简议我国的石油钻采设备应用技术
摘 要：石油是不可再生资源，石油开采技术更是我国主要的技术研发之一，本人结合自己工作实际和大学时代学的油田化学专业，通过本文简析了石油钻采设备的应用技术。
关键词：石油开采;钻采设备;技术应用
1.国内钻采设备简介
目前我国钻采的主要产品有XQ1.8型抽油杆钳、2.6型抽油杆钳、3B型动力钳、3C型动力钳、3E型动力钳、3X型动力钳、3Y型动力钳、3WS型动力钳、6B型动力钳、6X型动力钳、12A型动力钳、12X型动力钳、20X型开口动力钳、XQB8型、8A型闭口型动力钳、ZQ25型钻杆钳、75X型钻杆钳、100型钻杆钳、125型钻杆钳、145型钻杆动力钳、TQ245型套管钳、TQ340、TQ508型套管钳、KJD9625型套管钳、550-H、950-H型液压旋转器、YNJ-200/15型液压拧扣机、抽油杆吊卡、油管吊卡、双级注水泥器、水泥头等固井工具、方钻杆补芯、大方补芯、系列硬密封球阀、系列天然气管道全焊接球阀、XSL系列水龙头、QD系列气动套管卡瓦/吊卡、SB系列滤芯、泥浆泵配件等产品。产品按API Spec 7K、Spec 8A及相关标准组织生产，内含二十多项国家专利，畅销国内各大油田，并远销北美、东南亚、西欧等国际市场，曾荣获′99美国华盛顿中国专利博览会金奖，两度被国家五大部评为“国家重点新产品”。12000米超深钻机的研制成功是我国石油钻采设备业已经具备全球竞争力的主要标志。全球仅美国在上世纪80年代生产过一台12000米模拟控制直流电驱动钻机，而这台钻机在系统配置、技术参数和操控性能，都与我国的全数字化交流变频钻机有很大差距。伴随着技术的提升和固有的成本优势，我国企业在出口市场势如破竹，欧美企业则逐步退出这一领域。
2.我国自主研究的钻采设备
我国现已基本掌握国际先进的室友钻采设备制造技术，可以成套出口较先进的6000米以上变频驱动钻机和适应极地零下60摄氏度的车装钻机，出口地区主要是美国、加拿大和俄罗斯等经济发达和石油技术成熟的国家，产品技术含量和附加值搞，经济效益好。近年来，中国自护研发的后钻探设备出口答复增长。据天津海关统计，2007年1～4月天津海岸出口石油钻探设备1734台，与同期天津口岸时候钻探设备出口的总量的71.8%。
3.石油钻采设备技术水平取得突破
近年来，我国许多企业的产品技术水平取得突破。一批列入国家重大技术装备创新项目的石油设备研制获得成果：宝鸡石油机械厂研制的ZJ70DB钻机，采用全数字控制交流变频等多项新技术，进入国际先进钻机行列;宏华公司研制的ZJ40DBS钻机，填补了国内空白，达到国际先进水平;江汉石油四机厂研制的2000型成套压裂设备通过鉴定，填补了国内空白，达到国际先进水平。此外，山西永济电机厂研制的YZ08、YZ08A石油钻井直流电动机由国家科技部授《国家重点新产品证书》;江钻股份有限公司积極开展技术创新，与国内大专院校、科研机构以及国际间的技术合作，获得“单牙轮钻头”等国家专利21项。该公司现共拥有国家专利56项，美国、伊朗专利5项。极大地提高了核心竞争力。荣盛机械制造有限公司研制成功F35-105防喷器，能满足深井、超深井钻探的井控工艺要求，填补了国内空白，达到国外同类产品先进水平。至此，经过多年的努力，我国已有能力实现对防喷器生产的全系列覆盖。该公司研制成功高压注水井带压作业装置，有效地解决了油田中后期开发过程中高压注水井带压作业的重大技术难题;宝鸡机械厂下属公司研制成功的BSJ5080TSJ60油田专用试井车体积小、用途广、适应性强;华北油田第一机械厂研制的新一代节能抽油机获得中国、印尼、和加拿大三国专利;胜岛石油机械厂成功推出液压反馈式抽稠油泵、长柱塞防砂泵、高效旋流泵三种抽油泵;华北油田大卡热能技术开发公司研制的ZXCY系列直线电机抽油机通过河北省产品鉴定。该机达到国际先进水平，重量和占地面积仅为常规抽油机的50%，且节能效果很好;在海洋石油方面，胜利油田自行建成我国国内最大吨位的海上石油钻井平台——赵东一号、生产平台——赵东二号主体结构，胜利油田钢结构承造能力达到国际水平。近来，由中石油管道局承担的“大口径弯管及装备国产化研制”、“西气东输工程用感应加热弯管技术条件”、华北石油第一机械厂承担的“大口径感应加热弯管制造工艺的研究”、吉林化建有限责任公司承担的“感应加热煨制X70钢级、直径1016大弯管工艺研究”4项课题通过中石油鉴定，技术条件达到国际同类标准的先进水平、产品达到国内先进水平。胜利油田研制成功我国第一台大口径管道全自动开孔机，满足管道、容器带压下开孔、接口、碰头等施工作业。中石油管道局为西气东输工程组织开展了125项科技攻关，其中“PAW-2000型管道全位置自动焊机”“PFM3640管道坡口整形机”“PPC3640管道气动内对口器”技术性能达到或超过国外同类产品水平。总体来说，我国石油钻采设备技术水平已达到一定水平。
4.钻采设备前景
在展会现场，大庆油田华谊电气工程自动化有限公司负责人告诉记者，大庆现在已经从以采油为主向油装并重。未来，采油装备、钻井装备和炼化装备将成为大庆的发展重点。到2010年，围绕石油的采炼输，整个大庆市的装备制造业销售收入将达到180亿元;2015年将达310亿元;2025年将超过600亿元。事实上，近年来的油价攀升促进了国际几大石油公司纷纷增加对油气基础设施的投入，深海石油设施、重油开发设施、管道设施等方面的建设项目明显增加。统计数据显示，1999年-2006年，全球石油勘探开发投资从675亿美元增加到2708亿美元，增长了3倍。2007年，世界石油勘探开发投资继续保持快速增长势头，同比增长了10.6%。而中国的石油装备制造业也在高油价的刺激下，从2006年起进入了高速发展的快车道。国家统计局数据显示，2007年石油钻采专用设备制造行业完成工业总产值576.4亿元，同比增长49.67%;全年石油石化行业出口交货值首次突破百亿元，其中钻采设备行业出口占70.3%。赵志明认为，这表明中国的石油钻采设备已在世界石油装备生产中占有一席之地。
