中国石化钻井承包商协会
魏茂安

    魏茂安：各位来宾，上午好！首先感谢论坛给我这样一个好的机会，介绍一下石油钻机节能及实时监控系统。介绍的内容包括六个方面的内容。目前随着能源的日趋紧张，能源危机已经成为全社会乃至全世界的普遍关注的话题，就我国而言，我们看这个简单的统计数字，我国人均资源水平与世界平均水平相比，煤炭只占到平均水平的79%，石油占到了6.1%。另外，各国的剩余石油可开采储量占全球比重，我国排在第11位。08年中国石油包括原油、成品油、液化石油气等，净出口量达到了2万亿，石油的净出口量在国内油品消费量中占比已经接近52%，已经超过了30%的警戒线。为此国家采取了一系列措施，主要通过节能减排等等，来应对能源危机，08年中央财政安排专项拨款资金就达到了270亿元。
    石油工业作为应对能源危机的一个重要的行业，在发现、发掘油气资源的同时也在消耗着大量资源，据统计，中国石油天然气集团公司目前有钻机1050台套，中国石油化工集团公司目前有钻机650台套，合计5000多套的柴油机，每年柴油消耗上百万吨。如此巨大的柴油消耗，如果要是能够采取有效措施降低柴油的消耗，其经济效益和社会效益都是非常可观的。为此，开发了石油钻机节能及实时监控系统，这首先做了两个方面的工作，一个是提出了钻机钻井用油管理的新理念，即采用管理节能与设备节能相结合的方式，应用超声波流量测量技术、GPRS通讯技术、嵌入式系统技术以及大容量环保节油器，准确计量并有效降低柴油消耗，提高用油管理水平、降低柴油消耗。
    这是现场部分的示意图，一般用油是来油以后，给各个柴油机管理器进行供油，这部分做了两个工作，一个是使用了大容量的环保节油器达到节油效果，它的基本原理主要是使大的分丝团能够降低，组态的大小，提高燃烧率，从而达到节油的效果。
    下面这个图可以看出来，左边这个图是现场应用的一个图片，中间这个可以看出节油率和功率的关系，从图中可以看出功率越大，柴油消耗，节油率也是更高。另外在油路，我们也加入了超声波的流量计，通过实时计量损失流量和使用优良，给现场节油提供一些依据，现场节油部分，管理节油主要做了几个工作，一个是通过实时的损失流量的测量，可以提醒这个设备是不是老化了，是不是有其他的故障了，及时维护，达到降低油耗的目的。另外可以通过提供的实时数据优先选用质量或者说状态比较好的柴油机，也能达到节能的效果。   
    其实主要的是通过损失流量的计量，可以为管理节能提供一个准确的依据。这是一个系统的总体结构，下面部分主要是通过现场部分采集的数据，通过无线移动网络，可以把这个数据传递给钻井总公司的数据库，基于web浏览器可以对实时数据，供领导和相关部门进行数据监控和库存数据管理等等。另外一个工作就是这套系统可以和钻井参数相结合，可以和泵压、钻压结合，可以精确地统计由于地质情况带来的油耗的变化。这个系统主要是用于现场应用了，设计上采取了以下几个方面的工作：在可靠性方面，为了适应现场恶劣的环境，采用了较高的防护等级，确保油路的畅通和良好的评比措施，防止有其他油气泄露的时候产生事故。实用性上符合钻井队的习惯，便于钻井队变迁的时候的拆卸，精确性方面，通过一些模型的设计，消除了环境温度的变化带来的流量的计量误差。测量的解读可以达到1%。通过定期有效的维护可以使这样的精度维持。先进性方面，系统支持了主流体系结构、协议和硬件平台，可以支持海量的数据存储，满足用户数量和信息量不断增加的需要。在开放性方面，采用了易扩展的一些现场分布式设计，可以保留相关的数据接口，为融合数据参数提供一些很好的借口。