中國石化鉆井承包商協(xié)會
魏茂安
魏茂安：各位來賓，上午好！首先感謝論壇給我這樣一個好的機(jī)會，介紹一下石油鉆機(jī)節(jié)能及實時監(jiān)控系統(tǒng)。介紹的內(nèi)容包括六個方面的內(nèi)容。目前隨著能源的日趨緊張，能源危機(jī)已經(jīng)成為全社會乃至全世界的普遍關(guān)注的話題，就我國而言，我們看這個簡單的統(tǒng)計數(shù)字，我國人均資源水平與世界平均水平相比，煤炭只占到平均水平的79%，石油占到了6.1%。另外，各國的剩余石油可開采儲量占全球比重，我國排在第11位。08年中國石油包括原油、成品油、液化石油氣等，凈出口量達(dá)到了2萬億，石油的凈出口量在國內(nèi)油品消費量中占比已經(jīng)接近52%，已經(jīng)超過了30%的警戒線。為此國家采取了一系列措施，主要通過節(jié)能減排等等，來應(yīng)對能源危機(jī)，08年中央財政安排專項撥款資金就達(dá)到了270億元。
石油工業(yè)作為應(yīng)對能源危機(jī)的一個重要的行業(yè)，在發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘油氣資源的同時也在消耗著大量資源，據(jù)統(tǒng)計，中國石油天然氣集團(tuán)公司目前有鉆機(jī)1050臺套，中國石油化工集團(tuán)公司目前有鉆機(jī)650臺套，合計5000多套的柴油機(jī)，每年柴油消耗上百萬噸。如此巨大的柴油消耗，如果要是能夠采取有效措施降低柴油的消耗，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是非常可觀的。為此，開發(fā)了石油鉆機(jī)節(jié)能及實時監(jiān)控系統(tǒng)，這首先做了兩個方面的工作，一個是提出了鉆機(jī)鉆井用油管理的新理念，即采用管理節(jié)能與設(shè)備節(jié)能相結(jié)合的方式，應(yīng)用超聲波流量測量技術(shù)、GPRS通訊技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)以及大容量環(huán)保節(jié)油器，準(zhǔn)確計量并有效降低柴油消耗，提高用油管理水平、降低柴油消耗。
這是現(xiàn)場部分的示意圖，一般用油是來油以后，給各個柴油機(jī)管理器進(jìn)行供油，這部分做了兩個工作，一個是使用了大容量的環(huán)保節(jié)油器達(dá)到節(jié)油效果，它的基本原理主要是使大的分絲團(tuán)能夠降低，組態(tài)的大小，提高燃燒率，從而達(dá)到節(jié)油的效果。
下面這個圖可以看出來，左邊這個圖是現(xiàn)場應(yīng)用的一個圖片，中間這個可以看出節(jié)油率和功率的關(guān)系，從圖中可以看出功率越大，柴油消耗，節(jié)油率也是更高。另外在油路，我們也加入了超聲波的流量計，通過實時計量損失流量和使用優(yōu)良，給現(xiàn)場節(jié)油提供一些依據(jù)，現(xiàn)場節(jié)油部分，管理節(jié)油主要做了幾個工作，一個是通過實時的損失流量的測量，可以提醒這個設(shè)備是不是老化了，是不是有其他的故障了，及時維護(hù)，達(dá)到降低油耗的目的。另外可以通過提供的實時數(shù)據(jù)優(yōu)先選用質(zhì)量或者說狀態(tài)比較好的柴油機(jī)，也能達(dá)到節(jié)能的效果。
其實主要的是通過損失流量的計量，可以為管理節(jié)能提供一個準(zhǔn)確的依據(jù)。這是一個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，下面部分主要是通過現(xiàn)場部分采集的數(shù)據(jù)，通過無線移動網(wǎng)絡(luò)，可以把這個數(shù)據(jù)傳遞給鉆井總公司的數(shù)據(jù)庫，基于web瀏覽器可以對實時數(shù)據(jù)，供領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和庫存數(shù)據(jù)管理等等。另外一個工作就是這套系統(tǒng)可以和鉆井參數(shù)相結(jié)合，可以和泵壓、鉆壓結(jié)合，可以精確地統(tǒng)計由于地質(zhì)情況帶來的油耗的變化。這個系統(tǒng)主要是用于現(xiàn)場應(yīng)用了，設(shè)計上采取了以下幾個方面的工作：在可靠性方面，為了適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，采用了較高的防護(hù)等級，確保油路的暢通和良好的評比措施，防止有其他油氣泄露的時候產(chǎn)生事故。實用性上符合鉆井隊的習(xí)慣，便于鉆井隊變遷的時候的拆卸，精確性方面，通過一些模型的設(shè)計，消除了環(huán)境溫度的變化帶來的流量的計量誤差。測量的解讀可以達(dá)到1%。通過定期有效的維護(hù)可以使這樣的精度維持。先進(jìn)性方面，系統(tǒng)支持了主流體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議和硬件平臺，可以支持海量的數(shù)據(jù)存儲，滿足用戶數(shù)量和信息量不斷增加的需要。在開放性方面，采用了易擴(kuò)展的一些現(xiàn)場分布式設(shè)計，可以保留相關(guān)的數(shù)據(jù)接口，為融合數(shù)據(jù)參數(shù)提供一些很好的借口。
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