5.炼化设备需努力
我国炼油化工装备的出口总量远低于石油钻采设备，与世界先进制造技术差距较大，特别是大型石化装置中许多关键设备仍依赖进口。在展会现场，中石化江汉油田四机厂副厂长官旭也告诉记者，2006年以前，化工机械行业长期处于亏损边缘，现代大型石化装备大量进口是造成行业经济效益低下的主要原因之一。随着景气的上升，化工机械出现扭亏为盈，这与炼油企业为获得更多的轻质油(液化气、汽油、煤油、柴油、润滑油等)所掀起的建设或改造石油加氢装置高潮有关。按投资来算，炼油设备中95%已实现国产化，化工设备中有70%已实现国产化。但由于生产装置的大型化带来石化装备的大型化，反应设备、压缩机组、特殊泵类设备和专用机械有的仍需进口。另外，由于石化生产技术进步加快，而国内石油化工设备开发滞后，特别是不少反应设备经常是国外专利商的专利设备或专有技术设备，造成不少反应设备大量进口。仅2007年，我国炼油化工设备中的换热设备进口额就超过4.9亿美元，干燥设备进口额达1.2亿美元。海上石油开发设备及一些特殊设备等进口依存度未减。
参考文献：
[1]李茂林等.油气田开发地质基础.北京：石油工业出版社，1981
作者：卢金龙
中国石油钻采设备行业持续景气 2008-8-23 14:26:15国际石油网 网友评论
8月21日，在“2008上海石油石化技术装备展览会”中召开的“石油石化行业节能降耗与产品发展高峰研讨会”上，石油石化装备的高速发展再次引起与会各方的热烈讨论。与会专家认为，长期来看，石油钻采设备的持续景气与炼油化工设备的国产化率提高值得期待。钻采设备景气高
在展会现场，大庆油田华谊电气工程自动化有限公司负责人告诉记者，大庆现在已经从以采油为主向油装并重。未来，采油装备、钻井装备和炼化装备将成为大庆的发展重点。到2010年，围绕石油的采炼输，整个大庆市的装备制造业销售收入将达到180亿元;2015年将达310亿元;2025年将超过600亿元。
事实上，近年来的油价攀升促进了国际几大石油公司纷纷增加对油气基础设施的投入，深海石油设施、重油开发设施、管道设施等方面的建设项目明显增加。统计数据显示，1999年-2006年，全球石油勘探开发投资从675亿美元增加到2708亿美元，增长了3倍。2007年，世界石油勘探开发投资继续保持快速增长势头，同比增长了10.6%。
而中国的石油装备制造业也在高油价的刺激下，从2006年起进入了高速发展的快车道。国家统计局数据显示，2007年石油钻采专用设备制造行业完成工业总产值576.4亿元，同比增长49.67%;全年石油石化行业出口交货值首次突破百亿元，其中钻采设备行业出口占70.3%。赵志明认为，这表明中国的石油钻采设备已在世界石油装备生产中占有一席之地。中国石油和石油化工设备工业协会常务副理事长赵志明介绍说，国内目前已经出现多个石油装备制造基地，并纷纷走出国门，加入到世界油气勘探大军当中。
炼化设备需努力
赵志明指出，相对国产化程度较高的石油装备制造业来说，我国炼油化工装备的出口总量远低于石油钻采设备，与世界先进制造技术差距较大，特别是大型石化装置中许多关键设备仍依赖进口。
在展会现场，中石化江汉油田四机厂副厂长官旭也告诉记者，2006年以前，化工机械行业长期处于亏损边缘，现代大型石化装备大量进口是造成行业经济效益低下的主要原因之
一。随着景气的上升，化工机械出现扭亏为盈，这与炼油企业为获得更多的轻质油(液化气、汽油、煤油、柴油、润滑油等)所掀起的建设或改造石油加氢装置高潮有关。
官旭说，按投资来算，炼油设备中95%已实现国产化，化工设备中有70%已实现国产化。但由于生产装置的大型化带来石化装备的大型化，反应设备、压缩机组、特殊泵类设备和专用机械有的仍需进口。另外，由于石化生产技术进步加快，而国内石油化工设备开发滞后，特别是不少反应设备经常是国外专利商的专利设备或专有技术设备，造成不少反应设备大量
进口。仅2007年，我国炼油化工设备中的换热设备进口额就超过4.9亿美元，干燥设备进口额达1.2亿美元。海上石油开发设备及一些特殊设备等进口依存度未减。
节能降耗成潮流
展会组委会提供的信息显示，此次来自中国石油、中国石化及全国各地装备制造业的70余家大中型厂(商)带来了共计3000多种展品，一半以上的产品都打出了环保、节能、降耗的“底牌”。赵志明告诉记者，油气装备的精良与先进程度决定着一个企业技术水平的高低。石油装备制造的竞逐，除了规模、档次的博弈，更是绿色、清洁的较量。
统计数据显示，今年1至6月，石油石化装备制造业共有规模企业1119家，较去年同期增加133家，增幅13.5%，其中石油钻采设备制造厂444家，增幅23.3%，炼油化工设备制造厂323家，增幅达12.9%。赵志明称，目前的石油石化装备企业已经由单一设备供应商向成套设备承包商、交钥匙工程方向迈进，由产品经营向品牌经营、资本经营方向发展。
石油钻采设备业有望高增长
2011年02月18日 07:58
来源：新闻晨报字号:T|T
□晨报记者 郭文珺
中国石油[11.08 0.36% 股吧]化工设备工业协会公布的数据显示，截至2010年11月石油钻采设备制造行业资产总额1082.71亿元，同比增长16.22%，实现主营业务收入1009.06亿元，同比增长16.82%，实现利润总额65.45亿元，同比增长22.59%。在原油价格增长的带动下，今年石油钻采设备制造业产值有望增长20%以上。在石化设备的三大子行业中，钻采设备有望最受益。在其利好的带动下，国内石油钻采设备类的江钻股份[14.80 -0.67% 股吧]、宝德股份[13.28 0.23% 股吧]都涨势良好，其中江钻股份从1月26日起的累积涨幅已超过30%。
