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当今国外石油天然气技术装备的发展趋势

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・专题研究・文章编号:100123482(2002)0120001206α当今国外石油天然气技术装备的发展趋势廖谟圣(上海石油天然气总公司,上海200041)摘要:综述了当今国外石油钻井机械、采油机械、海洋石油工程用材、石油钻采平台及陆地和海洋油气集输设施的发展现状及趋势,其对我国石油、天然气工业技术装备的发展具有一定的指导意义。

关键词:石油;天然气;工业技术;设备;发展中图分类号:T E9 文献标识码:AW orld developm en t trends of o il and ga s equ ipm en tL I AO M o2sheng(S hangH ai P etroleum Corp ortion,S hang hai200041,Ch ina)Abstract:T he cu rren t situati on and develom en t trends of o il drilling and p roducti on equ i pm en t,offsho re o il p latfo r m,m aterial selecti on fo r offsho re o il p ro jects,on sho re and offsho re o il and gas tran spo rtati on facili2 ties in the w o rld are summ arized in detail.It w ill be help fu l fo r the developm en t of o il and gas equ i pm en t in Ch ina.Key words:o il;natu ral gas;techno logy;equ i pm en t;developm en t 石油、天然气工业技术装备主要指石油(含天然气)钻井设备、采油设备、油气分离处理设备和油气集输设备;在海上,应包括钻井平台、采油平台、浮式钻井专用设备浮式采油设备和海上油气集输装备等。

现将21世纪初世界主要的石油、天然气工业技术装备的发展趋势综述如下。

1　石油钻井机械111　石油钻机11111　交流变频电驱动钻机交流变频电驱动(A C2GTO2A C)石油钻机首先在海上石油钻井平台的钻机主绞车和顶部驱动装置上得到使用,它比常规可控硅直流电驱动钻机具有调速范围宽的无级调速性能;短时增矩倍数达115～2.0倍以上,既可以在低转速下恒扭矩输出(有利于井内事故处理、测井、修井和小排量泥浆或固井液的输出等),也可以进行较宽的恒功率调节(提高处理井内卡钻等事故的能力);具有扭矩限制功能(有效防止扭断钻具、强力提升过载、泵压过载等);电机的负载功率因数高(接近于1),软启动特性好;有效降低发电机组的体积和质量,功率质量比高,经济性好;操作性能优越,即可平稳启动,随工艺需要变化的无级调整和平稳制动,又可以在下钻时向电网反馈供电而节约能源;并可易于与电脑组合实现优选参数、人工智能操作;免去电机无碳刷换向器造成火花给防爆和维护带来的麻烦;拆迁、安装方便等。

交流变频电驱动石油钻机将成为陆地和海洋石油钻机发展的换代产品。

11112　超深井石油钻机1998205,世界上第1台功率为3675k W的钻机绞车在O TC会议上推出,用于当时世界上最先进的、排水量为10万t的发现者企业号远洋钻井船,该钻机的钩载为9074kN,与绞车提升能力相适应的钻深能力可达15000m。

超深井石油钻机主要用来适应海洋深水(下入大型隔水管)、超深井(下放重型套管)、长距离大角度井和水平井的钻井需要。

同时,也可用于陆地超深井、大位移井钻井作业。

11113　新一代顶部驱动装置2002年第31卷 石油矿场机械 　第1期第1页 O I L　F I ELD　EQU I P M ENT 2002,31(1):1～6　α收稿日期:2001209213作者简介:廖谟圣(19352),男,重庆市人,教授级高级工程师,现从事海洋石油钻采设备的研究与管理工作。

