1、,非常荣幸参加本次全国石油钻井 新技术和管理经验交流会！,打造延长钻井品牌 建设国内一流标准化大油田,一、前言 二、延长石油钻井工程有限公司简介 三、延长油田钻井工程发展的几个阶段 四、科技项目的开展情况 五、重点介绍天然气机作为钻井动力机的应用研究项目 六、结束语,钻井新技术和管理经验会交流材料,延长油田是中国拥有石油合法开采资质的四家石油企业之一，创办于1905年，是中国陆上石油工业的发祥地，曾为中国革命做出了重要贡献，被誉为“功臣油矿”；目前已经形成年产1200万吨的规模，产值千亿元以上，按照年产量在中国排名第5，油田总资产达724.1亿元。,一、前 言,毛主席于1944年亲笔题词“埋头
2、苦干”予以鼓励,为实现延长油田钻井队伍的创新管理，规范油田钻井作业秩序，加快钻井速度，提高钻井质量，推动延长石油集团和延安经济社会又好又快发展，在整合陕北社会钻井队伍的基础上，组建了陕西延长石油钻井工程有限公司。公司本着尽快理顺内部体制，规范市场行为，深化基础管理的目标，全力打造“延长钻井”品牌。我们必将在巩固延长油田内部钻井市场的基础上，积极开拓国内、国际市场，将钻井业务做大做强。,提 纲,一、前言 二、延长石油钻井工程有限公司简介 三、延长油田钻井工程发展的几个阶段 四、科技项目的开展情况 五、重点介绍天然气机作为钻井动力机的应用研究项目 六、结束语,二、延长油田钻井工程有限公司简介,陕西
3、延长石油钻井工程有限公司是2009年由延长油田股份有限公司绝对控股，联合陕北地区资金实力雄厚、技术装备先进的29家民营钻井企业共同出资组建的国有控股企业。由延长油田股份有限公司出资5100万元，其他股东出资4900万元，注册资本为1亿元，注册地为陕西省延安市宝塔区。股东拥有钻机348部。,主营钻井工程业务，兼营固井、钻井技术服务、设备维修、物资购销、运输等钻井工程配套服务。目前有各型钻机1261部，录井队伍120家，具备钻探各类油气井、水源井、定向井、水平井、煤层气井、页岩气井标准井以及5000米深井的能力。,1、 业务范围,2、服务体系,钻井公司将通过构建“六大服务体系”（强大的金融堡垒服务
4、、有力的后勤保障服务、先进的技术咨询服务、便捷的财务运作服务、准确的信息采集服务、专业的技术培训服务），为施工队伍提供全方位、深层次、多领域的专业服务。,3、企业宗旨,科学管理、提高质量、增加效益、立足延长、面向全国、走向世界。,4、 企业精神,埋头苦干 开拓创新,5、管理理念,以人为本、科技创新、整合优势、竞争发展,6、安全理念,安全就是生命、安全就是效益安全就是和谐、安全就是幸福,7、健康理念,健康中工作 工作中健康,以钻井为龙头，以科技为支撑，以服务为保障，形成核心竞争力，打造世界知名的钻井服务公司。,8、 战略目标,9、工作业绩,1、 延长油田市场是我们的核心板块，2009年在延长油田
5、钻井市场，我们共完成：油气井10594口、总进尺1528万米、实现产值51.77亿元；2010年完成：油气井9792口、总进尺1494万米、产值63.99亿元。,自2010年3月进入山西煤层气钻井市场以来，特别是2011年成功开拓了山西临县、晋城、长治、柳林、昔阳、宁夏灵武六个煤层气市场。共组织41部钻机到达多个煤层气区块进行煤层气井作业。,2、煤层气市场业绩,截至目前，已完成100口煤层气井，累计进尺80000.00余米，实现产值4700万元。,由我公司承钻的国内第一口陆相页岩获气流井延长石油集团柳评177井出气点火成功,标志着延长石油在非常规油气资源开发上取得了实质性进展和重大突破，引起了
