中國(guó)石化鉆井承包商協(xié)會(huì)
魏茂安

    魏茂安：各位來(lái)賓，上午好！首先感謝論壇給我這樣一個(gè)好的機(jī)會(huì)，介紹一下石油鉆機(jī)節(jié)能及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。介紹的內(nèi)容包括六個(gè)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(huì)乃至全世界的普遍關(guān)注的話題，就我國(guó)而言，我們看這個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我國(guó)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(guó)的剩余石油可開(kāi)采儲(chǔ)量占全球比重，我國(guó)排在第11位。08年中國(guó)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(wàn)億，石油的凈出口量在國(guó)內(nèi)油品消費(fèi)量中占比已經(jīng)接近52%，已經(jīng)超過(guò)了30%的警戒線。為此國(guó)家采取了一系列措施，主要通過(guò)節(jié)能減排等等，來(lái)應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，08年中央財(cái)政安排專項(xiàng)撥款資金就達(dá)到了270億元。
    石油工業(yè)作為應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的一個(gè)重要的行業(yè)，在發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘油氣資源的同時(shí)也在消耗著大量資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司目前有鉆機(jī)1050臺(tái)套，中國(guó)石油化工集團(tuán)公司目前有鉆機(jī)650臺(tái)套，合計(jì)5000多套的柴油機(jī)，每年柴油消耗上百萬(wàn)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(huì)效益都是非常可觀的。為此，開(kāi)發(fā)了石油鉆機(jī)節(jié)能及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，這首先做了兩個(gè)方面的工作，一個(gè)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(cè)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(jì)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(chǎng)部分的示意圖，一般用油是來(lái)油以后，給各個(gè)柴油機(jī)管理器進(jìn)行供油，這部分做了兩個(gè)工作，一個(gè)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(gè)圖可以看出來(lái)，左邊這個(gè)圖是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的一個(gè)圖片，中間這個(gè)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(jì)，通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)量損失流量和使用優(yōu)良，給現(xiàn)場(chǎng)節(jié)油提供一些依據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)節(jié)油部分，管理節(jié)油主要做了幾個(gè)工作，一個(gè)是通過(guò)實(shí)時(shí)的損失流量的測(cè)量，可以提醒這個(gè)設(shè)備是不是老化了，是不是有其他的故障了，及時(shí)維護(hù)，達(dá)到降低油耗的目的。另外可以通過(guò)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)先選用質(zhì)量或者說(shuō)狀態(tài)比較好的柴油機(jī)，也能達(dá)到節(jié)能的效果。   
    其實(shí)主要的是通過(guò)損失流量的計(jì)量，可以為管理節(jié)能提供一個(gè)準(zhǔn)確的依據(jù)。這是一個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，下面部分主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)部分采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可以把這個(gè)數(shù)據(jù)傳遞給鉆井總公司的數(shù)據(jù)庫(kù)，基于web瀏覽器可以對(duì)實(shí)時(shí)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(kù)存數(shù)據(jù)管理等等。另外一個(gè)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(jì)由于地質(zhì)情況帶來(lái)的油耗的變化。這個(gè)系統(tǒng)主要是用于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了，設(shè)計(jì)上采取了以下幾個(gè)方面的工作：在可靠性方面，為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境，采用了較高的防護(hù)等級(jí)，確保油路的暢通和良好的評(píng)比措施，防止有其他油氣泄露的時(shí)候產(chǎn)生事故。實(shí)用性上符合鉆井隊(duì)的習(xí)慣，便于鉆井隊(duì)變遷的時(shí)候的拆卸，精確性方面，通過(guò)一些模型的設(shè)計(jì)，消除了環(huán)境溫度的變化帶來(lái)的流量的計(jì)量誤差。測(cè)量的解讀可以達(dá)到1%。通過(guò)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(tái)，可以支持海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，滿足用戶數(shù)量和信息量不斷增加的需要。在開(kāi)放性方面，采用了易擴(kuò)展的一些現(xiàn)場(chǎng)分布式設(shè)計(jì)，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。