系統(tǒng)節(jié)能降耗存在的問題及對策[J].石油石化節(jié)能，2013（01）：46-47.

[3]孫景濤，鄭淑杰，竇同偉，等.石油企業(yè)鉆井系統(tǒng)節(jié)能降耗在管理中存在的問題與對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013（08）：198-199.

作者簡介：

李?。?974-），男，遼寧沈陽人，助理工程師，現(xiàn)主要從事企業(yè)經(jīng)營及現(xiàn)場施工管理工作。