顶部驱动(以下简称TD S )是20世纪80年代初发展的新技术,目前海上石油钻井全部用TD S 替代了转盘驱动旋转钻柱。

部分陆地钻机得到使用,当前全世界至少有10个制造商在研制TD S ,使用超过550台套(包括部分陆地石油钻机)。

新一代TD S 将在以下几方面得到发展。

a )　TD S 的动力将以交流变频驱动取代现有的A C 2SCR 2DC (即交流发电2可控硅整流2直流)驱动。

b )　TD S 的静液驱动将占有相当的比例。

c )　勿须改装井架并可迅速安装的、由游车、水龙头与TD S 组合在一起的短尺寸紧凑型TD S 将在海洋和陆地石油钻机上得到普遍推广使用。

由于TD S 具有比常规转盘钻井提高20%～25%的效率,避免大多数井内卡钻事故的发生,特别适应于定向钻井和水平钻井,新一代的TD S 将广泛取代过时的TD S ,除绝大部分普遍使用于海洋石油钻井外,陆地2000m 及其以上的石油钻井将普遍推广使用TD S 装置。

11114　无绞车液缸升降型钻机1996207,由海事液压公司开发的无绞车、液缸升降型钻机,省去了庞大笨重的绞车,用升降液缸替代了绞车,同时也替代了浮式钻井庞大的钻柱运动补偿器,从而大大降低了钻机的质量和制造成本;由于采用液缸自动送钻和提升钻具以及动力头(TD S )旋转钻柱,除具有全部动力头钻机可提高钻井效率20%～25%、避免绝大部分卡钻等孔内事故以及适应定向钻井(含水平钻井)等一系列优点外,还可以与计算机组合实现钻井和钻具升降操作的机械化、自动化,操作人员明显减少。

该海上石油钻机有2套分别安装在由日立船厂建造的第5代半潜式钻井平台西方未来 号和ST ENA DON 号半潜式平台上(该平台分别于1999年和2001年建成,其工作水深为2438m ,钻深10060m );一套RM A 液缸升降型钻机安装在由挪威国家石油公司设计、韩国三星重工制造的西纳维 号钻井浮船上,其工作水深为2438m 、钻深10060m ,拟用于挪威北海;另一套安装在西・奥丁号钻井浮船(该船由多用途的油船改装),由挪威国家石油公司作为操作者,亦用于挪威北海钻井,该船的设计工作水深能力为2500m 。

可以预料,这种性能优越、造价低廉的石油钻机将在新一代建造的浮式石油钻井平台(船)上更多地使用,是21世纪前期浮式钻机发展的重要方向,对陆地深井钻机装备的发展有着重要的借鉴意义。

11115　电脑控制的全自动石油钻机目前,静液传动的转盘、绞车、TD S 和钻井泵已经有产品生产,将其组合并用电脑控制实现钻进、升降钻具和排放钻具,使钻机出现无人或少人(1～3人)操作已成为现实,并将在21世纪初得到进一步完善与推广使用。

11116　新型匀速盘式刹车结合电子司钻2001209,在上海国际石油展览会上展示了一种新型匀速盘式刹车装置,该装置安装在现有电驱动钻机上以取代常规的带式刹车和电磁刹车系统,并利用电子司钻控制钻压误差,可根据不同地层条件、钻压、压差和扭矩等参数信息,迅速优化钻井参数,使钻头能保持稳定的钻井状态,该装置首要是绞车盘式刹车的匀速控制功能,结合先进的电子司钻控制,可使钻头保持长行程的自动送钻功能,与手动、气动控制钻井相比,可减少37%的平均旋转钻井时间,提高了机械钻速,减少了钻头磨损(特别是PDC 钻头)和钻具振动,降低了设备应力和司钻压力。

11117　激光石油钻机据世界石油2001204报道,高能激光用于石油、天然气钻井研究工作,已在美国天然气技术研究院、美国国家能源部技术实验室继续进行研究,在1997年,GR I 与克罗拉多矿业院校及其他单位合作研究,以判定美国军用激光技术应用于天然气钻井是否会导致钻井技术发生革命性变化。

该项目包括验证其可行性、成本和未来的经济利益。

1998年,GT I 在3个焦点的基本研究地域进行研究验证,项目成员包括克罗拉多矿业院校、A rgonne 国家实验室及其工业使用单位委内瑞拉石油公司和哈里巴顿能源服务部。

