第一篇:针对我国石油开采成本及技术浅析
针对我国石油开采成本及技术浅析
费世鹤
(琼州学院化学系 海南三亚 572000)
摘要:随着我国石油开采业深层次重组改制的推进,我国石油开采业正积极实施“走出去”战略,置身入世以来动荡的市场竞争环境中,我国石油开采业既面临前所未有的发展机遇,更面临严峻挑战,必须在加快改革、改组、改造的基础之上,有效地实施低成本发展战略,同时,技术进步是提高石油开采产量与采收率的主要途径,努力提高国际竞争力。
Abstract: As China's oil industry, the secondary load-depth group further increase the oil production industry in China implement the “go out” strategy, since their accession to the WTO is in the volatile market environment, China's oil industry has faced an unprecedented development opportunities and face challenges, we must speed up the reform, restructuring, transformation of the basis of the implementation of cost effective development strategies, while technological progress is to increase oil production and recovery of the main case, enhanced efforts of international competitiveness.关键词:石油开采,战略成本,技术创新,竞争优势
Key words: oil exploration, strategic cost, technological innovation, competitive advantage
一、石油开采业当今形势分析
石油是同时具有商业性、战略性和国际性的产品,由于石油资源分布的地区差异和石油资源的不可再生性,石油开采业从一开始便具有了国际的性质。世界经济全球化的迅猛发展,进一步带动了世界石油开采业国际化经营的步伐,国民经济的快速发展,有力推动了我国石油需求的快速增长。据我国专家预测,到2010年和2020年,我国的石油消费量将分别达到3.2亿吨和4.5亿吨左右,而我国的石油产量只能达到1.8亿至
2[1]亿吨,石油自给率将进一步下降到56%至40%。而国外更有机构预测,到2010年和2020
年,我国的石油自给率只有39%至23%。[2]
随着信息技术、生物技术等不断向石油开采领域渗透,国际石油开采技术创新体现出智能化、集成化、信息化的特点。从资源角度上看,按世界能源组织的统计,目前30年以上的老油田的年产量约占全球年产量的70%,而且石油新增储量中有75%也来自于
老油田区域。同时,低渗透油气藏、稠油及油砂油藏和深水油气藏在已探明储量中所占比例相当高。法国石油研究院估计,全球海洋石油储量可占全球石油储量的45%。[3]所以,油气开采技术创新的方向将主要集中在对老油田、低渗透油藏、稠油及油砂油藏、深水油藏等进行有效开采的重点领域。因此,国际上针对油藏表征技术、采收率技术以及低渗透油气、稠油及油砂、海上油气的开发技术不断发展与创新。
石油的竞争,主要是价格的竞争,价格的竞争归根到底就是成本的竞争。为实施“利用国内外两种资源、两种资金、两个市场,跨地区、跨行业及跨国经营”的发展战略,应对国际大型石油公司的挑战,我国石油开采业必须在加快改革、改组、改造的基础之上,有效地实施低成本发展战略,努力提高国际竞争力,以求在国际竞争中立于不败之地[3]。需要说明的是,国家产业之间的竞争,体现于各国家产业织织之间的竞争。只要产业组织的竞争力得到提升,就可以说这个国家的产业竞争力得到提升。目前,对于我国石油开采业而言,其产业织织包括物探、钻井、地面建设(开发)和油气生产。
