淺談海洋石油鉆井完井機(jī)械及工具的國產(chǎn)化!!!

1、! 專家論壇 #淺談海洋石油鉆井完井機(jī)械及工具的國產(chǎn)化 姜 偉 X(中海石油有限公司天津分公司 摘要 針對(duì)海洋石油勘探與開發(fā)投資高 、 風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn) , 簡述了海上作業(yè)對(duì)海洋石油鉆井完 井機(jī)械及工具的特殊要求 。 總結(jié)了近幾年來我國海洋石油鉆井完井機(jī)械及工具如 PDC 鉆頭 、鉆 柱穩(wěn)定器 、 鉆井泵 、 井口裝置 、 修井機(jī) 、 井下工具和管材等在國產(chǎn)化方面取得的成績和目前存在 的問題 。 面對(duì) 21世紀(jì)和我國即將加入 WTO 的機(jī)遇和挑戰(zhàn) , 特別是針對(duì)近幾年來國外海洋石油 鉆井完井機(jī)械及工具領(lǐng)域出現(xiàn)的高新技術(shù) , 提出了我國石油機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)以質(zhì)量為核心 , 加強(qiáng) 行業(yè)化管理 , 實(shí)施名

2、牌戰(zhàn)略和向高新技術(shù)進(jìn)軍等方面進(jìn)一步加強(qiáng)國產(chǎn)化工作的建議 。 主題詞 海洋石油工業(yè) 鉆井設(shè)備 完井設(shè)備 機(jī)械制造 國產(chǎn)化 20世紀(jì) 60年代以來 , 我國陸續(xù)開發(fā)了一些海 上油田 , 僅在渤海就已經(jīng)成功開發(fā)了一批自營和對(duì) 外合作油田 , 1999年 , 渤海原油年產(chǎn)量已達(dá)到 260萬 t 。 隨著自營和對(duì)外合作勘探和開發(fā)的不斷深入 , 渤海 陸 續(xù) 發(fā) 現(xiàn) 和 開 發(fā) 了 SZ36-1、 QHD32-6、 PL19-3等一批地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)億 t 級(jí)的油田。 按照中國 海洋石油總公司的戰(zhàn)略部署 , 為適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì) 高速發(fā)展的需要 , 渤海將逐步建成為我國北方重要 的能源基地 , 海洋石油必將對(duì)我國

3、石油工業(yè)和本世 紀(jì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮積極作用并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。海洋石油的特點(diǎn)及要求在海上開發(fā)石油 , 渤海經(jīng)歷了自營勘探、 對(duì)外合 作和自營勘探并舉的兩個(gè)階段 , 海上石油勘探開發(fā)的 實(shí)踐使我們認(rèn)識(shí)到海洋石油是一個(gè)特殊領(lǐng)域 , 在技 術(shù)、 管理、 人員素質(zhì)、 投資等各方面有著更高的要求 和更大的風(fēng)險(xiǎn)。 海上作業(yè)費(fèi)用比陸地作業(yè)費(fèi)用高 , 通 常情況下 , 僅鉆機(jī)作業(yè)費(fèi)就比陸地高出數(shù)十倍 , 隨著 水深加深和海況的惡化 , 這種費(fèi)用將會(huì)更高。 海洋石 油勘探和開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)由投資風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)兩方面組 成。 投資風(fēng)險(xiǎn) , 是指花費(fèi)高額費(fèi)用 , 不一定會(huì)得到好 的有商業(yè)價(jià)值的發(fā)現(xiàn) ; 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是指勘探開發(fā)

4、生產(chǎn)活 動(dòng)中 , 除了承擔(dān)不可預(yù)見的井下風(fēng)險(xiǎn) , 還有海況、 氣 象等條件給作業(yè)、 安全帶來的風(fēng)險(xiǎn)。 因此 , 人們?cè)诤?上作業(yè)實(shí)踐中 , 越來越注重安全、 環(huán)保的影響和利用 高科技手段去獲取更好的投資回報(bào)。鑒于以上特點(diǎn) , 在海洋石油勘探開發(fā)活動(dòng)中 , 特殊的環(huán)境對(duì)海上作業(yè)和設(shè)備有更多的特殊要求 : (1 海上施工和設(shè)備必須符合政府法律 、 法規(guī) 的有關(guān)規(guī)定和要求 ;(2 保護(hù)海洋環(huán)境 , 所使用的作業(yè)方法必須符 合政府環(huán)保和保護(hù)海洋環(huán)境有關(guān)政策法規(guī)的規(guī)定 ; (3 需要使用更多的高新技術(shù) , 去解決勘探開 發(fā)生產(chǎn)中遇到的問題 ;(4 設(shè)備和井下工具的安全性 、 持久性 , 足以 抵御惡劣的

