中國石化鉆井承包商協會
魏茂安
魏茂安：各位來賓，上午好！首先感謝論壇給我這樣一個好的機會，介紹一下石油鉆機節能及實時監控系統。介紹的內容包括六個方面的內容。目前隨著能源的日趨緊張，能源危機已經成為全社會乃至全世界的普遍關注的話題，就我國而言，我們看這個簡單的統計數字，我國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，各國的剩余石油可開采儲量占全球比重，我國排在第11位。08年中國石油包括原油、成品油、液化石油氣等，凈出口量達到了2萬億，石油的凈出口量在國內油品消費量中占比已經接近52%，已經超過了30%的警戒線。為此國家采取了一系列措施，主要通過節能減排等等，來應對能源危機，08年中央財政安排專項撥款資金就達到了270億元。
石油工業作為應對能源危機的一個重要的行業，在發現、發掘油氣資源的同時也在消耗著大量資源，據統計，中國石油天然氣集團公司目前有鉆機1050臺套，中國石油化工集團公司目前有鉆機650臺套，合計5000多套的柴油機，每年柴油消耗上百萬噸。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，其經濟效益和社會效益都是非常可觀的。為此，開發了石油鉆機節能及實時監控系統，這首先做了兩個方面的工作，一個是提出了鉆機鉆井用油管理的新理念，即采用管理節能與設備節能相結合的方式，應用超聲波流量測量技術、GPRS通訊技術、嵌入式系統技術以及大容量環保節油器，準確計量并有效降低柴油消耗，提高用油管理水平、降低柴油消耗。
這是現場部分的示意圖，一般用油是來油以后，給各個柴油機管理器進行供油，這部分做了兩個工作，一個是使用了大容量的環保節油器達到節油效果，它的基本原理主要是使大的分絲團能夠降低，組態的大小，提高燃燒率，從而達到節油的效果。
下面這個圖可以看出來，左邊這個圖是現場應用的一個圖片，中間這個可以看出節油率和功率的關系，從圖中可以看出功率越大，柴油消耗，節油率也是更高。另外在油路，我們也加入了超聲波的流量計，通過實時計量損失流量和使用優良，給現場節油提供一些依據，現場節油部分，管理節油主要做了幾個工作，一個是通過實時的損失流量的測量，可以提醒這個設備是不是老化了，是不是有其他的故障了，及時維護，達到降低油耗的目的。另外可以通過提供的實時數據優先選用質量或者說狀態比較好的柴油機，也能達到節能的效果。
其實主要的是通過損失流量的計量，可以為管理節能提供一個準確的依據。這是一個系統的總體結構，下面部分主要是通過現場部分采集的數據，通過無線移動網絡，可以把這個數據傳遞給鉆井總公司的數據庫，基于web瀏覽器可以對實時數據，供領導和相關部門進行數據監控和庫存數據管理等等。另外一個工作就是這套系統可以和鉆井參數相結合，可以和泵壓、鉆壓結合，可以精確地統計由于地質情況帶來的油耗的變化。這個系統主要是用于現場應用了，設計上采取了以下幾個方面的工作：在可靠性方面，為了適應現場惡劣的環境，采用了較高的防護等級，確保油路的暢通和良好的評比措施，防止有其他油氣泄露的時候產生事故。實用性上符合鉆井隊的習慣，便于鉆井隊變遷的時候的拆卸，精確性方面，通過一些模型的設計，消除了環境溫度的變化帶來的流量的計量誤差。測量的解讀可以達到1%。通過定期有效的維護可以使這樣的精度維持。先進性方面，系統支持了主流體系結構、協議和硬件平臺，可以支持海量的數據存儲，滿足用戶數量和信息量不斷增加的需要。在開放性方面，采用了易擴展的一些現場分布式設計，可以保留相關的數據接口，為融合數據參數提供一些很好的借口。
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