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采油气机械国内外发展情况及趋势

2015-05-30于文博

2015年18期
关键词:趋势机械发展

作者简介:于文博(1993-),男,汉,吉林敦化人,西安石油大学机械工程学院,2012级本科生,机械设计制造及其自动化专业。

摘要:进入二十一世纪,石油及天然气除了作为重要的能源外,甚至被赋予了国家安全和国际战略意义。要想获得更多的油气,就要不断提高石油工程水平,而油气采集作为其中非常重要的环节,一直受到国内外的广泛关注。采油气机械是油气采集作业的关键,我国油井大多已经进入机器采集阶段,为了更好的进行采油气机械的研究,了解其发展及趋势是十分必要的。本文介绍了采油气机械的国内外发展情况,并论述了其发展趋势,以期为我国采油气机械的发展提供帮助。

关键词:采油气;机械;发展;趋势

一、 前言

采油气机械与石油工业的发展是离不开的。1859年在美国宾夕法尼亚州泰特斯维尔小镇钻成的第一口石油井——德雷克井,是打开了石油工业大门的金钥匙,随后石油工业的发展势不可挡,石油工业在一些国家也逐步形成完整的工业体系,随着汽车工业的发展,世界上石油生产的范围和规模扩大,国际石油卡特尔形成,在1945到1973年,中东成为世界石油工业中心,同时也是天然气储量大发现和产量大增长的时期。[1]

中国是世界上最早用机械开采石油的国家之一,1950~1959是中国石油工业的恢复和发展期,随后进入了繁盛的高速发展期,中国在这个时候实现了石油基本自给的历史性转折,1978年以来,石油工业仍在发展,但发展趋于稳定,加之十八大以来,中国对环境污染方面非常重视,因此中国石油工业也向低排、减污、环境友好、可持续发展的方向进行转型。我国的采油气机械也随着石油工业的发展得到了长足的进步,但仍存在一些问题,还需相关研究部门进行解决。

组成油气开采成套设备的设备品种有几百种,而油气开采工业的高速发展使设备很快更新,并不断研制出新型号规格和结构的设备,系统化的分类是其基础,分为(1)生产井设备(套管柱、筛管等)(2)井的开采设备(自喷井设备、气举设备等)(3)修井、试油和井下作业设备(起下作业车、起下作业工具等)(4)强化采油、采气和提高地层油气采收率的设备(如水处理设备、注气设备等)(5)油井产品的收集、分离(分离成油、气、水和杂质),以及油、气、凝析的计算和预处理设备和实施(如输送设备、储油设备等)、(6)海上油气田开采设备(丛式井固定平台、固定式平台基础等)(7)机修厂设备(8)动力设备。[2]

其中井的开采设备是非常关键的,油气开采的效率在很大程度上是由开采的设备来决定的,而现在的抽油设备的效率普遍不高,因此提升采油气机械的性能是十分必要的,了解采油气机械的发展历程与现状是研究采油气机械最基础的一步,本来检索了大量的资料,撰写了采油气机械的国内外发展情况及趋势,希望对采油气机械的研究有所帮助。

二、采油气机械国内外发展情况

采油气机械的国内外发展情况总结起来就是:对于海上的石油机械装备而言,国内外还存在着较大的差距,即国外的技术水平明显比国内要发达,因此我国在海上油气采集方面还是比较欠缺的。而对于陆上油气采集而言,国内外水平基本持平,即国内外的发展基本处于同一起跑线,或国外较国内技术略先进些,这也决定了我国的油气采集对象主要在陆上。国内外均重视抽油机、抽油杆、抽油泵的发展,国内发展速度很快,大步追赶国外水平,国内主要提高采油气机械的适应性,国外主要向自动化、智能化、高效节能等方向发展,国内正在从技术进口向自主创新方面发展,我国采油气机械中的抽油机、 抽油杆、 抽油泵生产量较大,在满足国内需求的同时,还可以大量出口,近几年,我国生产的石油机械水平在不断提升,质量明显提高,但是由于我国石油机械设备更新较慢,对于一些装备仍需要依靠进口,因此,我国还不能称为采油机械设备制造的强国,而只能说是生产大国。[3]

