华北工程精绘钻井节能“路线图”

加快推广高效发动机、使用“气代油”发动机、推进网电接入……华北工程精绘节能“路线图”。

“你们厂研发的这台发动机组节能效果如何?”

“这个问题还是让用户说吧!”重庆康明斯发动机西安经销处经理来新宇回答。

“与原来使用的两台190柴油机组，在同等钻井工况下进行试验对比，每小时节省燃油20升。”4月20日，在华北工程公司五普钻井公司50879井队施工的JPH-323井场，公司主管设备的管理人员匡立成告诉记者。

据了解，燃油消耗占钻井工程成本的“大头”。控制了燃油消耗，钻井成本就会明显下降。

在油企“极寒期”，工程施工队伍只有练就降本硬功夫，才能适应生存发展。五普钻井公司努力探索多种节能降本办法，选择经济适用的动力设备，以寻求最佳的降本增效途径。

高效节能发动机节油20升/小时

“这台康明斯机械钻机动力包经过这两口井的试验，我们计划留下来继续使用。”匡立成说。

多年以来，油田钻井企业一直使用某品牌生产的190型柴油机，在常规的钻井配套设备中可以满足动力需要。而华北五普近年来一直在鄂尔多斯盆地北部气田施工4000多米以上的水平井，水平段均在1000米以上。为满足钻井工程需要，他们配备了5000米机械钻机并配套了F1600型的大功率泥浆泵系统。这就需要更高的持续动力输入。

传统的190型发动机，在钻井浅井阶段使用一台有些费劲，使用两台功率又有些富余造成了浪费。在深井阶段，必须使用两台才能满足工况要求。“在钻井市场不景气的情况下，我们要处处考虑降低油耗成本，能省一点就省。”匡立成说。

据了解，重庆康明斯大马力发动机产品在工程机械、船舶、矿山、铁路、油气田等行业均有广泛的市场应用。此次在机械钻机设备上的成功使用，又一次扩充了重庆康明斯大马力发动机产品的应用范围。2016年，重庆康明斯在现有成熟的大马力发动机技术基础上，与国内传动系统生产厂家合作研发，并针对油气田机械钻机的实际工况进行调试匹配，最终推出了康明斯机械钻机整体解决方案产品。为取得用户的信任，他们采取租赁的方式让五普井队使用，同时提供了全程跟井服务。

2016年10月，五普50879井队开始在现场使用康明斯机械钻机动力包。在整个钻井过程中，一台重庆康明斯大马力发动机即可满足钻井工况需要。相比同行业其他产品，单井完成作业之后共节省燃油至少30多吨。

“使用康明斯机械钻机动力包肯定节油，但需要定量的数据来进行分析。与使用两台190柴油机相比，如果能够测量在同等工况下到底能节省多少燃油，是比较科学的。”匡立成说。

2017年3月，五普50879井队使用两台较新的190型柴油机与一台康明斯发动机进行“PK”。使用进口专业流量计，在直井段、造斜段钻进、水平段钻井分别使用190柴油机和康明斯进行油耗对比，结果发现一台康明斯要比两台190柴油机每小时至少节省20升燃油。

在现场记者还看到，这台康明斯大功率高效发动机的个头比190柴油机小。“康明斯发动机的排量仅38升，但单机功率比客户现有使用产品提高200多马力，而且燃油效率更高。”康明斯油气田市场经理黄小丁如是说。

“通过两口井的试验，这台康明斯机械钻机动力包节省燃油的效果非常明显。尽管它单机价格比190柴油机高出一些，但节省的燃油很快就能够把投资成本回收过来。下一步，我们计划在公司内推广使用这套康明斯机械钻机动力包。”匡立成说。

“气代油”单井减费2万元

“我们一直在探索节能降耗的多种途径，使用天然气作为燃料就是其中之一。”匡立成说。

2015年，华北五普率先使用了CNG燃气动力机作为钻井输出动力，由厂家服务商提供燃气机组及服务人员，井队可减少3名柴油机工。

“这种‘气代油’项目最大的优势体现在减排方面，一口井从开钻到完井相比使用柴油节省费用2.027万元，减少二氧化碳排放120吨，相当于40辆汽车一年的排放量，减少颗粒物1.56吨，相当于80辆车一年的排放量。”匡立成介绍。这一做法同时扩大了华北油气公司的内需，增加了天然气销售。

使用任何一项动力设备都不是十全十美的。尽管燃气动力在节能减排方面占据优势，但这种动力在提速过程中过于缓慢，尤其是在起下钻具环节，因动力不能及时提高上去，造成起下钻具时间拉长。井深在3000米时，起下一趟钻具要比燃油动力慢30分钟。这样就增加了燃气的消耗量。

另外，CNG燃气的运输不便，一趟槽车的天然气量一天就用完了，需要槽车每天不停的拉运。一旦遇上极端天气，路况不好，很难保证“不断气”。去年，他们更换成LNG液化天然气，增加了槽车的容量，目前有3支井队使用LNG燃气动力机。

“由于LNG的槽车体积较大，使用场地受到限制，如果井队在深山或沙漠腹地就不适合，我们选择在交通方便、临近公路的井队使用。”匡立成说。

网电动力令成本降低20%

“使用网电做动力既节约成本又利于环保，至少可以减少三四名燃油设备的看护人员，但受区域的局限性很明显。”匡立成说。

目前，随着杭锦旗气田开发步伐的加快，需要建设天然气集中处理厂、变电站等地面工程项目，并配备专门的供电线路。华北五普抓住机会，利用地方供电部门在杭锦旗气田建设供电线路、变电站的时机，主动与电力部门洽谈，让钻机设备使用上网电。

使用网电只能在电网辐射的范围内，五普优化部署队伍，尽量承揽电网辐射范围内的钻井项目。“根据以往其他井队使用网电的情况，相比使用燃油要节省20%的成本。”匡立成介绍。

由于电网建设前期的投入成本较高，地方供电部门会考虑尽快回收成本，也要抬高电价。尽管如此，也依然能做到节省成本。

无论是使用LNG燃气发动机、大功率发动机还是使用网电，五普钻井公司因地制宜，选择适合的动力方式，节能减排、控制成本实现了最大化。