该项目的基本技术含盖了光导纤维新近发展的特殊材料和设备、取芯套管和可获得足够功能的激光切割岩石。

另据报道,高能激光器发出的能量,经试验,可在1s 内穿透60mm 厚的砂、砂岩2页岩2砂岩的夹层,其穿透速度至少是常规钻井速度的100倍。

这种激光钻井技术可大大提高钻井机械钻速,有效降低钻井成本,改善井控,可精确控制井眼及轨迹,并可在井眼周边形成坚硬的玻璃化外层,以减少或取消护孔套管。

该项钻井技术,将促进激光钻井机械、激光钻具和钻头的迅速发展,将从研究阶段走向实际使用。

11118　小井眼石油钻机美国对小井眼的定义:对于直井而言,90%以上井眼直径小于<17718mm 或70%井眼直径小于<127mm 。

对水平井而言,水平段井眼直径小于・2・ O I L F I ELD EQU I P M ENT 2002V o l.31№1　著优点是可减少钻杆、套管、泥浆、钻头、水、燃油等消耗,其总钻井费用大约可降低40%～60%;可显著降低钻井设备的体积和质量,减少占用钻井场地,降低钻井设备的制造成本,对于海洋石油钻井,还可明显降低钻开发井,特别是降低建设海洋平台昂贵的费用;便于钻井设备的拆迁运输和安装;在旧开发井内用小井眼钻机便于向更深地层钻井和钻井底多支井,以显著节约投资。

a)　小井眼石油钻机综合利用大钻井装备和小型地质岩心钻井装备发展成熟技术研制和配套于小井眼石油钻井技术装备。

b)　小井眼石油钻机将着重发展全液压型。

c)　小井眼石油钻机将从3000m,3500m钻机发展到5000m,6000m及更深的钻机。

11119　软管石油钻机早在50年代初,以法国为代表的柔杆电钻(井内石油钻具含橡胶软管电缆、井底电动马达、减速器、减振和密封总成、钻头等)用于陆地和海洋石油钻井,近年来,则着重发展连续软管(高强度、高韧性钢)的石油钻机,从1991年用连续软管钻井4口开始,以后逐年钻井数为14,30,150,356,410口,至1997年钻井600口,同年,英国壳牌公司在北海用该软管钻井技术在垂深3860m处进行了成功的侧钻。

a)　连续软管钻机可以延续起下钻,节省了接换钻具的辅助时间,同时避免接换钻具时易产生的卡钻和井喷事故。

从而明显提高钻效,缩短建井周期。

b)　连续软管钻机适用于老井加深重钻、侧钻、孔底多支井钻井、处理天然气井的井喷和压井及修井作业。

c)　与小井眼钻井的主要优点一样,具有占用场地面积小,质量轻,耗用功率小,减少泥浆、水、水泥等消耗,特别适用于海洋平台、边际油田开发和场地受限地区的钻井。

d)　可以节约钻机的制造成本,比普通钻井可节约费用25%～40%。

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海上天然气开采的现状与发展趋势

海上天然气开采的现状与发展趋势

海上天然气开采的现状与发展趋势概述：海上天然气开采作为一种重要的能源开发方式，随着全球能源需求的增长和陆地资源的逐渐枯竭，正逐渐成为各国争相开发的热门领域。

本文将重点分析目前海上天然气开采的现状，并探讨其未来的发展趋势。

一、海上天然气开采的现状1.1 全球海上天然气开采概况目前，全球海上天然气开采主要集中在一些天然气资源丰富的地区，如北美地区的墨西哥湾、欧洲地区的北海和地中海、亚洲地区的东中国海和南海等。