国际油价看涨
海关总署公布的今年1月份原油、成品油进出口数据显示，1月我国进口原油2180万吨，同比上涨27.41%，为近几年首次在1月实现2000万吨以上的进口量;较2010年12月也上涨了4.51%。在原油进口价格方面，今年1月由于布伦特油价上涨，我国原油进口均价达到88.50美元/桶，同比上涨18.33%，环比上涨6.76%。这表明我国对原油的需求仍十分
强劲，原油价格有望继续维持高位。海通证券[9.14 -0.11% 股吧]预计2011年WTI原油均价在85-95美元/桶，同比上涨6.25-18.75%。 在石油价格上涨的预期下，相关行业有望迎来新一轮的发展空间。尽管石油占世界能源消费结构比重将由目前的35%降至32%，但石油还将长期占世界能源消费结构的主导地位。我国石油上游勘探与生产资本性支出快速增长，钻井数量和钻井进尺数也迅速增加，这将提升钻井需求，未来金刚钻将有更大应用范围。 石油钻采业有望延续上涨 去年1至11月，石油钻采设备制造行业、炼油化工设备制造行业，以及金属压力容器制造行业的工业总产值分别增长 20.97%、18.78%、17.41%，完成工业销售产值分别增长20.36%、19.24%及15.79%。从全年的情况来看，开采设备的涨幅最喜人。 鉴于今年全球经济复苏的确定性更强，石油钻采设备的增长会比去年更快，将达到20%以上。同时，原油消费需求的增长将加大存储需求，金属压力容器制造业也将稳定增长;下游汽车工业的发展将带动炼油化工设备制造业的需求。业内人士认为，考虑到石油钻采行业的特殊性，入行门槛较高，现有公司中的龙头企业地位较难撼动，拥有技术专利的公司领先优势将更加明显。 个股方面，作为亚洲最大、世界第三的石油钻头制造商，江钻股份拥有潜江钻头制造厂、上海分公司和武汉钻头制造厂三个钻头制造基地。主导产品油用牙轮钻头国内市场占有率多年保持在60%以上，国际市场占有率达到约12%，新产品型号每年以30%速度增长。公司牙轮钻头在国内市场几近垄断，钻头毛利率稳定，非钻业务稳步发展，湘财证券认为其业绩想象空间较大。
在创业板上市的杰瑞股份[64.70 0.00% 股吧]的岩屑回注业务应用于海洋钻采平台，目前公司开发陆地岩屑回注，如果此业务开展成功，其空间不可估计，东海证券给予买入评级。
年石油钻采设备制造业发展态势点评
发布时间：2011-02-17来源：中国行业研究网2010年石油钻采设备制造业的高增长势头将在2011年延续。
记者昨天从中国石油和石油化工设备工业协会了解到，在原油价格增长
的带动下，今年石油钻采设备制造业产值有望增长20%以上。
协会数据显示，在石化设备的三大子行业中，钻采设备涨势最好。2010年1-11月，石油钻采设备制造行业、炼油化工设备制造行业，以及金属压力容器制造行业的工业总产值分别增长20.97%、18.78%、17.41%，完成工业销售产值分别增长20.36%、19.24%及15.79%。
协会权威人士表示，钻采设备的优异表现与原油价格的稳定增长密切相关。去年下半年，国际油价从75美元涨至90美元。“原油涨价将直接拉动钻采设备的需求。”
截至2010年11月，石油钻采设备制造行业资产总额1082.71亿元，同比增长16.22%，实现主营业务收入1009.06亿元，同比增长16.82%，主营业务成本843亿元，同比增长15.61%，实现利润总额65.45亿元，同比增长22.59%。虽然去年12月份的数据尚未汇总，但是协会人士透露，从全年的情况来看，开采设备的表现更突出，而勘探设备由于产能相对过剩的原因，盈利状况稍显逊色。目前，国内石油钻采设备类上市公司主要有A股市场的江钻股份、杰瑞股份、宝德股份、神开股份、石油济柴、山东威达。
协会权威人士表示，鉴于今年全球经济复苏的确定性更强，石油钻采设备的增长会比去年更快，将达到20%以上。同时，原油消费需求的增长将加大存储需求，金属压力容器制造业也将稳定增长;下游汽车工业的发展将带动炼油化工设备制造业的需求。
协会人士预测，“总体而言，2011年石油和化工设备行业预计将增长15%左右。”
我国石油钻杆急需加大国产化力度
作者：研究部 单位：中国机电数据网(中国机电数据网) 报告访问次数：
427
次 发布时间：2010-07-20
石油钻具是石油及天然气钻采设备重要的部件，是石油专用管材的重要组成部分，钻铤、钻杆为最主要的两种石油钻具产品。钻杆又分为普通钻杆、方钻杆和加重钻杆等细分部分。普通钻杆是钻柱的主要组成部分，上面连着方钻杆，下面连着钻铤，其作用 是传递扭矩，使钻头向下钻进，加深井眼。方钻杆位于钻柱的最上端，其主要作用是传递扭矩，工作是承受钻柱的重量，由驱动部分(正方形或六角形)、上部接头(左旋螺纹)、下部接头(右旋螺纹)组成;最常用的是正方形的方钻杆。加重钻杆是普通钻杆与钻铤之间的过渡钻柱段，它能有效地缓解钻铤与钻杆在结合中过渡段的应力集中，提供钻压并能有效地减少钻柱与井壁的联接面积及外径磨损率。
由于国内市场需求相对稳定，加上这些企业资源能力有限，产品尚未走向国际市场。受国内外市场需求的牵引，除上述企业的能力扩张外，国内市场上已经新兴起若干个新厂家，只是还没有实现规模化生产，产品还有待市场的认知和认可。从国际能源结构发展来看，目前发达国家逐步转向在我国设厂生产，如日本NKK、美国大杰士公司已在中国投资兴建钻具生产企业，所生产钻具有60%—70%出口于国际市场，这就为钻具产品走向国际市场提供了机遇，同时也会加剧国内市场的竞争。