5、海況條件和氣象條件 ;(5 設(shè)備技術(shù)含量高 , 對(duì)人員素質(zhì) 、 總體的綜 合管理和技術(shù)水平要求高 。海洋石油鉆井完井機(jī)械及 工具國產(chǎn)化的成績 隨著我國海上石油和天然氣的開發(fā) , 我國的國X 姜 偉 , 高級(jí)工程師 , 生于 1955年 , 1982年畢業(yè)于西南石油學(xué)院鉆井工程專業(yè) , 一直從事海洋鉆井技術(shù)及技術(shù)管理工作 , 任總工程 師 , 本刊編委。 地址 :(300452 天津市塘沽區(qū)。 電話 :(022 25807651。(收稿日期 :2000-05-29; 修改稿收到日期 :2000-10-30有和民營企業(yè)都已涉足鉆井完井機(jī)械和工具領(lǐng)域 , 并在一些常用的領(lǐng)域里能夠按照美國 API 標(biāo)

6、準(zhǔn)和 ISO 9000系列的要求 , 對(duì)企業(yè)和技術(shù)進(jìn)行管理 。 以渤海為例 , 在海上鉆井完井作業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始和 正在進(jìn)行的設(shè)備國產(chǎn)化項(xiàng)目如下 。(1 三牙輪鉆頭和 PDC 鉆頭 其中 PDC 鉆頭 近年來在渤海的優(yōu)快鉆井項(xiàng)目中 , 取得了較好的成 績 , 折射出我國的技術(shù)人員在研制和使用方面所做 出的不懈努力和取得的長足進(jìn)步 1,2。(2 井 下 工 具 如 鉆 柱 穩(wěn) 定 器 , 過 去 使 用 DRILCO 穩(wěn)定器 , 后來國內(nèi)一些軍工企業(yè)結(jié)合海洋 油田開發(fā)的要求 , 研制了國產(chǎn)穩(wěn)定器 , 在渤海研磨 性最強(qiáng)的館陶組地層經(jīng)受了考驗(yàn) , 質(zhì)量達(dá)到了國外 同類產(chǎn)品的水平 , 從此這類鉆柱穩(wěn)定

7、器不再需要進(jìn) 口 。 此外 , 國產(chǎn)打撈工具中的卡瓦打撈筒 、公錐 、 母錐 、 安全接頭等正逐步形成配套系列 。(3 鉆井泵 國內(nèi)石油骨干企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn) 技術(shù)生產(chǎn)的 F 160鉆井泵 , 目前已在渤海的鉆井 平臺(tái)和修井機(jī)上配備 , 取代了 130鉆井泵 , 并經(jīng)受 了渤海大位移井鉆井實(shí)踐的考驗(yàn) 3。(4 井口裝置 自 1995年以后 , 國產(chǎn)的套管 頭 、 采油樹陸續(xù)在渤海的常壓井中開始使用 。 到目 前為止 , 套管頭和采油樹的壓力等級(jí)通常是 3 5MPa , 都具有 API 認(rèn)證 , 并達(dá)到 ISO 9000系列 的要求 。 自 SZ36-1J 區(qū)開始 , 這些井口裝置已經(jīng) 使用在 S

8、Z36-1、 Q K17-2、 J Z9-3、 Q K17-3、 Q HD32-6等 5個(gè)油田開發(fā)中 。 在這一領(lǐng)域 , 國有 企業(yè)和民營企業(yè)都給予了熱情的支持并付出了巨大 的努力 , 取得了較好的效果 。(5 修井機(jī) 國產(chǎn)修井機(jī)已在渤海油田開發(fā)和 建設(shè)中嶄露頭角 , 逐步形成了 588、 785、 1177kN 系列 , 已在渤海自營油田和對(duì)外合作油田中使用 , 并正在發(fā)揮重要的作用 。 經(jīng)過國內(nèi)修井機(jī)設(shè)計(jì)和制 造企業(yè)與海洋石油的密切結(jié)合 , 修井機(jī)目前正朝鉆 修兩用機(jī)方向發(fā)展 , 并正形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 。 (6 井口提吊工具 如國產(chǎn) 127mm ×18°錐 度吊卡 、

