华北工程寻求最佳节能减排“路线图”
2017-05-17
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来源：[互联网]
[中国石化新闻网2017-05-16]“你厂研发的这台大功率高效康明斯发动机组节能效果如何？”“这个问题还是让用户说吧！”重庆康明斯发动机西安经销处经理来新宇回答。“与原来使用的两台190柴油机组，在同等钻井工况下进行试验对比，每小时节省燃油20升。”4月20日，在华北工程公司五普钻井分公司50879井队施工的JPH-323井场，该分公司主管设备的管理人员匡立成告诉记者。
燃油消耗占钻井工程成本的“大头”，控制了燃油消耗，钻井成本将会明显下降。在油企“极寒期”，工程施工队伍更是要练就降本硬功夫，才能适应生存发展。五普钻井分公司努力探索多种节能降本办法，选择经济适用的动力设备，以寻求最佳的降本增效途径。
高效节能发动机，每小时节油20升
“这台高效康明斯机械钻机动力包经过这两口井的试验，我们计划留下来继续使用。”匡立成说。
多年以来，油田钻井企业一直使用某品牌生产的190型柴油机，在常规的钻井配套设备中，可以满足动力需要。而华北五普近年来一直在鄂尔多斯盆地北部的气田施工4000多米以上的水平井，其水平段均在1000米以上，要满足钻井工程需要，他们配备了5000米机械钻机并配套了F1600型的大功率泥浆泵系统，这就需要更高的持续动力输入。
传统的190型发动机，在钻井浅井阶段，使用一台有些费劲，使用两台功率又有些富余，造成浪费。在深井阶段，必须使用两台才能满足工况要求。“在钻井市场不景气的情况下，我们要处处考虑降低油耗成本，能省一点就省！”匡立成说。
重庆康明斯大马力发动机产品在工程机械、船舶、矿山、铁路、油气田等行业均有广泛的市场应用。此次在机械钻机设备上的成功使用又一次扩充了重庆康明斯大马力发动机产品的应用范围。2016年，重庆康明斯在现有成熟的大马力发动机技术基础上，与国内传动系统生产厂家合作研发，并针对油气田机械钻机的实际工况进行调试匹配，最终推出了康明斯机械钻机整体解决方案产品。为取得用户的信任，他们采取租赁的方式，让五普井队使用，同时还提供全程跟井服务。
2016年10月份，五普50879井队开始在现场使用康明斯机械钻机动力包，在整个钻井过程中，一台即可满足钻井工况需要。相比同行业其他产品，单井完成作业之后共节省燃油至少30多吨。
“使用康明斯机械钻机动力包肯定节油，但是需要定量的数据来进行分析。与两台190柴油机相比，如果能够测量在同等工况下，到底能节省多少燃油，这是比较科学的。”匡立成说。
2017年3月份，五普50879井队使用两台较新的190型柴油机与一台康明斯发动机进行“PK”。使用进口专业流量计，在直井段、造斜段钻进、水平段钻井分别使用190柴油机和康明斯进行油耗对比，结果发现，一台康明斯要比两台190柴油机每小时至少节省20升燃油。
在现场记者还看到，这台康明斯大功率高效发动机的个头比190柴油机小。“康明斯发动机的排量仅38升，但单机功率比客户现有使用产品提高200多马力，而且燃油效率更高。”康明斯油气田市场经理黄小丁如是说。
“通过两口井的试验，这台康明斯机械钻机动力包节省燃油的效果非常明显，尽管单机价格比190柴油机高出一些，但是节省的燃油很快就能够把投资成本回收过来，下一步我们计划在公司内推广使用这套康明斯机械钻机动力包。”匡立成说。
“一台顶两台使用，临近兄弟单位的钻井队不敢相信，还专门跑到我们井队考察。”
“气带油”动力机，单井减费2万元
“我们一直在探索节能降耗的多种途径，使用天然气作为燃料也是其中之一。”匡立成说。
2015年，华北五普率先使用了CNG燃气动力机作为钻井输出动力，由厂家服务商提供燃气机组及服务人员，井队可减少3名柴油机工。
“这种‘气代油’项目最大的优势体现在减排方面，一口井从开钻到完井，相比使用柴油节省费用2.027万元，减少二氧化碳排放120吨，相当于40辆汽车一年的排放量，减少颗粒物1.56吨，相当于80辆车一年的排放量。”匡立成说。同时也扩大了华北油气分公司的内需，增加了天然气销售。
使用任何一项动力设备都不是十全十美的，尽管燃气动力在节能减排方面占据优势，但这种动力在提速过程中过于缓慢，尤其是在起下钻具环节，因动力不能及时提高上去，造成起下钻具时间拉长，井深在3000米时，起下一趟钻具要比燃油动力慢30分钟，这样也就增加了燃气的消耗量。
另外，CNG燃气的运输不便，一趟槽车天然气一天就用完了，需要槽车每天不停地拉运，一旦遇上极端天气，路况不好，就很难保证“不断气”。自去年，他们更换成LNG液化天然气，增加了槽车的容量，目前有3支井队使用LNG燃气动力机。
“由于LNG的槽车体积较大，使用场地受到限制，如果井队在深山或沙漠腹地就不适合，我们选择在交通方便，临近公路的井队使用。”匡立成说。
使用网电作动力，成本降低20%
“使用网电做动力肯定是节约成本，又利于环保，至少还可以减少三四名燃油设备的看护人员，但是受区域的局限性很明显。”匡立成说。
目前，随着杭锦旗气田的大开发步伐加快，需要建设天然气集中处理厂、变电站等地面工程项目，配备专门的供电线路。华北五普抓住机会，利用地方供电部门在杭锦旗气田建设供电线路、变电站的时机，主动与电力部门洽谈，让钻机设备也能使用上网电。
使用网电只能在电网辐射的范围内，五普优化部署队伍，尽量承揽电网辐射范围内的钻井项目。“根据以往其他井队使用网电的情况，相比使用燃油要节省20%的成本。”匡立成说。
由于电网建设前期的投入成本较高，地方供电部门会考虑尽快回收成本，也要抬高电价，尽管如此，节省还是肯定的。
不论是LNG燃气发动机、大功率高效康明斯发动机，还是使用网电，都是各有各的优势。五普钻井分公司因地制宜，选择适合的动力方式，使节能减排、控制成本实现最大化。