中石化工程有限公司江汉钻井一公司 湖北省潜江市 433121
摘要：石油行业在我国能源产业的发展和社会经济发展建设等方面都起着极其重要的作用。随着我国对石油能源数量和质量的要求越来越高，石油钻井设备的能源消耗问题逐渐凸显出来。为降低石油钻井作业中的能源消耗，促进石油行业可持续发展，提高能源使用效率，探究出具有针对性的石油钻井设备节能措施具有重要意义。
关键词：石油钻井；钻井设备；节能措施
引言
在石油钻井作业过程中，大部分的能源消耗和浪费来源于钻井设备。做好石油钻井设备节能工作不仅是对国家节能减排号召的响应，而且也是节约能源、保护能源的需求。通过相关数据分析，我国社会经济发展建设与石油能源等资源的需求成正比关系。因此，如何做到石油钻井行业的能源节约，降低能源消耗，是石油钻井行业当前亟待探讨的重要课题。
1. 石油钻井设备能源消耗概述
石油钻井作业是石油能源开采和供给过程中最重要的基础环节。当前石油钻井设备包括：石油钻机、钻井工具、钻井仪器和辅助设备等。其中，石油钻机设备主要采用以消耗电能为主的电动钻机[1]。同时，在社会经济发展建设的推动下，石油的需求量不断上升，整个行业的能耗问题变得愈加敏感。当前，石油价格下跌，整个石油钻井行业对能耗和成本问题愈加重视，在国家提出绿色经济和可持续发展战略的背景下，为响应国家“节能减排”和“生态文明建设”的号召，促使石油钻井行业的可持续发展，就要对石油钻井行业中存在的能耗问题进行探究，并提出有效解决措施和建议。
2. 石油钻井设备的能耗问题探析
2.1管理措施和节能意识缺乏
从管理措施的角度来看，很大一部分钻井作业公司对钻井过程的节能降耗问题关注过少，没有将能耗问题考虑到经济效益中，因此，这些钻井作业公司没有对节能降耗问题进行分析和研究，使钻井作业的监督管理工作没有针对节能降耗问题进行监督和管理[2]，从而导致钻井作业过程的能耗较高。
从作业人员的节能意识角度来讲，由于节能降耗并不能给作业人员带来直接的经济效益和相关利益，所以很多作业人员缺乏节能意识，致使石油钻井现场的日常照明和取暖现象层出不穷[3]。同时，作业人员为快速完成钻井作业，没有将钻井能耗问题考虑进去，使整个石油钻井作业缺乏节能降耗的意识。
2.2钻井设备效率低且能耗高
目前我国的钻井设备种类较多，但综合来看，钻井设备相对于国外先进的钻井设备来说效率较低，并且能耗较高。同时，由于钻井设备的使用期限没有一个确切的规定，一些钻井作业公司为节约成本，没有对钻井设备进行维护和更换，而是长期使用老化程度较高[4]的钻井设备，这不仅会延长钻井作业时间，而且还会耗费大量的能源。另外，钻井作业的环境较为复杂，一方面，设备易粘上泥浆、油污等杂物，这会严重影响驱动机的能量传递效率。另一方面，电动机能耗制动等部件需要消耗电能来做无用功，以将能量转化成热能进行消耗，这会导致钻井设备能耗较高。
2.3钻井技术间接导致能耗高
近年来，钻井技术不断进步，使复杂地质结构环境的石油勘探、开采成为可能。但目前并没有研发出超深井、深海井等成熟的钻井技术和设备。同时，一些新技术的应用需要钻井设备具有很大的输出功率，间接导致了钻井设备的高能耗。在实际石油勘探和开发的过程中，钻井技术的选择会直接影响石油勘探和开发的质量、效益，并会直接影响到钻井设备能源消耗情况。另外，在地质勘探工作中，由于其具有不确定性，给钻井设备的选择带来很大困难。一旦选择的钻井技术不适用，就会破坏储层，并给钻井增加作业难度，甚至增加了钻井设备的能耗。尤其是在较为偏远和寒冷地区的钻井作业，低效率的供电供暖技术急剧增加了作业现场的能耗。
3. 石油钻井设备的节能有效措施及建议