6、国内同行的高度关注。,3、国内第一口陆相页岩获气流井,我公司在页岩气勘探领域承担着国家级项目，目前已经取得一定突破。,提 纲,一、前言 二、延长石油钻井工程有限公司简介 三、延长油田钻井工程发展的几个阶段 四、科技项目的开展情况 五、重点介绍天然气机作为钻井动力机的应用研究项目 六、结束语,延长油矿1907年利用木质机构的标准顿钻，钻成“中国陆上第一口油井” “延一井”， “延一井”位于陕西省延长县西门外，1907年6月5日开钻，9月10日钻到81米深处完井，当时每日可产原油1吨至1.5吨。上世纪80年代对这口井实施加深压裂作业后，至今仍可产出油流，出油已有100多年的历史。原石油工业部部长康
7、世恩同志曾为它亲笔题写“中国陆上第一口油井”。1997年，“延一井”被国务院正式命名为“中华之最”。,延长油田钻井工程发展的几个阶段,一、顿钻、旋钻钻井技术,1992年-1999年在东部浅油层进行了定向井钻井试验，其后经过几年的摸索和研究形成了较为适用，经济、合理的浅油层丛式井钻井工艺技术。截止2009年底，共建成丛式井组7135组。,2、定向井钻井技术,延长油田钻井工程发展的几个阶段,2000年开始，先后在永宁、川口、西区、吴起采油厂开展了水平井的钻井试验，以期探索出适合于延长低（超低）渗透油田提高采收率的开采模式及配套技术。目前，水平井已在延长油田开始规模化推广。,垂深1900米，水平段长
8、度600米,3、水平井钻井技术,延长油田钻井工程发展的几个阶段,薛平1井井身结构示意图,提 纲,一、前言 二、延长油田钻井工程有限公司简介 二、延长油田钻井工程发展的几个阶段 三、科技项目的开展情况 四、重点介绍天然气机作为钻井动力机的应用研究项目 五、结束语,为了响应国家节能减排的号召，提高钻井工程质量，降低钻井成本，延伸钻井公司产业链，我公司不断探索钻井领域存在的各类问题，积极推进各科研项目,科技项目开展情况,为促进节能减排，发展循环经济，我们针对钻井废弃岩屑乱排放，占用耕地、污染环境的现况，启动了钻井岩屑制砖项目。该产品经过相关部门进行有关指标检测。,1、钻井岩屑制砖项目,检测表明钻井岩
9、屑产品的基本特征诸如：强度等级、耐磨、抗冻、吸水率、放射性均已达标,2、保护油气层钻井液体系研究,油气层保护越来越引起人们的重视，其保护结果如何直接影响到油井产能、油气田的勘探开发，而钻井液是引起油气层损害的第一要素，因此，研究与开发保护油气层钻井液具有深远的意义。,3、天燃气机作为钻井动力机的应用,钻井柴油燃料成本约占井队单井生产成本的30%以上，充分利用天然气作为钻井柴油机的燃料，能有效降低钻井成本，实现节能目标。,4、煤层气绳索取心工艺技术研究,煤层气参数井要求揭开煤层顶板后，快速将煤芯提到地面装罐，尽可能的缩短煤芯在空气中的暴露时间，采用绳索取芯技术可达到设计规范要求,提 纲,一、前言
10、 二、延长油田钻井工程有限公司简介 三、延长油田钻井工程发展的几个阶段 四、科技项目的开展情况 五、重点介绍天然气机作为钻井动力机的应用研究项目 六、结束语,一、项目概述,国内钻机主要动力设备配备为柴油机，一台钻机一般配备三台或两台柴油机。作为钻井施工主要动力的柴油机，每年消耗大量的柴油，如一台 40钻机平均每个工作台月消耗柴油75吨，30钻机平均每个工作台月消耗柴油45吨。柴油机尾气排放中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等），制造了大量污染物和温室气体，对环境及人类健康造成极大危害。另一方面，世界原油价格持续高位，
11、柴油成本居高不下，成为制约钻井行业降低钻井成本的重要因素。,天然气机作为钻井动力机的应用,二、项目研究目的与意义,钻井柴油燃料本成约占井队单井生产成本的30%以上，天然气作为高效、清洁能源，其价格相对于柴油具有很大优势，作为耗能大户的钻井行业，充分利用天然气作为钻井柴油机的燃料，能有效降低钻井成本，实现节能目标；与柴油发动机相比，天然气发动机的CO、N0x及烟度颗粒排放量分别减少53.8%、60.1%、95.9%左右（HC排放因子略有上升），有效改善尾气排放，实现环保钻井。陕西延长石油钻井工程有限公司主营钻井工程业务，是陕北地区拥有钻井数量最多、专业化程度最高的专业钻井公司。而且具有丰富的天然