当前，世界上能生产钻杆且取得API认证的企业仅4家，其中著名的美国Grant公司的每一个工艺环节都具有世界先进水平，几万吨的大批量产品均能保持性能的均一性，产品占有世界钻杆市场的半壁河山。而独霸欧洲钻杆市场的是法、德合资的Vandm公司。俄罗斯钻杆独辟蹊径，应用范围超越石油领域，涉足科技勘探，其铝锂合金和铝镁合金制成的钻杆可以深钻2万余米。我国除宝钢拥有完整的钻杆生产线，能够完整地生产钻杆(包括管体和接头工具)以外，其它两家都是依靠进口管体和工具接头。宝钢的钻杆生产能力为2万吨，已获得API认证，大量用于塔里木油田。2005年以来，石油钻杆资源严重匮乏，价格节节攀升，现产能跟不上市场需求。建设该项目具有良好市场前景。
2009-8-17 13:52:00来源： 中国传动网市场研究部整理
【报告名称】：中国石油钻采设备行业分析报告【关键 词】：石油钻采设备|行业分析报告【出版单位】：中国传动网市场研究部整理【发布日期】：2009年8月
【报告简介】
全球钻采设备的需求触底，金融危机的全面爆发后原油价格的暴跌，09 年6 月新开工钻机数量仅1987 个，开工钻机数量接近历史低点，世界经济已有转暖的迹象，油价启稳回升，因此我们认为全球钻采设备的需求将面临回升。中国石油钻采设备行业产品系列与技术相对落后。
【报告目录】
1、全球钻采设备的需求触底
国际开工井口数量、钻机数量与石油价格相关。2003 年至2008 年，国际油价经历了凌厉上涨态势，随着全球对原油需求以及油价的走高，石油公司的开发支出也随之提高。2003-2008 年，欧佩克一揽子原油价格五年复合上涨率达到27.5%;全球钻采行业收入复合增长率20%，2008 年达到637 亿美元;全球每年新增油气井口数目从2003年的7 万口上升至08 年的10.8 万口，年复合增长率9%左右;全球开工钻机数目由03年初的2066 个攀升至08 年9 月最高点3557 个。金融危机的全面爆发后原油价格的暴跌，09 年6 月新开工钻机数量仅1987 个，开工钻机数量接近历史低点，世界经济已有转暖的迹象，油价启稳回升，因此我们认为全球钻采设备的需求将面临回升。
图1：全球年新增油气井口数目与油价密切相关
资料来源：欧佩克，招商证券，传动市场研究整理
图2：全球钻机数量与油价走势图
资料来源：贝克休斯公司，彭博资讯，招商证券，传动市场研究整理
2、全球钻采设备制造欧美遥遥领先
全球具有大规模石油钻采设备制造能力的国家和地区主要有美国、中国和欧洲地区。这3 个国家和地区的钻采设备生产和销售各有侧重和不同。欧美是全球主要的石油钻采设备出口国，有多个超大型钻采设备制造公司，例如国民油井华高公司(National OilwellVarco)等，产品涵盖石油钻采的各个环节，主要侧重于高端钻采设备的生产和销售，2008 年National Oilwell Varco 收入达到134 亿美元，净利润19.5 亿美元。我们统计的六大石油钻采设备制造商的总收入达到360 亿元美元，净利润率为13%左右;三大钻井技术服务商收入573 亿美元，净利润16%。
表1：全球六大石油钻采设备制造商收入及净利润一览
*注：Vallourec 单位为欧元
资料来源：公司财务报告，招商证券，传动市场研究整理
表2：全球钻井技术服务商收入及净利润一览
资料来源：公司财务报告，招商证券，传动市场研究整理
3、中国石油钻采设备行业产品系列与技术相对落后
中国的石油钻采设备制造业经过近10 年的发展，已经成为全球第二大钻采设备出口国。但技术水平仍处于中、低端阶段，产品涵盖勘探开发石油钻采设备、油田化学品、石油机械配件、炼化设备与仪表四大类180 多个品种，已形成比较完善的生产制造体系。形成宝鸡的石油钻采设备和钢管、兰州的炼化设备和仪表、西安的物探测井仪器、济南的动力设备、环渤海湾地区的配套设备等数个产业集群。根据中国石油和石油化工设备工业协会的统计，2008 年石油钻采设备的工业销售产值为340 亿元，同比增长36.7%;出口交货值为156 亿元，同比增长53%，占比为16.8%左右。与欧美相比，差距甚远。
中国采钻设备出口空间巨大。中国石油钻采设备出口量中大部分是通过中国各石油公司的采购商和服务队出口，美国、前独联体国家、拉美和非洲的订单占据了全部出口额的90%以上。中国的石油公司已经确定前独联体国家、北非、南美和南亚为主要战略发展区，将对中国石油钻采设备的出口起到明显的推动作用。这四个地区的产油量相对较高，但制造钻采设备的能力较弱，且设备陈旧，需要更新换代，设备进口需求量大。短期金融危机对行业需求增速有影响。2009 年受国际油价和短期油气需求量影响，中国和境外的石油公司可能会在不同程度上调整钻采设备的短期采购量，这一情况将对中国石油钻采设备企业的销售构成一定风险，2009 年行业增速将会明显放缓。2009 年上半年中石油减少资本支出100 亿元，中海油同比减少15%。
金融危机后，中国的价格优势将得到体现。由于国际油价低位运行，石油公司的利润空间也受到压缩，成本控制将受到重视。中国出口的石油钻采设备，同样性能的产品售价仅为欧美同类产品的1/3 或1/2，性价比优势明显。中国的陆地钻采设备，尤其是常规设备，技术较为成熟，质量已接近国际水平，性价比较高。中国石油钻采设备行业将满足提高钻采效率、油田数字化建设、保障石油安全的发展趋势。出于提高钻采效率、降低开采成本的考虑，需求集中在采购技术含量高、能提高勘探开发生产效率、满足复杂地质环境的中高端设备。为保障油气的稳定供应，石油公司将投入更多资本用于油气资源的勘探、开发及生产，对石油钻采设备的需求量也日益旺盛。
自21 世纪初开始，国内各大油田纷纷开展建设数字化、网络化建设，推动油田信息采集和传输技术的普及和发展。在油田数字化建设的趋势下，高技术含量的电子类监测设备的市场将逐步放大，并进而引发国内石油钻采设备市场的结构性变革，由原来机械产品为主导变为机电产品为主导。
图3：中国石油钻采设备出口交货值增长示意图
1.地层流体?