这些地区拥有丰富的海洋石油天然气资源，同时也相对成熟的开采技术和完善的基础设施，为海上天然气开采提供了有利条件。

1.2 技术手段和装备的进步随着科技的不断进步，海上天然气开采的技术手段和装备也得到了显著提升。

传统的海上钻井平台逐渐向深海、超深海发展，适应了更加复杂的海底地质条件。

同时，引入了更加高效的生产技术，如水下生产系统、海底油气集输系统等，大大提高了海上天然气开采效率。

1.3 海上天然气开采的规模不断扩大近年来，随着全球对天然气需求的增长和陆地资源的逐渐枯竭，各国开始重点发展海上天然气开采。

许多大型油气公司投资巨资进行海上天然气勘探和生产，通过建立海上生产平台和相关设施，进一步拓展了能源开采的领域。

此外，一些新兴经济体也开始加大海上天然气开采力度，以满足自身能源需求。

二、海上天然气开采的发展趋势2.1 深海和超深海开采加速发展传统的浅海开采资源逐渐枯竭，因此，深海和超深海的开采成为未来的发展方向。

这些海区域蕴藏着丰富的天然气资源，虽然开采成本和风险较高，但随着技术的进步，已经成为各大油气公司关注的重点。

相信未来深海和超深海的开采将获得更多突破。

2.2 生产技术不断创新未来海上天然气开采的重点将更加侧重于生产技术的创新。

比如，通过利用海底液化技术，将天然气在海底进行液化，然后通过悬浮管道将液化天然气运输至陆地，从而避免长距离海底管道的建设和运维成本。

此外，还有参与温室气体排放减少、碳捕获利用和储存等环保技术的应用。

油气行业的新技术与趋势

油气行业的新技术与趋势

油气行业的新技术与趋势随着现代科技的发展，全球油气行业也不断面临新挑战。

为了应对新的能源革命，油气行业必须不断推陈出新，不断创新发展新技术，使其更高效、清洁和可持续。

本文将探讨当前油气行业的新技术与趋势。

一、气体化技术的发展气体化技术是目前油气行业中最重要的技术之一。

随着天然气价格的下降，气体化技术的需求也在不断增加。

气体化技术可以将天然气转换为液体燃料，从而更容易储存和运输。

这种转化液化天然气(LNG)的技术有助于消除管道传输中的障碍，因为它可以通过船只来运输天然气。

二、高精度根据床与水力压裂技术现代油气勘探的核心是通过高精度测量技术，查找并掌握地下石油和天然气储藏的准确位置。

传统的地震和钻探技术经常可以为公司提供有用的信息，但其中往往包含误差较大的估算和重要的遗漏情况。

而高精度测量技术可以准确地定位地下资源，是油气行业中的一种新技术。

与此同时，水力压裂技术也是一个重要的开采技术。

这种技术用水和化学物质将石油或天然气从岩层中释放出来。

在压力的作用下，石油或天然气将进入钻井管，最终被带到地面。

使用水力压裂技术的好处是可以减少对环境的影响，同时增加采集石油和天然气的可能。

这是一个创新性的技术，未来将在油气勘探和开发中扮演着至关重要的角色。

三、清洁能源技术的发展除了传统的油气开采技术外，清洁能源技术也是一个新兴的技术领域。

随着全球气候变化趋势的加剧，越来越多的企业开始寻求利用可再生能源来取代传统的煤炭、石油和天然气等不可再生能源。

可再生能源包括太阳能、风能、水能，以及生物质能源等。

使用这些清洁能源将有助于降低温室气体排放，减缓全球变暖的趋势。

四、数字化技术的发展近年来，数字化技术已经成为油气行业中的一大趋势。

数字化技术包括物联网技术、大数据分析技术和人工智能等。

这些数字技术可以帮助企业管控和管理油气生产过程，从而提高生产效率，减少生产成本，并帮助决策者预测市场趋势。

数字技术在油气勘探、开发、生产、运输和销售等各个环节中的应用，将大大提高企业的综合竞争力。

世界石油炼制技术现状及未来发展趋势

世界石油炼制技术现状及未来发展趋势