因此,大力发展我国的石油开采业,不仅关系我国国民经济的健康、稳定、持续发展,而且也关系我国能源供应的战略安全。为此,我国石油工业“十一五”发展方针就已明确指出,我国石油开采业贯彻立足国内,开拓国际,加强勘探,合理开发,建立储备的发展方针;实施市场化、国际化、低成本、科技创新和持续重组战略;进行以改善石油储采结构,提高天然气对原油产量的比例、境外份额油与国内原油的比例以及油气在我国一次能源消费结构中的比例为重点的结构调整。以较小的经济代价换取石油的长期稳定供应,实现保障国民经济持续稳定健康发展的目标。[4]
目前,我国石油开采企业都采用以“水平法”预算为核心的目标成本模式进行成本管理,即依据“横向到边,纵向到底”的原则,通过目标成本的分解、控制、考核等一系列环节,把成本控制的责任和压力层层传递并落实到责任单位和相关部门。随着我国石油开采业参与国际竞争程度的提高,我国石油开采业在成本竞争方面面临着越来越严峻的挑战。成本问题一直是石油公司关注的重点之一,特别是油价低迷时期,降低成本己成为石油公司谋求发展的重要战略。我国石油开采业之所以在成本竞争方面面临着如此严峻的形势,从宏观的角度来看,既有外部经营环境的影响,也有内部激励约束机制不完善的影响;既有微观层面的原因,也有制度层面的原因,还有文化层面的原因[5]。尤其是缺乏完善的激励制度和缺乏先进的成本管理方法,使经营管理者在成本管理行为方面缺乏积极性,直接导致成本管理低效率,成本管理行为短期化。
因此,鉴于我国石油开采业在我国国民经济发展中的战略地位及其对长远稳定发展的要求,倡导我国石油开采业树立战略成本管理的理念,期望以战略成本管理理论为基础,通过分析我国石油开采业现行的成本管理模式和总结借鉴国外石油公司成本管理创新实践,建立起石油开采业战略成本管理理论及方法体系,并进行相应的实证应用研究,从而为石油开采业完善成本管理体制、提升竞争力提供一套全新的思路与方法。
二、战略成本形势分析
(一)我国石油开采业战略成本管理体系架构。战略成本管理的提出是基于战略管理的需要,其理论与方法体系和战略管理的理论与方法体系相匹配,是将成本信息的分析与利用贯穿于整个战略管理循环。因此,在架构石油开采业战略成本管理体系时,应遵循以下指导思想:
第一、借鉴战略成本管理体系和成本管理会计体系的框架,作为研究战略成本管理的理论指导。
第二、面向市场,因为市场经济是我国石油开采业战略成本管理产生的社会根源,构建战略成本管理的理论结构要符合市场规则的要求,体现动态性和时代感。
第三、立足于石油开采业的特点,战略成本管理的理论结构除强调科学性与规范性外,更注重灵活性和实用性。因此,我国石油开采业战略成本管理体系的架构必须充分考虑石油开采业的特殊性。
(二)成本管理的范围
一是加强资本成本管理,石油产业的资本非常密集,而且未来的投资需要大量的资本支出,资本的作用日趋显著。国际大石油公司一致认为必需强化资本意识,力求在资本成本管理上取得新突破。
二是重视机会成本管理投资是一项重大决策问题,决策失误就会形成沉重的包袱,付出血的代价,是造成资金浪费、成本升高的主要原因。机会成本是指在投资决策中选择较优方案而放弃次优方案所丧失的潜在的利益。
三是注重风险成本管理,石油产业投入大、投资回收期长、科学技术的限制又增加了投入回收的不确定性,具有高风险的特点。石油公司的一般业务所面对的是利率、汇率和价格波动可能带来的市场风险。为了避免利率、汇率或商品价格的变动可能会给公
司的金融资产、负债或预期的未来现金流的价值带来不利影响,进而影响成本和利益,国际大石油公司纷纷增强风险意识和危机感,把风险和收益有机结合起来,通过一系列金融工具和商品工具来控制这些风险,减少未来可能产生的成本[5]。