2.天然气的主要成分?哪种成分最多?
答：甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。甲最多达80%以上。 3.石油的主要成分?哪种最多?
答：烃和含有氧、硫、氮的化合物;最多是烃，达80%以上。油质、胶质、沥青质、碳质，油质最多。 4.有杆泵和无杆泵采油的工艺原理有什么主要区别?代.表性的设备有哪些?
答：区别有杆是实现抽油泵和抽油杆往复运动，实现抽油。而无杆抽油是利用水力活塞泵采油。代表设备：有杆：游梁式抽油机、链条式、皮带式、液压式。无杆电潜泵采油、螺杆泵采油、喷射泵采油、蜗轮驱动潜油泵采油
5.油井清蜡技术常用的有哪些?
答：机械清蜡，热载体循环、电热、化学(后面加清蜡) 6.油井防砂的技术有哪些?
答：虑砂管防砂、防砂卡泵、绕丝筛管砾石充填、小直径气砂锚、化学.. 7.提高钻井进度的主要技术措施有哪些?(影响因素)
答："钻速"——通常指机械钻速，即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。影响钻速的因素很多，除了组织因素和人的因素之外，主要有：地层特性、钻机性能泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素 8.环空返速数否越大越好?
答：否，因为"小排量、低返速" 可以降低循环管路压力降，提高钻头压力降;但是，携带岩屑能力差;反之，环空返速大，则循环管路压力损失大，而且对井壁冲刷严重，可能引起井壁不稳定.所以环空返速的控制，要依据地层的复杂性、钻井液的性能和钻机能力。
9. 井身结构包括套管层数、直径和下入深度，以及套管直径与井眼(钻头)直径之间的关系。 其中套管层数包括：1.导管 2.表层套管 3.技术套管 4.油层套管 石油钻机
1.石油钻机?主要包括哪些系统和主要设备?
答：是属于重型矿业机械，有多种机械设备组成、具有多种功能的联合工作机组。主要包括：旋转设备、循环系统设备、起升系统设备、动力驱动系统设备、传动系统设备、控制系统和监测显示仪表、钻机底座、辅助设备
2.钻机的三大工作机组?驱动机组的的组合形式不同，可以分为哪几种驱动?
答：三大机组：旋转设备、循环系统设备、起升系统设备。柴油机直接驱动、机械传动;柴油机发电机组驱动、电气传动;;SCR、VFD;液压驱动、传动;复合驱动 3.钻机机械传动主要有哪几种?各有什么特点?
答：齿轮钻机传动允许线速度高，体积小，结构紧凑;万向轴结构简单、紧凑、维护保养方便，互换性好。胶带钻机是传动柔和、并车容易、制造简单、维护保养方便。链条钻机结构紧凑、寿命长，适用于各级井深钻机，尤其是深井、超深井钻机。 4.钻机主要参数有哪些?
答：名义钻深范围、绞车额定功率、游动系统绳数、转盘开口直径、钻台高度最大钩载、单台钻井泵功率、钢丝绳直径、转盘功率、井架高度 5.最大钩载?主要用于哪些工况?
答：最大钩载：钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩不允许超过的载荷，是大钩允许的最大静载荷。发生工况：1.发生动载时，钩载为静动载之和;2. 处理卡钻事故;3.下套管;4.下套管遇阻时，上提下放
6.名义钻深范围：指钻机在规定的钻井绳数下，使用规定的钻柱时，能够达到的经济钻井深度。是我国钻机主参数。依据4 1/2″、5 ″ 两种钻杆柱尺寸确定. 7.钻机型号表示?
答：ZJ+钻机级别(100m)+钻机特点(链条并车L、三角胶带并车J、齿轮传动C、电驱动D、自行式车装Z、半拖挂车装T)+厂家代号及改进型号。
8.转盘主要功能?主要结构组成?主要参数?主轴承.辅助轴承分别承受什么载荷?
答：功能：1.旋转钻具，传递足够大的扭矩和必要的转速;2.下套管或起下钻时，承受全部套管或钻具重量;3.完成卸钻头、卸扣，处理事故时倒扣、等辅助工作;4.井下动力钻具钻井时，转盘制动承受反扭矩。转盘结构组成：转盘结构非常成熟，国内外结构型式基本一样， 其变化和发展主要是转盘大小和能力的变化。 其主要组成包括一下四部分。 水平轴总成; 转台; 主、辅轴承; 壳体。参数： 通孔通径：转台通径=一开钻头最大直径+10mm;最大静负荷：匹配于钻机最大钩载;最大工作扭矩：最低工作转速时达到的最大工作扭 矩; 最高转速：轻载下的最高转速，一般为300r/min主轴承起承载和承转作用。辅助轴承起径向扶正和轴向防跳的作用。
9.水龙头的主要功能?结构组成?主要参数?冲管的作用和要求?主轴承.辅助轴承分别承受什么载荷?答：功能：1.悬持钻杆柱，承受大部分或全部钻柱重量;2.为旋转的钻杆柱内输送高压钻井液;3.承受钻杆柱的旋转。结构组成：1.承载系统：包括中心管及其接头、壳体、 耳轴、提环和主轴承(负荷轴承);2.钻井液系统：鹅颈管、冲管总成;3.辅助系统：上下扶正轴承、防跳轴承、 机油密封盒组件。主要参
数：最大静负荷;中心管通径;最大工作压力。冲管要求：耐高压、磨损小、寿命长、拆装方便 10.刹车装置的类型有哪几种?各有什么作用?