世界石油炼制技术现状及未来发展趋势世界石油炼制技术发展有着复杂的历史背景，技术的发展促进了石油炼制过程的降低成本、提高产量，极大地推动了全球石油技术和能源发展。

近年来，随着流体催化裂化技术及其他关键领域的不断发展，世界石油炼制技术已经发展至今。

石油炼制技术的发展，依赖的尤其是强大的催化剂。

催化剂用于促进石油炼制和加工过程中的化学变化。

凭借强大的活性，它们可以有效地把原油中的不同组分分离并生成有商业价值的产物。

随着技术的发展，石油炼制行业现在开发出了更先进、更灵敏的催化剂，如催化裂解催化剂和生物柴油基础柴油加氢催化剂等，使能够从更复杂的原油组分中提取更优质的产品。

另外，开发更低成本、更环保的生产工艺也是石油炼制行业的重要发展方向。

近年来，石油炼制工艺向着低温、低压、低能耗、低污染、高灵敏度等方面发展，以最大化利用光谱和神经网络技术等智能化技术，以及强制性清洗精馏剂技术和定量分析技术，来实现石油炼制进程的自动化控制。

未来，在石油炼制技术发展方面，应该充分利用物联网和大数据有效地挖掘石油炼制技术的内涵，更好地改善整个过程的可持续性，以及将石油炼制工艺更快的发展成更先进的高效智能化系统，使更多的原油组分生成最优质的产品。

同时，也将不断改进工艺系统的稳定性，提高石油炼制的技术标准，更优化的顺应能源多元化的发展趋势。

最后，石油行业应协助政府和企业强化社会责任意识，注重安全和环境保护，持续积极推动石油工业可持续发展。

综上所述，由于现代技术的发展，世界石油炼制技术已经极大地推动了石油行业的发展，未来，在石油炼制技术方面还有更大的发展空间，应实施石油炼制技术的智能化和高效环保化，使其可持续发展。

能源装备制造业的研究与发展趋势

能源装备制造业的研究与发展趋势

能源装备制造业的研究与发展趋势引言能源装备制造业作为支撑能源产业发展的重要领域，在近年来取得了显著的发展，为能源产业提供了关键的技术装备和支撑服务。

随着全球能源需求不断增长和能源结构调整的推进，能源装备制造业面临着新的挑战和机遇。

本文将探讨能源装备制造业的研究与发展趋势，并分析其对能源产业发展的重要意义。

1. 能源装备制造业的现状分析能源装备制造业是以原油、天然气、煤炭等能源资源为基础，以能源设备制造为核心，以能源工程设计、建设和运营管理为支撑，涵盖了石油、天然气、煤炭、核能、新能源等多个领域。

目前，全球能源装备制造业发展呈现以下特点：1.1 产业规模不断扩大随着全球能源需求的增长，能源装备制造业的产业规模不断扩大。

据统计，2019年全球能源装备制造业的总产值超过2.5万亿美元，占全球工业总产值的比重超过10%。

中国、美国、德国等国家是全球能源装备制造业的主要生产和消费市场。

1.2 技术创新成为关键驱动力技术创新是推动能源装备制造业发展的关键驱动力。

新一代高效节能装备、智能化控制系统、先进材料等技术的应用，不仅提高了能源装备的效率和安全性，还实现了能源资源的高效利用和环境保护。

同时，人工智能、大数据、云计算等新兴技术的应用也为能源装备制造业带来了新的发展机遇。

1.3 国际竞争加剧全球能源装备制造业竞争激烈，国际竞争形势趋于加剧。

发达国家在科技创新、产品质量和市场渗透等方面具有明显优势，而新兴市场经济体也加大了对能源装备制造业的投资力度。

同时，贸易保护主义和技术封锁措施也给能源装备制造业带来了一定的不确定性和风险。

2. 能源装备制造业的发展趋势预测2.1 新能源装备的快速发展随着全球对可再生能源的需求增长，新能源装备将迎来快速发展的机遇。

太阳能发电、风力发电、地热能利用等新能源装备将得到进一步推广和应用，以替代传统的能源装备。

同时，新能源装备的高效节能特性将进一步提升其市场竞争力。

2.2 智能化和自动化技术的广泛应用智能化和自动化技术在能源装备制造业中的应用将得到广泛推广。