中石化的生产成本远高于国外石油公司,其原因主要有下述三方面。一是中石化所属油田后备储量不足,油田整体进入高含水、高成本、高采出程度阶段,自然递减居高不下,井况恶化,产量要稳产,就需要加大措施工作量,造成投资强度加大成本增高;二是国外油田注重经济效益,对高操作费的油田或油井实行废弃处理,降低了平均操作费,而我国油田比较注重产量、产值和规模,有时片面的追求稳产或高产而忽视成本;三是由于中外油田不同的经营方式及其所处的社会环境差异,相比而一言油田非生产性支出较大,也是造成生产成本居高不下的重要原因。
三、技术创新是石油开采的关键
(一)中国石油开采技术仍落后西方。中国油气田的种类比较复杂,主要有中高渗透多层砂岩油气田、复杂断块油气田、低渗透砂岩油气田以及稠油油田。根据不同的地质条件和油田类型,中国形成了具有特色的油气开采技术。三元化学复合驱对提高中国可采储量具有明显的效益,约可以提高5亿吨左右石油开采量。在大庆、胜利等油田进行的先导性试验和矿场实验,都取得了良好的效果,原油采收率平均可以提高15%-20%。此外,中国对其他提高原油采收率的新技术,如微生物采油、纳米膜驱油等也进行了研究与试验。尽管中国石油开采技术经过50多年发展已经取得很大发展,但是同西方先进国家相比,总体上应该还有5至10年的差距[6]。而且从具体的技术上看,完全属于中国原始创新的技术比较少,一部分具有中国知识产权的国际先进技术,如聚合物驱、化学复合驱技术等,最早也是在模仿学习国外理论和方法上发展起来的。
(二)中国石油的开采行业以中石油、中石化和中海油三家企业为主,因此在技术创新方面,投资的主体也主要集中在这三家国有企业。各石油公司都建立了总公司级和油田分公司级的研究和设计机构,拥有一支约4万人的专业研究队伍,人数不少,但研究能力还有待于大幅度提高。
(三)制约中国石油开采技术研发的因素很多。首先是科研资金投入相对不足,按照国际一般标准,研发经费占产品销售额5%的企业才具有一定竞争力,而这项投入占销售额2%的企业仅能维持生存。中国石油工业企业在技术研发的资金投入不到销售收入的1%,而国外大型石油公司的科研投入近10年来稳定在5亿-8亿美元,科研投入占销售收入的比例一般是2%至3%,国外石油技术服务公司的科技投入在收入中的比例更高。
(四)科技进步是世界石油开采业发展最持久、最根本的动力。我国石油开采业的技术主要体现在油气田勘探开发技术、地震技术、测井技术和钻井技术。在勘探开发技术方面,我国在开采难度大、低渗透油田、稠油开采上有一定技术专长,在国内外油气资源对比研究的基础上,对复杂断块油田勘探开发及人工注水开发油田等方面己经达到世界先进水平。在地震作业环节,我国具有适应发展中国家的技术结构,能在国外山地、丛林、沙漠、平原、沼泽、滩海及海上进行作业。我国钻井测井方面,虽可以承担一定的测井、射孔服务等,但与国外大型专业技术服务公司相比在服务水平和技术能力方面仍有较大差距。
(五)加快技术创新,发挥科技降本的作用核心技术是企业竞争力的根本。
一是加大技术创新投入,提高资金使用效率。石油开采业作为一个技术密集型的产业,其未来的发展速度与质量直接依赖与对知识、技术等资源的创新、形成和利用。我国石油开采企业应加大技术创新投入,提高技术进步在降本增效的积极作用。但值得注意的是,我国石油开采企业在增加投入的同时,必须要注重投入的效果,将科研重点放在近期迫切需要的,有把握带来增值的技术领域,严格控制立项数目,实现重点突破。
二是调整和优化石油开采业的装备技术结构。装备技术水平状况是我国石油勘探开发生存与发展的物质基础,良好的装备是石油开勘探开发不断拓展国内市场、开展国际化经营的保证。针对我国石油开采业的装备技术水平低下,大量闲置浪费,利用率低下,应进一步加强调整和优化设备技术结构。