12、气资源，在国家大力提倡节能减排的今天，作为高耗能的钻井行业，开发应用天然气发动机技术，实现降本减排目标，具有重要意义。,三、项目计划目标及主要研究内容,1、主要目标 （1）通过对天然气发动机的动力性能和钻井动力机的负荷特性的研究，解决天然气发动机在突变载荷下的技术可靠性和稳定性，使之能够满足钻井动力的需求。 （2）开发LNG井场配送系统，设计满足钻井供气需要的移动式LNG供气撬，设计保证LNG供应的配送流程、方案。 2、研究与开发内容 （1）分析天然气发动机的动力特性和钻井作业过程中的负荷分配特点，进行天然气机的动力匹配性研究。 （2）提出天然气发动机进行钻井作业的技术解决方案，并进行现场试验
13、研究。 （3）开发制作钻井LNG供气撬。,四、项目技术难点,（1）提高天然气发动机对于突变载荷的适应性和稳定性，满足钻井过程中负荷突加、突减时的动力要求。 （2）适应钻井特点的LNG井场配送工艺。 （3）钻井使用的LNG供气撬。,五、技术解决方案,技术解决方案一：配置天然气发动机的额定功率（1000KW/1300min）高于原柴油机功率，在传动部分加装变矩器。此方案增加了发动机的输出扭矩，提高燃气发动机承受突击负载的能力，使发动机在负荷交变情况下能够实现转速平稳运转。变矩器的传动效率一般在85%左右，因此该方案存在传动效率较低的缺陷。,天然气发动机机+变矩器,技术解决方案二：采用与原柴油机相同
14、功率的燃气发动机，在传动部分加装液力偶合器。液力偶合器具有离合、调速功能，传动效率95%，能有效降低启动转矩，增加发动机的输出扭矩。通过配置传动效率高的液力偶合器，使燃气发动机承受突击负载的能力得到显著提升。,燃气机组+液力偶合器,技术解决方案三：根据钻井工况的变化特点和燃气机作为钻井动力机使用的规律，制订使用燃气机打井的操作规程。此方案作为前两种方案的补充手段，在快速起钻和开启泥浆泵工况下，调整起钻和开启泥浆泵操作规程，使燃气机在特殊工况下平稳、可靠运行。通过两种方案的对比，根据现场试验情况，第二种方案更具优势，第三种方案可作为补充手段。,六、实际应用中的具体实施方案,本次试验的钻井型号为4
15、0钻机，设计垂直井深3550米，井型为定向井。原配置2000系列三台柴油机，泥浆泵传动为皮带传动。,1、选择试验的钻机型号,采用两台G12V190PZL13天然气发动机，功率为770KW/1450min.r。其中保留一台柴油机作为备用（G12V190PZL1，功率1000KW/1500min.r。）,2、机组配置及减速箱的改造,3、方案的选择：采用TO770型天然气机偶合器机组置换原有柴油发动机,钻机改造图如下,按照原传动装置传动比，现气体发动机额定转速提高为1400rpm偶合器滑差0.97，改变齿轮箱传动比，减速箱传动比改为1.73,4、机组供气配置方案,由于钻井作业流动性强，通过天然气管网
16、及压缩天然气（一次运输量4000方左右），难以保证钻井燃料供应（井队消耗约3500方/天）液化天然气（LNG）一次运输量可达30000方左右，可充分保障井队天然气供应。因此，LNG应作为钻井天然气发动机的首选燃料。采用LNG槽车作为临时储罐，LNG汽化撬设计每小时流量300方。,5、供气设备的主要技术参数,1、LNG储罐容积 30m3 2、LNG储存温度 -145 3、汽化量 300m3h 4、汽化撬进口压力 0.7MPa 5、汽化撬出口压力 0.3Mpa 工艺流程:,七、实际应用效果分析,天然气发动机自带功率等参数软件，现场安装一台电脑，对天然气发动机动力性能参数进行监控。,在现场试验中，对
