[摘 要]节能减排已经是当今社会最关注的问题之一，石油钻井行业是能耗大户，节能减排意义非凡。文章推出石油钻井公司采用与能源公司合作，在不增加自身投资，利用能源公司的资源，取得很好的节能、减排、增效的成果。这种专业化、精细化的合作模式将会得到很好的发展。
[关键词]石油钻井；节能；减排；商业合作；推广应用；经济效益
中图分类号：ET2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0105-02
前言
传统的石油钻井一般采用柴油机作为动力，移动柴油发电机作为供电设备。单台钻机生产日消耗柴油3至6吨，其所造成的烟气与噪声的排放越来越受到当地民众的抵制。近年来，网电和天然气发动机在各油田钻井队得到了推广，并取得很好的成果。为节约投资并能采用节能减排新技术，华东石油工程公司六普钻井分公司分别在江苏工区和新疆工区探索采用合作接入网电与合作使用天然气动力的运作模式，取得了良好的经济效益和环境效益，节能减排效果明显。
1.能源消耗与排放分析
1.1 动力配套
目前，我公司油田开发使用的钻机主要有国产ZJ30型～ZJ70型，机械钻机动力设备配套ZJ30型～ZJ50型配制三台济南柴油机（G12V190PZL），常用一～两台，配套发电机为两台400KW，常用一台；ZJ70型钻机配套四台济南柴油机G12V190PZL，常用两～三台，配套发电机为两台400KW，常用一台；ZJ50DB型和ZJ70DB型一般配套1000KW发电机3--4台。常用发电2000～3000KW。
1.2 能源消耗分析
为准确分析能源消耗，根据新疆和江苏工区施工井的差别，分别对两个工区进行了统计，新疆工区主要为ZJ70型钻机钻井施工钻进井深6000至7000m，2013年，新疆工区开始试验用天然气发电，主要能源仍为柴油；江苏工区主要为ZJ30、ZJ40、ZJ50型钻机施工钻进井深2000至4000米，2013年开始试验采用网电，主要能源仍为柴油。经统计，新疆工区能源消耗为148Kg/m标煤，江苏工区消耗柴油为93 Kg/m标煤，见表格1。
1.3 污染物排放分析
柴油发电机组产生的污染物主要为SO2、NOx、CO、和烟气，同时还产生温室气体CO2。根据环评工程师注册培训教材《社会区域》给出的计算参数计算污染物排放；根据IPCC（能源工业固定源燃烧的缺省排放因子）柴油因子为71400，中国能源统计年鉴给出的柴油热值42652KJ/Kg计算CO2排放，2013年新疆和江苏两工区的每米进尺排放量见表格2。
2.建立节能减排合作
2.1 合作思路
要实现节能减排，改变现在的动力配置，单支钻井队更换为网电需要的配置为：移动高压输变电系统、2台套动力机组（含1000KW电动机、液力变矩器及安装底座）、厂内输电电缆等；单支钻井队实施“油改气”需要的配置为：600-800KW天然气发电机组、3台动力机组（含810KW发动机、液力变矩器和底座）、移动式天然气储运罐和运输车等。此外，还需要配备专职人员和取得相关运营资质。
根据以上情况，一次性为十几支钻井队投入设备，无疑需要一笔巨大的投入。为此，六普钻井分公司结合地区特点，分别在江苏工区和新疆工区选用了网电和以天然气为能源的“油改气”两种能源合作方式。两种合作均为商业合作，由合作的能源公司提供人员、设备等一切服务，以电费和天然气费结算服务费用，达到互利共赢。
2.2 建立网电供给合作模式
江苏地区电网发达，大部分井位距10KV电网在3Km内，只需架设线路至井场落地。能源公司在现场提供一台1600KVA移动式输变电设备，分别向600V动力电机和400V的井电系统供电；提供两套1000KW动力模块，替换原动力柴油机；提供现场服务人员负责自备设备的维护和与井队的工作协调。井队保留一台动力柴油机和发电机作为应急备用。实践中，江苏7支不同型号钻机都通过简单的基础调整达到了配套。合作费用按用电量×电单价计算，为合作双方的利益合理化，网电单价以每月每钻井平台40万KWh为阶梯，价格分别为1.67元/KWH和1.57元/KWH，价格差异是因网电接入造成的固定费用的分摊。另对单个架线平台用电量低于75万度和超过1Km的架线距离给予部分架线费用补偿。
2.3 建立“油改气”合作模式
根据新疆南疆沙漠边缘，难以架设电网，但天然气供给充足，交通便利的特点。六普钻井分公司与能源公司开展“油改气”合作，能源公司提供3台250KW并网发电机，取代井队柴油发电机；提供三台810KW动力模块替换井队柴油机；提供现场天然气储罐并负责天然气的供给；提供现场服务人员负责自备设备的维护和与井队的工作协调，能源公司费用折算成天然气单价3.7元/m3，按照用气量定期支付。
3.合作实践与节能效果
3.1 合作实践情况
自2013年7月，首先在江苏工区ZJ50钻机开展网电试验；在新疆工区选取两台ZJ70钻机开展天然气发电试验，试验取得了很好的效果。2014年在江苏工区钻进周期20天以上ZJ30至ZJ50钻机全面推广网电。新疆工区在天然气发电试验成功的基础上，2014年全面推广天然气发电和天然气发动机替代柴油机的“油改气”合作。截至2014年11月，江苏工区2013年网电钻井16口，进尺41064.38米，2014年网电钻井38口，进尺116630.83米；新疆工区2014年“油改气”钻井15口，进尺81560米。
3.2 节能效果
2013年7月，江苏工区网电进尺41064.38米，网电消耗657.23万KWh，辅助动力消耗柴油262 T，将电力和柴油转换为标煤，2013年网电能钻井耗当量为28.97Kg/m标煤；2014年，江苏工区进尺116630.83米，网电消耗1337.68万KWh，辅助柴油消耗476.84T，将电力和柴油转换为标煤，2014年网电钻井能耗当量为30.84Kg/m标煤；