当今世界主要的油田服务公司有哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯等,这些公司的采油气装备都非常先进,掌握着核心技术,这对我国采油气机械的发展还是有一定影响的:一是其抢占了很大一部分市场,二是使我国的采油机械竞争力下降,这些都是我国在研究采油气机械时所不得不面对的问题。

三、我国采油气机械的发展方向

采油气机械的发展需要遵循正确的方向,当今计算机、自动化、电气、材料、国家政策、社会因素等对采油机械的发展均具有影响,因此只有把握住正确的方向,才能使我国采油气机械的发展更加健康、快速,同时与石油工程更好的结合。

(一)环境友好

十八大以来,国家加大了对环境的治理,因此我国采油气机械在未来会向着节能、高效、环保的方向发展。对于抽油机来说无功补偿、改造、减小冲次,应用小抽油杆及小泵径等都可以达到节能的目的。节能抽油机解决了常见的抽油机耗电量大的问题,减少了环境污染,并降低了采油成本,提高了采油效率。例如武汉江汉石油机械有限公司研制的新型无游梁式抽油机 ZXCY 系列抽油机,其结构内无传动装置,但是仍然可以实现电能向机械能的转变,其直线运动方式也与传统方式不同。它适用于超深井、间抽井、斜直井等,扩大了抽油机的适用范围。[4]

(二)提高技术创新

我国的采油气机械与国外的主要差别在于技术创新水平,要想缩短与国外的差距,发展技术创新是重中之重。技术创新是石油机械企业得以生存和发展的本质所在,技术创新是 石油机械企业实现高效益的有效手段。[5]因此采油气机械公司为了实现公司利益最大化,也会向技术创新方向发展。但是提高技术创新水平并不是一朝一夕的事,它需要一个循序渐进的过程,国家近几年也大力支持全民创新,在大环境下,相信采油气机械的整体技术创新水平会有所提高。

(三)拓宽各种机械采油方法的适应范围

当今的油井条件趋于复杂化,高温高压、出砂油藏、稠油油藏、深抽井、高油气比井、斜井、偏磨井、腐蚀性油井等不断增多,原来单一的采油气机械已不能满足这些特殊油井的开采需求,因此更加具有适应性的采油气机械是今后发展的主要趋势。如特殊型泵的研制,可以适应高油气比、出砂和稠油等特殊井况。

(四)提高耐久性及使用寿命

由于井况的复杂性不断提高,采油气机械在使用时遇到的问题也越来越多,磨损、腐蚀等不断降低机械的耐久性及使用寿命,这无疑会增加油气井的成本。国内外各大石油机械公司、工程服务公司也在不断探索新材料、新结构等,以提高机械的使用寿命,除此之外,定期的维护也是必不可少的。

四、结语

深刻认识采油气机械的发展及趋势是发展我国石油工程的关键。我国现在的技术水平虽然部分达到国际领先水平,但是短板还是十分明显的,为了获得长足的发展,还需要夯实基础,结合正确的发展方向,进行技术创新,除此之外,对传统工艺的提升也是必不可少的。国际各界对于石油方面研究的投入是有目共睹的,我国也要加强石油机械方面的投入,才能不落后于国际浪潮,但肯定的是,我国采油气机械的发展会越来越好,也会趋于完善。(作者单位:西安石油大学机械工程学院)

参考文献:

[1]任晓娟.石油工业概论[M].北京:中国石化出版社,2012,7-17

[2]李继康.石油和天然气开采机械设备[M].北京:石油工业出版社,1991,6-14

[3]李有力.机械采油现状及存在问题[J].中国新技术新产品,2013(02):93

[4]侯尚俊.浅谈油田机械采油工艺技术[J].工程技术,2012(03):120-122

[5]田春友.分析石油机械应用及前景[J].理论探讨,2013(02):234

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