答：主刹车：带式、盘式。作用：下钻下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具;正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。辅助刹车：水刹车、电磁涡流刹车。作用：用于钻井绞车上作为减速机构刹车。
11.游动系统的效率与哪些因素有关?起升和下钻时的效率是否相等?
答：主要与天车、游车、大钩有关，不等 12.快绳的拉力计算?
13.起钻过程分为哪几个阶段?简要叙述。
答：分为加速，匀速，减速。过程包括1.上提钻具全露方钻杆，应卡瓦将钻柱座在转盘上。2.旋下方钻杆，将方钻杆-水龙头置于大鼠洞中。3.用吊环扣住钻杆接头。4.挂合绞车滚筒，带动钻柱起升，提出卡瓦，将井中整个钻柱起升一个立根高度，然后摘开离合器，刹车。5.稍松刹车，下放钻柱，用卡瓦将钻柱卡在转盘上，或扣劳下卡瓦坐在转盘上。6.用大钳和猫头或上卸扣汽缸，拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。7.用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。8.移立根入钻杆盒并靠在二层台指梁中，摘开吊卡。9.下放孔吊卡至转盘上方刹住。
14.钻机设计时，绞车档数是否越多越好?试述绞车档数与绞车型式的关系?一般钻机绞车的档数考虑在多少比较合适?
答：对于有限档数的钻机，合理分配各档速度，可以达到的最大起升功率利用率： max=e/(e+1)，e档数可见，档数愈多，对起升功率利用率的提高影响愈不显著，但使得变速机构复杂化，一般实用的档数少于6 15.起下钻的过程中，天车各滑轮的转速是否一样?实际使用中应该注意什么?
答：不同，快绳端的滑轮转速快，死绳端转速慢，快绳比丝绳磨损严重，为延长使用寿命，使用一段时间后应互换快绳与丝绳
16.为什么游动系统中快绳侧的钢丝绳会提前疲劳?
答：由于快绳侧的钢绳弯曲次数比丝绳侧多出数倍，所以..解决：放新取旧绳 18.起下钻运动学公式M1-M2=Jdw/dt，试解释各项含义。 答：1——主动力矩 M 2——负载产生的阻力矩 J——工作件折算的转动惯量 ——转轴角速度 J=m2 m——旋转部件的质量 —— 旋转半径(=后面是惯性力矩)
20.在选择柴油机功率时，绞车和钻井泵分别按什么工况标定功率?为什么?
答：绞车使用12h功率，因为没提升一根立根的受载时间不长，既是间歇受载。功率在0~100%内周期性变化，考虑其动力性经济性及使用寿命的平衡，故采用12H功率。柴油机使用持续功率，因为驱动泵和转盘作业时柴油机在接近或满负荷工况持续运行，功率可以定低些，取持续功率转速取该机的经济转速。 21.柴油机的12H功率>(大于)持续功率
22.柴油机的外特性主要表明什么特性?表明哪些参数与柴油机的转速有关?
答：主要表明随即变化特征(即时特征)Ne、Me、ge、Gr;均与转速有关。外特性：供油量最大时，性能参数Ne、Me、ge、Gr随n变化的规律性。 23.钻机常用的传动类型有哪些?
答：并车、倒车、减速与变速、转换方向、带辅助调速的传动方案 24.为什么用柴油机作为钻机动力比较合适?试简述。
答1.具有自持能力，不受地区限制;2.系列化，"积木式"组合，满足不同功率的需要;3.驱动平稳，有一定的过载性能;4.移运性好，适于野外流动作业。不足：K、R值小、噪音大。 25.电驱动钻机中，直流电动机的励磁方式有哪几种? 答：它励，并励，串励
26.电传动钻机中，直流电机的励磁方式更希望采用并励还是串励，为什么?
答：更希望是并励钻机，串励载荷越小速度越高，不稳定，易飞车。并励具有硬性磁通基本不变，使调速范围宽，超载能力强，可提高钻井效率。
27.直流电机人为特性是针对那种励磁方式的直流电机而言?钻机驱动的直流电机人为特性是通过调节哪些参数实现调速的?
答：是并励。1.降低电枢电压调速，理想空载转速随U下降而降低。2.电枢串电阻调速，保持电源电业不变，Ra增大转速n下降。3.减弱磁通调速，保持电枢电压恒定值，调节串入励磁电路中的可调电阻Rr，磁通减弱，机械特性曲线上移磁通减小。
28.试列举三种以上井架类型?当前陆上钻机中使用最多的井架是哪种?
答：塔形井架、A形井架、前开口井架、伸缩井架、桅杆井架、直立套装井架;陆上常用前开口井架 29.井架的有效高度?指钻台面(转盘上平面)至天车梁底面的垂直高度。井架高度：1)塔形井架：高度是指井架大腿底板到天车梁底面的垂直高度;2)前开口(包括A形井架、直立套装井架):高度是指井架下底角销孔中心到天车梁底面的垂直高度;3)桅形井架：是指橇座或车轮与底面接触点到天车梁底面的垂直高度。
30.双升式底座与旋升式底座有哪些区别?深井.超深井钻机更多应用哪一种底座?答：双升式底座的井架安装在平台上，随平台一起起升。悬升式底座的井架安装在底座上，只对绞车及其它装置进行升降，井架
与绞车等分开。深井超深钻机要多应用于旋升式底座。
31.底座的结构类型主要有哪几种?至少列举三种，分别叙述其优缺点。
答：块装结构(底座结构复杂、内部空间狭小、拆装工作量大、不适合高钻台)、箱式结构(稳定性好、空间便于充分利用、拆装工作量大，使用于海上)、双升式结构(结构分块少、低位安装、整体起升、移运性好、底座空间大、通透、安全性好;但是底座起升负荷大、稳定性相对较差。适用于中深井、深井)、旋升式结构(低位安装、稳定性好、结构分块少、低位安装、整体起升、移运性好、底座空间大、通透、安全性好;但是需要两次起升到位，劳动强度大、结构较复杂、重量大;适用于深井、超深井)、直立起升式结构(结构简单、操作方便)。
32.除砂器的离心力场与离心机的离心力场有什么不同? 答：除砂是离心力场后是重力场 33.螺旋沉降式离心机的排杂原理?