9、 762mm 隔水導(dǎo)管吊卡等均已使用 。 (7 管材類 國產(chǎn) 2441475mm 和 17718mm 套管已于 1995年陸續(xù)在渤海探井中使用 , 國產(chǎn) 731025mm 、 8819mm 油管也于 2000年開始在渤 海油田中使用 。(8 井口配套裝置 防噴器 、 儲(chǔ)能器 、 阻流管 匯 、 高壓閘門 、 高壓管匯和高壓膠管等 , 目前已形 成了一定的生產(chǎn)規(guī)模 , 并且在海上油田生產(chǎn)中得到 應(yīng)用 。國產(chǎn)化工作目前存在的問題(1 國產(chǎn)化的工具 、管材等需進(jìn)一步提高質(zhì) 量 , 保證性能 。 目前新產(chǎn)品出現(xiàn)的一些情況是產(chǎn)品 打入海洋油田初期質(zhì)量還不錯(cuò) , 但一旦到大批量供 貨時(shí) , 就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問

10、題 。如有的管材下井后破 裂 , 有的閥門在現(xiàn)場安裝后泄漏 , 這些問題帶來的 負(fù)面影響很大 。因此 , 質(zhì)量問題是國產(chǎn)化的生命 線 , 樹立良好的信譽(yù)是國產(chǎn)化成功的關(guān)鍵之一 。 (2 國產(chǎn)化格局還處于分散不全 、各自為政 、 自成體系的初級(jí)發(fā)展局面 。 目前各生產(chǎn)廠家僅僅根 據(jù)自己的實(shí)力和特長 , 有選擇性地實(shí)施國產(chǎn)化立 項(xiàng) , 還未按照海洋石油鉆井完井作業(yè)和工藝特點(diǎn) , 開展系統(tǒng)性的國產(chǎn)化工作 , 這就造成了某些產(chǎn)品大 家搶著上 , 爭著干 ; 一些技術(shù)難度大 , 短時(shí)間內(nèi)難 以取得效益的項(xiàng)目卻無人問津 , 形成國產(chǎn)化的 空白 。(3 鉆井完井工藝所需的工具還未全面配套 , 尤其是完井防砂

11、工藝所需工具的國產(chǎn)化率更低 , 這 就要求制造廠家應(yīng)有一個(gè)長遠(yuǎn)和全面系統(tǒng)的考慮 , 開辟我國自己的國產(chǎn)化產(chǎn)品市場 。對(duì)國產(chǎn)化工作的建議(1 進(jìn)入 21世紀(jì) , 中國已經(jīng)敲響 WTO 的大 門 , 機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存 , 希望與危機(jī)并存 , 石油機(jī)械 行業(yè)正面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn) , 因此必須盡快地熟悉國際 慣例 , 掌據(jù)國際市場行情 , 了解市場需要 , 為全面 打開國內(nèi)市場 , 為使更多的國產(chǎn)化產(chǎn)品沖向國際市 場做好充分的準(zhǔn)備 。(2 發(fā)展我國海洋石油機(jī)械的首要任務(wù)是保證 質(zhì)量 。 海上勘探開發(fā)作業(yè)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量 、 壽命和性 能有嚴(yán)格的規(guī)范和要求 , 產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到海上油田 作業(yè)的要求 , 就根本無法進(jìn)

12、入海洋石油機(jī)械市場 , 因此最好的營銷策略應(yīng)是以質(zhì)量為核心 、 以質(zhì)量為 生命線的戰(zhàn)略 , 這是企業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo) 。(3 我國石油機(jī)械企業(yè)今后如何面對(duì) WTO 的 挑戰(zhàn) , 筆者認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)企業(yè)的行業(yè)化管理 , 維護(hù) 行業(yè)合理競爭秩序 , 提出行業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃和目 標(biāo) , 按照國際和國內(nèi)市場的需求 , 及時(shí)開發(fā)和研制 油田急需 、 市場前景看好的石油機(jī)械產(chǎn)品 , 逐步形 成具有戰(zhàn)略意義的中國石油機(jī)械行業(yè)發(fā)展之路 。(4 符合技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求 , 是進(jìn)入市場首 先考慮的因素 。 目前所有的工具和設(shè)備 , 都要求生 產(chǎn)廠家要獲得相應(yīng)的 API 證書及 ISO 9000系列證 書 。 在這方面

