胜动集团天然气钻井动力装备推广及应用项目书.doc

钻井动力油改气项目推广方案 单 位：胜利油田胜利动力机械集团有限公司 地 址：山东省东营市东营区北一路1060号 电 话：0546-8792001 传 真：0546-8224872 邮 编：257032 时 间：2015年8月 油田传统的钻井方式是以柴油发动机提供主动力，柴油机动力通过输送装置驱动钻杆、钻头、泥浆泵等设备进行钻井。随着社会进步，柴油动力钻井方式逐步暴露出一些问题，比如柴油燃烧造成的环境污染，燃料成本、人工成本以及其他不可控成本逐年攀升，给钻井业务的经济性和环保性带来很大的压力。 为缓解并彻底解决这些问题，国家陆续出台关于节能减排等方面的政策法规进行引导，国务院办公厅2013年2月6日下发《国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见》提出:到2015年，节能型内燃机产品要占全社会内燃机产品保有量的60%；石油系统决定将钻井业务中由柴油机提供动力部分的业务进行外包，并大力推进以天然气和网电为动力进行钻井。综合各种有利因素，给长期从事钻井动力生产和燃气内燃机产品开发的胜动集团带来又一个发展机遇。 胜动集团通过技术创新研发了全新的钻井天然气发动机及发电机组，通过大量的现场试验证明，用天然气替代柴油提供钻井动力的方案可行，其在动力性、经济性和减排等方面都有较大优势。 一、 天然气钻井动力产品简介 1、钻井用天然气发动机主要参数 TP12V190ZLDPO-3型天然气发动机是一种使用纯天然气为燃料的发动机，发动机功率最高可达900kW（1300r/min），发动机与井场设备连接口与现有的柴油发动机机保持一致，可通过耦合器或正车箱直接驱动井场设备运行。 型号 TP12V190ZLDPO-3 （带偶合器或正车箱） CP12V190ZLO-3 （柴油机） 型式 四冲程、水冷、增压中冷 四冲程、水冷、增压中冷 气缸排列 V型60°夹角 V型60°夹角 总排量（L） 71.45 71.45 标定转速（r/min） 1300 1300 标定功率（kW） 900 882 标定工况下热效率（%） ≧40 ≧38 标定工况下机油消耗（g/kWh） ≤0.8 ≤1.2 最低空载稳定转速（r/min） 600 600 最低工作稳定转速（r/min） 700 700 冷却方式 强制循环水冷 强制循环水冷 起动方式 气马达启动 气马达启动 旋转方向 逆时针（面向输出端） 逆时针（面向输出端） 输出方式 飞轮输出 飞轮输出 外形尺寸，长×高×宽 (mm) 5720×1980×2678 5500×1560×2070 净质量(kg) 11500 11000 2、技术优势 针对天然气钻井动力装备，钻井用天然气发动机替代柴油机解决了以下关键技术： （1）、独创的进气技术——预混+微电喷复合供气方式 突破原燃气机扭矩输出偏软的特点，能应对钻井工况频繁的、大负荷的冲击。综合预混式技术进气混合效果好、控制结构简单、可靠性高、经济性好以及电喷式进气技术响应速度快、动力性能强的特点，胜动集团对这两种进气技术进行技术融合，开发了预混+微电喷复合供气方式。当发动机工作于稳定工况时，以预混方式进气，可靠性及经济性较好；当发动机工作于负荷突加工况时，以预混+微电喷复合方式进气，弥补了传统预混进气式燃气发动机动力性和响应速度的不足。 电控混合技术实现了发动机全工况的燃料混合比一致，使得燃料燃烧更加充分，提升了运行效率。电控喷射技术解决了负荷突变时的动力响应慢问题，喷射时能量补充大，可有效地实现动力曲线的支持，动力恢复时间小于6s。 （2）、缩短负荷冲击时的响应恢复时间——基于大数据自主研发TEM2自动化控制系统 胜动集团基于30年研发燃气燃烧控制技术积累的大数据库，研发出先进的TEM2自动化控制系统。该系统功能强大，具有突出的空燃比控制功能，可实现发动机的各项参数监测、多项控制功能以及完善的安全保护。大型ECU可兼容调速系统、电喷系统、点火系统，在实际运行工况中，能充分结合钻井的下钻、钻进、起钻等不同工况，对其不断优化完善，定速控制，能够在无需人为干预的情况下将发动机各工况自动调整至最佳运行状态。 （3）、技术经济指标 优良的燃料经济性：燃料消耗率1.3m3天然气=1kg柴油 良好的动力性响应：动力响应时间6s，动力性能与柴油基本一致，每口井的钻井时间与柴油井相当。 易用可靠性：燃烧监控系统可以保障发动机运行时不出现重大故障，可靠性高，动力特性好，可以实现与现有柴油机无缝并车运行，操作习惯与原有柴油机操作基本一致。 3、合作模式 1、动力服务总包模式：