答：加重泥浆通过空心轴中间的一根固定输入管、输送器上的进浆孔，进入由锥形滚筒和输送器形叶片所形成的分离室，并被加速到与输送器或滚筒大致相同的转速，在滚筒内形成一个液层。有离心力的作用，重石甩向内壁排出，液体有溢流孔排出。
34.解释底座高度与底座净空高度，为什么要求底座净空高度?
答：是指钻井平台距底座底面的有效高度，因为在进口处要安装井口防喷器为了保证防喷器顺利方便安装，所以要求…
35机械采油设备可以分为哪几类?
答：分为有杆和无杆采油两种，有杆包括：游梁式抽油机、无游梁式抽油机、抽油杆抽油泵。无杆：水力活塞泵、电动潜油离心泵、电动螺杆泵 、其它无杆抽油设备
36.有杆采油与无杆才有的动力传动方式有什么不一样?有杆采油装置中通常说的“三抽”指的是什么? 答：有杆动力通过减速箱、曲柄连杆机构和游梁等将高速旋转运动变为抽油机驴头的低速上下往复运动。无杆大多采用液力和电力驱动。三抽是指抽油机、抽油杆、抽油泵 38.游梁式抽油机通常分为哪几类?各有什么优缺点?
答：常规型游梁式抽油机、前置型游梁式抽油机，特点：1.平衡效果好。实际静扭矩始终为正值，减速齿轮无反向载荷;2.光杆最大载荷减小。曲柄上冲程转角大于下冲程转角(195°/165°)，上冲程惯性载荷小3.节能效果好。异相型游梁式抽油机，特点：1.减速箱静扭矩减小(40%～60%)，扭矩峰值变化幅度小。连杆与游梁间的夹角几乎始终垂直;2.光杆最大载荷减小。与前置式相似，由于存在曲柄偏移角，使得上冲程转角大于下冲程转角(192°/168°);3.井口操作范围大。曲柄远离井口;安全4.容易实现常规抽油机改造。异相曲柄抽油机在结构形式上与常规型抽油机相类似。缺点：1.底座长。由于减速箱后移;2.左右曲柄不能互换，制造工作量大;3.只能在规定的方向单向旋转;4.曲柄臂短，销孔间距不易保证。 双驴头型游梁式抽油机。游梁缺点：重量大，振动载荷难以完全避免，长冲程条件下突出。 39.额定悬点载荷?
答：悬绳器悬挂光杆处承受的光杆拉力额定值，KN 40.光杆最大冲程?光杆能获得的最大位移(m)
41.减速器额定扭矩?减速器允许输出的最大扭矩(KN*m)钻头周期：指从钻台下井到钻头磨损被起出的一段时间。全井周期：指从开始钻井到完钻的全过程。
转盘载荷：指钻井过程中转盘驱动钻具旋转时承受的扭转振动载荷。固井：在井眼内下入一层套管，并在套管与井壁的环形空间里灌注水泥浆进行封固。 42.游梁式抽油机的平衡方式通常有哪几种?标准中的代号是多少?曲柄平衡(B)、气平衡(Q)、游梁平衡(Y)、复合平衡(F)
43.游梁式抽油机悬点运动规律是近似为哪两种机构分别得出的其运动方程?
答
1、简化为简谐运动时悬点运动规律：A点的位移sA为：s A =as B/b =ar (1 − cos ωt )/b，A点的速度为：v =ds A/dt=aωr sin ωt/b，A点的加速度为：a A =dv A/dt=awwr cos ωt/b;
2、简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律：
44.计算悬点载荷时考虑了那些载荷?答：静载荷、动载荷、摩擦载荷、其他载荷 45.上冲程和下冲程时液柱载荷对选点载荷的影响?
答：上冲程中，游动阀关闭，作用在柱塞上的液柱引起的悬点载荷为：Wl = ( f p − f r ) Lρl g， f p -柱塞截面积在下冲程时，由于游动阀打开，固定阀关闭，液柱载荷通过固定阀作用在油管上，而不作用在悬点上。
46.有杆采油系统中，冲程损失指的是什么?为什么会产生冲程损失?试解释上下冲程中冲程损失的原因。答：指光杆冲程与深井泵活塞实际冲程之差。是由于液体的载荷转移造成的油管、抽油杆弹性变形的长度。上冲程开始时：活塞以上液体载荷转移到抽油杆上，造成的油管受力减小而缩短和抽油杆柱受力增加而伸长的长度;下冲程开始时：液体重量转移到油管上造成抽油杆受力减小而缩短和油管受力增加而伸长的长度;
47.游梁式抽油机平衡和不平衡时减速器的扭矩特征?
答：平衡时，上下冲程的载荷几乎相等，工作循环中的最大扭矩比为平衡时大大减小，电动机基本上做
正功。
48.游梁抽油机为什么要做平衡设计，平衡的基本条件是什么?
原因：上、下冲程中电动机承受的载荷相差很大。上冲程电动机承受全部载荷;下冲程电动机处于发电状态; 悬点运动速度和加速度的变化。平衡的基本条件：上、下冲程时，电动机都做正功，且做功相等。 49.机械平衡(复合平衡)游梁式抽油机中哪些元件在下冲程过程中可以储能? 答：游梁平衡重，曲柄平衡重，游梁自重，曲柄自重 50.链条抽油机的选点运动规律与游梁式抽油机的运动规律是否相同?使用速度和转角的关系做出简要说明。答：V=dsa/dt=a*wrsinwt/b 51.有杆抽油机系统中，基本型抽油泵有哪几种?我国常用的是哪一种?
答：基本型有杆式泵、管式泵、套管泵。特种抽油泵：防砂泵、防气泵、稠油泵、深井泵、斜井泵。我国99%用管式泵。
52.杆式抽油泵和管式抽油泵各有什么优缺点?