13、, 廠家還需注意 , 取證僅僅是一個(gè)開 端 , 取得證書后更要嚴(yán)格執(zhí)行 , 不斷改進(jìn)質(zhì)量 , 完 善管理體系 , 這樣才能使自己的產(chǎn)品在用戶心目中 樹立信譽(yù)并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響 , 否則進(jìn)入了市場也會(huì) 因質(zhì)量問題退出來 , 再想進(jìn)去 , 將困難重重 , 損失 巨大 。(5 打破支離破碎的分割局面 , 逐步形成規(guī)模 生產(chǎn) 、 整體效益的大格局 。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家眾 多 , 但上規(guī)模的不多 , 一些規(guī)模小 、 技術(shù)力量薄弱 但有一定生產(chǎn)能力的廠家應(yīng)向骨干企業(yè)靠攏 。 (6 實(shí)施名牌戰(zhàn)略 , 打出國產(chǎn)企業(yè)的知名品 牌 , 充分利用國有企業(yè)雄厚的實(shí)力和基礎(chǔ)創(chuàng)造出信 譽(yù)效益 。 國外石油機(jī)械產(chǎn)品在各領(lǐng)域里

14、, 都有知名 的公司和知名的品牌 , 國內(nèi)在這方面尚不成熟 。 (7 向高新技術(shù)進(jìn)軍 , 向高新技術(shù)要效益 。 應(yīng) 該看到 , 在國際市場上 , 新技術(shù)正不斷涌現(xiàn) , 誰掌 握了新技術(shù) , 誰就能擁有市場 。 我們目前面臨的問 題是新技術(shù)開發(fā)不及時(shí) , 往往市場上看到的是國外 新技術(shù)大量涌入國內(nèi)市場 , 而相比之下國內(nèi)的新技 術(shù)產(chǎn)品研制卻步履維艱 。筆者認(rèn)為要充分利用國家 863開發(fā)和研制的高 新科技產(chǎn)品 , 使其迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力 , 形成新技術(shù) 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力 , 并迅速填補(bǔ)國內(nèi)石油機(jī)械產(chǎn)品的 空白 , 如大功率導(dǎo)向馬達(dá) 、 鉆井液脈沖測(cè)量工具和 儀器 、 可變徑鉆柱穩(wěn)定器等 。(8 常規(guī)技

15、術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量要上檔次 , 不斷在實(shí)踐 中發(fā)現(xiàn)并解決問題 。 經(jīng)營者要轉(zhuǎn)變觀念 , 樹立幫助 油公司解決技術(shù)難題滿足需要的思想及主動(dòng)服務(wù)的 思想 , 并且要有良好的商業(yè)信譽(yù)和售后服務(wù) 。 (9 目前 , 國外海洋石油鉆井完井機(jī)械及工具 正朝自動(dòng)化和遙控操作方向發(fā)展 , 并且隨著計(jì)算機(jī) 技術(shù)的發(fā)展 , 向著高效率高精度控制方面發(fā)展 , 主 要表現(xiàn)在 : 測(cè)量工具的自動(dòng)測(cè)量和記錄 , 井下鉆井液脈 沖地面電子數(shù)碼計(jì)算顯示技術(shù) ; 密度的自動(dòng)測(cè)量及自動(dòng)控制技術(shù) ; 與導(dǎo)向馬達(dá)配合的隨鉆測(cè)井技術(shù) ; 井眼軌跡的井下遙控技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的 發(fā)展 , 使水平井 、 大位移井技術(shù)推廣應(yīng)用并取得較 好的商業(yè)回報(bào)

16、 ; 隨著大位移井 、 深井技術(shù)的發(fā)展 , 大尺寸高 強(qiáng)度石油專用管材得到發(fā)展 , 目前在大位移井中使 用 13917mm 鉆桿已較為普遍 , 并且井下油管和套 管的強(qiáng)度在不斷提高 , 對(duì)質(zhì)量的要求也不斷提高 ; 隨著對(duì)油層保護(hù)技術(shù)研究的深入和不斷追求 鉆井高效率 , 鉆井液固控設(shè)備也不斷更新?lián)Q代 , 傳 統(tǒng)的三除一篩 , 還受到高效振動(dòng)篩 、 離心機(jī)和清潔 器的沖擊 ; 大功率 、 大排量鉆井泵 , 正在朝一泵多用方 向發(fā) 展 , 既 可 以 在 鉆 井 時(shí) 作 為 鉆 井 泵 , 滿 足 4000L/min 以上排量的需要 , 又可在固井時(shí)作為固 井泵 , 還可在完井防砂作業(yè)時(shí)作為防砂泵

