張國防 馮鐵勇
摘 要:伴隨著全球?qū)τ蜌赓Y源的需求不斷增長,21世紀(jì)的世界石油工業(yè)與20世紀(jì)的世界石油工業(yè)的發(fā)展相比較將會(huì)面臨著更加有嚴(yán)峻的考驗(yàn)以及挑戰(zhàn)。各種問題的制約,比如油氣資源量的限制、技術(shù)的制約、天然氣的發(fā)展、需求量的不斷增長、非常規(guī)的油氣資源的開采以及后石油時(shí)代的來臨等等。
關(guān)鍵詞: 石油工業(yè);油氣資源;石油供應(yīng);采油樹
中圖分類號(hào):TE9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、21世紀(jì)的現(xiàn)代石油工業(yè)
自從1859年以來現(xiàn)代石油工業(yè)的出現(xiàn),石油為人類工業(yè)的發(fā)展鋪平了道路,可以說世界石油工業(yè)是一個(gè)發(fā)展及其迅速的工業(yè)。它為人類在改造大自然的同時(shí)也取得了從來沒有過的榮譽(yù)與成就。但是后來就出現(xiàn)了幾次讓整個(gè)世界為之顫抖的石油危機(jī)。總體來說,20世紀(jì)的得石油工業(yè)的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的,有低谷同時(shí)也有高潮,這樣人們感到很茫然,不知道在這個(gè)地球上到底還有多少油氣資源可以供人們開采。只能靠著現(xiàn)在能用到的手段盡量多的發(fā)現(xiàn)油氣資源,盡量的可以開采出更多的油氣。到目前為止,石油工業(yè)仍然還有很長的路要走,人們也對(duì)此充滿了希望,不過隨著油氣資源的不斷減少以及人們對(duì)油氣資源的需求越來越大,這也是能看得出像油氣資源這種不可再生的資源對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響有多大。
曾經(jīng)有人說21世紀(jì)會(huì)是石油時(shí)代終結(jié)的時(shí)代,畢竟從第二次世界大戰(zhàn)后,油氣的消費(fèi)與油氣的出產(chǎn)量達(dá)不成正比,而油氣資源的需求量還在持續(xù)不斷的增加,人類已經(jīng)通過各種不同的手段從地下開采石油超過一個(gè)多世紀(jì)了。如果按照這個(gè)趨勢(shì)發(fā)展下去的話,在21世紀(jì)將不會(huì)再有石油出現(xiàn)。然而在21世紀(jì),人們還得繼續(xù)依賴者油氣資源進(jìn)行持續(xù)的發(fā)展,對(duì)油氣資源的需求會(huì)更加的增長。那么在這里筆者想根據(jù)自己一些有限的認(rèn)識(shí)和認(rèn)知來對(duì)21世紀(jì)的石油工業(yè)展望一下。
(一)21世紀(jì)世界石油工業(yè)發(fā)展的最大的制約就是有限的油氣資源
短期油氣資源展望:
總的來看,豐富的世界油氣資源還是能夠滿足最近幾十年人類對(duì)油氣資源的需求的,不過人們也應(yīng)該看得出油氣資源在分布方面明顯的出現(xiàn)分布不均的狀況。剩余的石油探明可采儲(chǔ)量在不斷得增長,但是人們對(duì)世界油氣資源的需求也在快速的增長。
其實(shí)地球上的油氣資源要比人們想象中的還要豐富。到2030年之前,世界主要的能源供應(yīng)還是油氣大約能占到能源供應(yīng)的百分之六十,可見一斑。2030之后人們會(huì)在天然氣的使用上快速增加,因?yàn)樘烊粴饧拳h(huán)保又經(jīng)濟(jì)。
2005年6月的一次能源統(tǒng)計(jì)對(duì)2004年世界的剩余石油和天然氣的可采儲(chǔ)量以及世界石油的產(chǎn)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),基本上的地區(qū)分布特征都與油氣雜志的統(tǒng)計(jì)相同,見表1。
表1數(shù)據(jù)表明,在世界石油天然氣的剩余可采儲(chǔ)量還是非常豐富的,能夠滿足人類在未來幾十年內(nèi)對(duì)世界油氣資源的基本需求的。
(二)21世紀(jì)人類對(duì)油氣資源的需求展望
現(xiàn)如今世界上能夠獲得新的石油供應(yīng),是因?yàn)槭凸I(yè)是一個(gè)長期的事業(yè),所以政府以及石油公司在10年甚至15年前做出的決策。一個(gè)概念,我們今天對(duì)油氣資源所做的預(yù)測(cè)和油氣事業(yè)發(fā)展的預(yù)測(cè),都會(huì)對(duì)未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