3.1加强管理，增强钻井节能意识
在石油钻井作业过程中，加强钻井设备管理和作业人员管理，提高作业人员的节能意识，能够有效减少钻井设备的能耗。在设备管理方面，首先，企业要严格按照钻井作业的相关规定和要求，对原动机的数量等进行控制，并对作业工序进行精准度计算，确定原动机的台数，以合理利用原动机，达到钻井设备节能的目的。其次，企业要对钻井设备进行定期保护和维修[5]，在保障钻井设备正常运行的同时保证设备工作的连续性。最后，企业要对钻井设备进行预防性的检查和维修，以提高设备的稳定性和安全性，从而达到降低钻井设备能耗的目的。在作业人员管理方面，首先，企业可以通过制定奖惩制度、开展节能座谈会等方式要进一步提升作业人员的节能意识。同时，企业要在钻井作业的各道工序中设置专业的技术人员，以加强对作业人员的管理，并监督他们的工作，一旦发现作业人员存在违规操作或浪费能源的行为，可以及时制止并采取相关措施。其次，在当前石油价格下跌的市场背景下，为降低石油勘探和开发成本，企业就要加大节能宣传力度，使相关作业人员时刻将节能意识渗透到工作中，以此促使企业建立起可持续发展的生产经营机制，实现从粗放型的生产方式向精细化、节约化方向的转型。
3.2更新设备，应用新型清洁能源
从钻井设备的发展历程来看，最初的钻机是柴油发动机驱动的机械式钻机，在电力技术的发展与推动下，钻机发展成为电动钻机，近年来使用的变频电动钻机应用了PLC工控技术和变频技术[6]，使整个钻井设备系统的控制更精准、更智能，并有效平衡了系统内能量，将能耗控制到最低。因此，对设备进行更新具有重要意义。
目前，我国将绿色经济与清洁发展机制提升到了国家发展战略的高度，新型清洁能源的使用可以极大促进众多领域核心产品和技术创新。尤其是在石油钻井工作中，其工作场所多为户外作业，使石油钻井工作拥有使用新型清洁能源的得天独厚的自然条件优势。例如太阳能、风能等新型清洁能源的应用，都可以为钻井作业现场设备或相关设施提供电力，以进一步降低钻井设备对能源的消耗。
3.3技术创新，加强储能技术应用
对钻井设备使用的技术进行创新，加大节能新技术的使用效率可以有效提高设备的节能性。在石油钻井作业中，可以选择电喷柴油机、使用无功补偿和谐波抑制技术、应用高效率的传统设备、使用节能发电机，在提高钻井设备工作效率的同时降低了能源消耗。同时，由于使用新型清洁能源可以达到良好的降低钻井设备能耗，但新型清洁能源受天气、白昼等因素影响较大，所以企业要加强储能技术的应用，以将电能储存备用，从而达到节能降耗的目的。
结语
石油行业的发展对社会经济发展建设具有重要意义。在石油钻井作业中，企业要格外重视钻井设备的能耗问题。加强设备管理，提高工作人员节能意识，更新设备，应用新型清洁能源，对钻井设备技术进行创新，加强储能技术的应用，以降低钻井设备能耗，节约石油勘探和开发成本，为推动石油行业可持续发展奠定基础。
参考文献
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[2]闫园园,解庆,胡林,郑丁,赵凯.石油钻井设备的节能措施及其相关建议[J].价值工程,2019,38(20):200-202.
[3]张伟.论石油钻井设备的节能措施及建议[J].石化技术,2018,25(12): 172.
[4]余淼.石油钻井设备的节能措施及其相关建议[J].化工管理,2018(34): 42-43.
[5]李爱华.石油钻井设备节能措施及建议[J].中国设备工程,2018(16):58 -59.
[6]李殿峰.石油钻井设备的节能措施及建议[J].化工设计通讯,2017,43 (12):217.