17、发动机的最大功率、钻进工况下开启泥浆泵瞬间的性能、气体机并机性能、起钻性能、紧急停车进行了检测。,1、天然气发动机综合性能检测,2、两种燃料消耗对比,根据本井的设计及施工方案，结合以往同类型井的施工油耗，本井所下柴油定额为155.4吨；按现场计量，在本井柴油消耗量30吨，液化天然气实际消耗129.62吨。按此计算，两种燃料以重量的比值为：155.4-30=125.4。129.6/125.4=1.033,即1.033吨LNG与1吨柴油相当。,3、结论,1、通过钻井天然气发动机的现场试验及各种性能检测，钻井天然气发动机在钻进工况下能够满足其负荷需求； 2、在起钻工况下，从400米至3500米按井队
18、正常操作，使用1挡低速和1挡高速可以满足起钻工况需要；在起钻进入在进入表层套管内使用2挡高速时，天然气发动机不能适应此种工况。 3、两台气体机在并机运行，倒换泥浆泵使用时，存在动力分配不均现象，离泥浆泵传动近的气体发动机功率大。操作人员可以通过调整转速改变动力分配的不均匀性。,4、现场使用效果小结,通过现场的实际应用，探索出了燃气发动机作为钻井动力的使用特点，特别是在解决突击负载的方案中，取得了宝贵的经验，奠定了坚实的技术基础。同时提出了改进方案，优化和完善天然气机作为钻井动力机的技术实施方案。,八、经济效益分析及应用前景展望,根据在陕北不同钻机型号及钻井地质情况不同，在该地区每年每个钻井队的
19、油耗为260-400吨。依据天然气机组现场试验结果，1吨LNG与1吨柴油基本相当。 1、经济效益与社会效益分析（1）经济效益分析以LNG送到井场价为5200元/吨，柴油按目前送到井场的市场价8000元/吨作为测算条件，不同燃油消耗情况的单井年经济效益及节约成本率见下表：,（2）社会效益分析,天然气发动机代替柴油机作为钻井动力的燃料，既能降低钻井成本、取得更大经济效益，又能减少温室气体排放。据测算，使用天然气作为燃料，每替代100吨柴油，可直接减排约64吨CO2。同时，天然气替代柴油，在提高天然气在中国一次能源利用中的比例也具有重要意义。,2、推广应用前景分析,（1）经济效益与社会效益显著根据经
20、济效益分析，机组更换天然气机后，每年根据耗油量不同，一个井队每年将节省燃料费72-110万左右，经济效益显著；天然气机的使用可有效减少CO2排放，若以一个井队每年柴油油耗400吨计算，使用天然气机后，一个井队每年可减少CO2排放量256吨左右。同时天然气作为替代能源，能有效缓解我国石油供应紧张的局面，因此，本项目的推广和应用，能产生显著的经济与社会效益。,（2）市场容量大每个井队每年耗油260-400吨，实现天然气机替代柴油机后，每年将节约燃料成本72-110万左右。若200个井队使用天然气机，每年可节约燃料成本1.2-1.8亿元左右。目前延长油田拥有钻机1000多部，应用前景十分广阔。,九、
21、项目安全与评价,天然气的爆炸极限在515、相对密度0.72、燃点650，且LNG储存压力低（0.2-0.4MPa），所以是相对安全的燃料气体。LNG储罐是低温常压储罐，与气化撬均设有安全保护装置，提高了了现场储罐的安全性。LNG储罐的摆放可替代原有柴油罐位置进行摆放，离井口安全距离为30米，符合井场安全要求。,结束语,面对新的形势，我们还将面临新的考验。梅花香自苦寒来，宝剑锋从磨砺出，我们将继续坚持以钻井为龙头，以科技为支撑，以服务为保障的发展战略，用先进的管理理念，优良的技术服务铸造钻井精品工程，打造“延长石油钻井”航母品牌形象，为全国乃至世界钻井事业做出百年老矿应有的贡献。,谢谢大家！,汇报完毕！ 不妥之处请各位领导批评指正,