經(jīng)濟(jì)的增長與能源需求的增長之間有著密不可分的干系。沒有可靠的能源的供應(yīng),經(jīng)濟(jì)就不有增長,對(duì)于能源需求量最重要的一點(diǎn)就是能源消費(fèi)者的數(shù)量。
二、常用的鉆采機(jī)械的組成
目前,在世界范圍內(nèi),常用的鉆井方法是旋轉(zhuǎn)式的鉆井法,相應(yīng)用到的設(shè)備主要就是轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,慢慢出現(xiàn)了各種形式的鉆井設(shè)備。
鉆機(jī)的組成主要分為8個(gè)部分:旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、起升系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和檢測(cè)顯示儀表、鉆機(jī)底座和輔助設(shè)備。
采油的設(shè)備主要是將天然氣、石油井下邊的天然氣或者石油采集到地面上來的一種裝置,油田采油主要是機(jī)械采油、自噴采油、采用各種能夠條采油出油率的三次采油,設(shè)備主要有相關(guān)的閥門、采油樹、采油油管、油水分離裝置等等。
三、現(xiàn)代鉆井機(jī)械新發(fā)展
1激光石油鉆機(jī)。有專家認(rèn)為激光鉆井將會(huì)是21世紀(jì)的石油天然氣鉆井的一次革命性的突破,就像20世紀(jì)初的旋轉(zhuǎn)鉆井代替頓鉆一樣帶來的一次徹底的突破。主要有這么幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):可以提高機(jī)械鉆的速度、降低鉆井的成本、減輕磨損、減少鉆井的時(shí)間、可以準(zhǔn)確的控制井眼、最大限度的減少甚至取消使用同心套管。
2交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。這是一種從國外引進(jìn)的一種先進(jìn)的電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī),能夠滿足石油鉆井工藝具有交流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的非常優(yōu)越的性能。主要的特點(diǎn)體現(xiàn)在它可以使電動(dòng)機(jī)的短時(shí)增距倍數(shù)達(dá)到1.5-2以上,這樣就大大的提升了鉆機(jī)的能力;比較容易實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的智能化、自動(dòng)化以及對(duì)外界變化的適應(yīng)控制;交流電機(jī)價(jià)格便宜、體積小、維護(hù)費(fèi)用低。使用的時(shí)候更容易操作和管理;安裝、搬遷、拆卸更加的方便靈活。
3連續(xù)揉管石油鉆機(jī)。這種鉆機(jī)始于20世紀(jì)50-70年代,在上世紀(jì)90年開始被使用在油田工業(yè)上,它在鉆具、鉆機(jī)、鉆井液設(shè)計(jì)理念等方面都有很大的進(jìn)步。主要有節(jié)約費(fèi)用、節(jié)約時(shí)間、占地面積效、減少鉆井液漏失等的優(yōu)點(diǎn)。
4套管石油鉆機(jī)。套管鉆井則是一種全新的鉆井工業(yè)技術(shù),它被稱為是21世紀(jì)鉆井技術(shù)前沿的技術(shù),98年開始正式用于石油工業(yè)上。主要的特點(diǎn)有:(1)節(jié)省大量的鉆井的管材,節(jié)約費(fèi)用;(2)簡(jiǎn)化了鉆機(jī)結(jié)構(gòu),降低了鉆機(jī)的成本,是鉆機(jī)更加方便,容易搬遷和操作;(3)可以降低鉆井的成本,與常規(guī)的鉆機(jī)鉆井相比,所需要的費(fèi)用可以節(jié)省百分之三十,經(jīng)濟(jì)效益十分的明顯。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇義腦.螺桿鉆具研究及應(yīng)用[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.
[2]西安石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化教研室.石油機(jī)械新進(jìn)展[J].2002(07).