17、, 這樣既 節(jié)約了作業(yè)時(shí)甲板的空間和面積 , 又節(jié)約了人力和 物力 , 節(jié)省了費(fèi)用 ; 連續(xù)油管在油田作業(yè)中的位置越來越重要 , 在完井 、 修井 、 側(cè)鉆井和處理井下復(fù)雜情況中正在 發(fā)揮重要作用 ; 完井防砂用的新型復(fù)合篩管 、燒結(jié)式篩管 、 金屬蠕變篩管等正在不斷涌現(xiàn)和改進(jìn) , 以適應(yīng)不同 油田開發(fā)的需要 ; 為節(jié)約費(fèi)用 , 提高效益 , 多級(jí)坐掛的快裝井 口頭的問世和使用正在為越來越多的作業(yè)者所 接受 。世界石油技術(shù)的這些發(fā)展動(dòng)向 , 應(yīng)該引起我們 的高度重視 , 并要有相應(yīng)的技術(shù)準(zhǔn)備 。在新世紀(jì)到來之際 , 在機(jī)遇與挑戰(zhàn)面前 , 石油 機(jī)械行業(yè)應(yīng)當(dāng)迎難而上 , 勇于克服當(dāng)前的困難 ,

18、努 力做好國產(chǎn)化的工作 , 為中國海洋石油工業(yè)的發(fā) 展 , 為中國石油產(chǎn)品在世界石油市場中占據(jù)應(yīng)有的 席位和份額而努力奮斗 。參 考 文 獻(xiàn)1 姜 偉 . 現(xiàn)代綜合配套快速鉆井技術(shù)在渤海的應(yīng)用 1天 然氣工業(yè) , 1998, 19(1 :40432 Jiang Wei. Modern Technique Complete Sets High Quality and High Speed Drilling Applied in Bohai. SPE 50881, 19983 姜 偉 1大位移鉆井技術(shù)在渤海 Q K17-2油田的應(yīng)用 . 石油鉆采工藝 , 2000, 20(3 :17(本文編輯 李

19、學(xué)富 ABSTRACTSWang Tingjun (M aterial &Equipment Depart ment of S i nopec , Beiji ng . Developing strategy of petrochem 2 ical equipment in the period of the tenth f ive -year plan. CPM , 2001, 29(1 :1-4 A solid foundation has been constructed for the development of China Petrochemical Group after

20、 regrouping. In the period of the tenth five -year plan , new measures for economic growth will be adopted , including strengthening technical reform and technical innovation , and importing capital , technical and management modes. To improve the competitiveness in the market of petrochemical equip

21、ment , some advanced equipment should bedeveloped. The goal of developing petrochemical equipment in the tenth five -year plan is :the technique ofrefining equipment reaching the world level at the beginning of the 21st century , and the technique of petrochemical and petroleum exploration and devel

22、opment equipment reaching the world level in the late 1990s. With the development of petroleum and petrochemical industry more demands on relevant equipment are putforward. The manufacturers must pay more at 2 tention to the quality and reliability of their products , and keep on developing new prod

23、ucts to meet the need of the petroleum and petrochemical production processes.Subject Concept T erms oil and gas exploration oil and gas development oil refiningpetrochemical industry equipment developing strategyJiang Wei (Tianji n Division of Chi na N ational Of f shore Pet roleum Corporation , Ti

24、anji n . Producing do 2 mestically the off shore drilling and completion equipment and tools. CPM , 2000, 29(1 :5-7The characteristics of offshore exploration and development are commented , and the specific requirements of offshore operation on drilling and completion equipment and tools are descri

25、bed. The achievements in producing do 2 mestically the offshore drilling and completion equipment and tools are summarized and relevant problems are dis 2 cussed. In recent years , high -tech has been applied on some of the offshore drilling and completion equipment and tools abroad , therefore more

26、 work should be done in producing new off shore equipment with high -tech. The man 2 ufacturers should pay more attention to the application of high and new technology and strengthen the quality man 2 agement of products.Subject Concept T erms offshore petroleum industry drilling equipment well comp

27、letion equipment mechanical manufacturing manufacturing domesticallyZhou Guoqiang (Qi nhuangdao Division of Daqi ng Pet roleum Instit ute , Qi nhuangdao City Hebei Provi nce , Liu Jinmei. Computer simulation test of operating derrick. CPM , 2000, 29(1 :8-10Various kinds of defects may occur on rods and joints of a derrick used for many years , which influences direct 2 ly the safety of drilling opera