答：杆式泵只要提起抽油杆，就可以提起内工作筒及其内的柱塞和两种阀，便于检修;但是泵径小，产量相对较小。管式泵可以采用较大直径的工作筒，产液量大;但检修较困难。 53.杆式抽油泵可分为哪两种?答：定筒杆式泵和动筒杆式泵。
例如：标称泵径44mm，泵筒长度4.5mm，金属柱塞长1.2mm，有一节加长短接为0.6mm的组合抽油泵的型号表示为： CYB44TL4.5-1.2-0.6
你单位上报的《石油钻采配件加工项目环境影响报告表》(以大庆市海兴石油科技发展有限公司: 下简称报告表)收悉，经我局研究，批复如下：
一、大庆市海兴石油科技发展有限公司石油钻采配件加工项目位于大庆市让胡路区喇嘛甸镇宏伟村，占地面积620㎡，总投资220万元，环保投资6.11万元，车间安装车床等设备10台套，年产钻采配件2700余套，具体建设内容及主要生产设备以报告表核定为准。在严格落实《报告表》提出的污染防治措施的前提下，同意该项目建设。
二、该项目在建设和生产中要重点作好并达到以下要求：
1、项目冬季供暖依托庆伟盛石油机械制造有限公司生物质锅炉提供，无生产废气产生。
2、该项目废水全部为生活污水，污水须经污水管网排入防渗旱厕定期清掏，用于农田。
3、主要噪声源设备均安装在密闭的厂房内，要采取基座减振降噪、厂房墙体隔音等措施，确保运营期厂界噪声达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)1类标准限制要求。
4、运营期固体废物有金属边角料、废切削液、废机油和生活垃圾等。废切削液、废机油属于危险废物，应按照《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)中规定的方式进行贮存，
—1—
企业要设有危险废物暂存设施，须委托有资质单位处理;金属边角料应集中收集，出售给回收站回收利用;生活垃圾定期清运，委托环卫部门定期清运，无害化处理。
三、待项目环保竣工验收后，须在厂区门口显要位置设立标识板，依据项目竣工验收报告，载明环境保护设施、措施的运行和实施情况;污染物排放情况;突发环境事件应急预案;相关责任人信息。
四、本项目必须严格执行环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的环境保护“三同时”制度。项目建成后，可以进行试生产，在试生产期内(一般为三个月)向我局申请环境保护竣工验收，经验收合格后，方可正式投入运营 。
五、本项目建设内容如发生变更(与环评内容不符的情形)，必须在变更前，向我局审批部门提出变更申请，经许可后方可施工建设。未经变更许可先行施工建设的，将予以处罚。
六、本项目由局环境监测站(6330239)负责竣工验收;由环境监察办负责项目施工期、运营期的环境监察和日常监督管理。
大庆市让胡路区环境保护局 二〇一七年二月二十三日
—2—
智研数据研究中心网讯：
内容提要：未来推动压裂市场发展的驱动力主要是传统油田的增产、天然气的开发和页岩气等非常规气开发。
国内压裂设备市场处于高峰期，市场驱动力持久不断。从02年国内大庆油田率先采用压裂设备实施增产以来，压裂设备给大庆油田带来40%-60%的增产幅度。
海外压裂设备市场主要看北美、俄罗斯和独联体地区(哈萨克、阿塞拜疆等)的设备采购。海外压裂设备在北美主要用于非常规气开发，除北美外其他地区主要用于石油增产，中东地区压裂设备市场有限，主要是油井单产处于高峰期，目前尚未进入大规模压裂增产阶段。
固井设备与新增钻井数相关度高，市场高峰期已过，新增设备投资看平，未来前景看国外。固井设备的市场繁荣主要是在石油价格自08年筑底反转的大背景下实现复苏的，在10年达到高峰期，国内市场平稳甚至略有下滑。未来看点主要是海外市场，国际固井设备制造商相对较少，主要是Halliburton、Schlumberger，主要为自用，以及独立的国民油井公司。
国际压裂设备市场的产能瓶颈犹存，柱塞泵等关键部件是核心要素，国际市场上拥有高功率柱塞泵制造能力的企业仅有Halliburton、Schlumberger、SPM、GardnerDenver、FMC和OFM。Halliburton、Schlumberger的柱塞泵全部为自产自销，不对外销售。SPM和GardnerDenver是全球最主要的独立柱塞泵供应商，估计年产能分别在900台(估计高功率压裂泵为200台，固井设备也需要柱塞泵，但功率低得多大约为1/5—1/4)和300-400台。FMC的柱塞泵在中国区由杰瑞股份独家代理。
柱塞泵制造商经历80年代油价下跌投资新建产能较为谨慎。国际主要独立柱塞泵厂商经历过80年代油价下跌之后，行业需求下降和洗牌整合。目前柱塞泵厂商在新建产能方面较为理性，造成国际柱塞泵市场供不应求的局面。SPM柱塞泵交货期已经超过1年，为国内自主制造柱塞泵以及拥有柱塞泵存货和代理优势的压裂设备厂商提供市场机遇。
压裂设备关键部件柱塞泵制造的技术和资金壁垒高，国内高压柱塞泵市场主要为四机厂垄断，压裂设备和柱塞泵为国家指定的863国家攻关项目，行业准入壁垒很高。柱塞泵制造工艺要求高，投资新建年产700台(100台2500马力高功率压裂泵)柱塞泵的厂房需要4亿(不含铸锻环节)。目前在国内大型压裂设备上公司具有极强的优势，竞争对手主要为杰瑞股份，兰石目前只能制造500-1500马力的中小型压裂泵车。
相关报告《2013-2017年中国固井压裂设备行业分析及投资前景预测报告》
推荐阅读：
石油钻采设备的防腐工艺研究11-30
石油钻采设备及工艺（精选6篇）02-07
石油钻采机械设备故障监测与诊断技术09-13
石油钻采装备（精选8篇）06-14
石油钻采技术（精选6篇）08-19
石油钻采工具（精选7篇）08-28
石油钻采工艺（精选8篇）12-26
石油钻采机械试题（通用5篇）10-18
石油钻采复习资料（共8篇）10-18
石油钻采机械概论答案（精选4篇）06-02