三是建立、健全技术进步的考核体系和人才储备结构。建立我国石油开采业技术考核体系的目的是,改变目前技术进步与相关企业主要负责人的业绩关系甚微的现状,形成有效的技术进步激励约束机制。
四是积极争取国家财税政策的支持。当前我国石油开采业的整体税负过高、过重,已经严重制约了石油开采业的持续发展潜力和油气资源的有效开发。为此,我国政府应积极改革石油开采业的我国石油开采业战略成本动因分析及其应用研究。
参考文献
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第二篇:我国煤炭开采技术
我国煤炭开采技术
学院:能源学院
班级:采矿工程专业1303班
姓名:田11
学号:11
联系方式:111 我国煤炭开采技术
摘要:
随着社会不断的发展和进步,我们人类跨入21世纪之后,信息技术已经被应用到了多个领域之中,以高科技为科学发展观已经成为了社会发展的重要方向,以此同时,资源和环境问题已经成为了世界性所有面临和解决的问题,煤矿开采行业,是非常传统的重工业,为了能够适应社会发展,实现新世纪的发展目标和要求,这些就成为了我们煤矿工作者需要关注和重视的问题了,在煤矿开采中,其最重要的核心技术就是煤矿开采技术,为此,为了能够提高其开采的效率和开采过程中的安全性,我们必须对其煤矿开采技术进行不断的完善和创新,本文就通过从煤矿开采技术的发展以及在煤矿开采过程中存在的问题,进行了简单的阐述和分析,希望能够在论述过程中,对煤矿开采技术的发展以及解决存在的问题提供可行性思路。分析了当前煤矿开采中开采技术的重要性,探讨矿井开采的关键技术问题以及对矿井开采技术的发展方向进行了展望。
关键词: 煤矿开采技术;发展方向;存在问题;分析应用
前言
煤矿开采方法及技术对煤矿的安全生产、采煤设备 能力的发挥、生产成本、经济效益具有十分重要的作用。一个煤矿的生产经营状况,除了自然地质条件和管理水平外,主要取决于开采方法的先进性和适应性。我国从炮采-普通机械化采煤-高档普采-综合机械化采煤-综采放顶煤-强力综采技术的发展,使采煤工作面的年单产由几万吨、几十万吨、几百万吨到上千万吨。事实充分证明了煤矿开采技术的发展对煤矿产量、经济效益的重要作用。同时,煤矿开采是一个传统的工业,高新技术的含量较低,如何适应科学技术的发展,在竞争中求生存与发展,煤矿的开采技术正是其核心问题。因此,从战略上确定好开采技术的创新方向,从战 术上搞好开采技术创新,对煤炭工业的持续健康发展具有重要意义。
我国煤矿发展现状
我国煤矿按所有制分为国有重点煤矿,地方国有煤矿,乡镇煤矿。这3类煤矿分别处于机械化、半机械化和基本为手工劳动的生产技术水平。在2001年全国煤炭产量中,5916%来自原国有重点煤矿,21%来自地方国有煤矿,1914%来自乡镇集体煤矿。2000年国有重点煤矿采煤机械化和综合机械化程度分别达到74143%和56173%,掘进装载机械化和综掘程度分别达到73129%和12181%。
我国煤矿的开采方法既有世界先进水平的综合机械化高产高效矿井,又有原始落后的人工开采方法。如神华集团大柳塔煤矿在2000年实现“一井一面”生产原煤920158万吨的基础上,2001年计划生产原煤1000万吨,3月份月产创100158万吨,综采工作面月产90107万吨的好成绩。而我国的乡镇、个体小煤矿井型规模小,平均年产量不到1万吨,资源回收率一般只有10%~15%;伤亡事故多,1988~1997年10年间,小煤矿死亡人数占全国煤矿死亡总人数的7312%,死亡率高达1017人/Mt;开采方法落后,生产效率低。
多层次的煤炭生产结构决定了煤炭工业生产技术结构的多层次化,而且这种多层次的生产技术结构将会持续相当的时间。保障安全生产、减少手工作业和笨重体力劳动是数万个乡镇集体煤矿急需解决的问题,集约化成为大型企业的发展方向。
煤矿开采技术取得重大进展 经过“七五”、“八五”、“九五”科技攻关,我国在综合机械化放顶煤、坚硬顶板条件下的长壁综采、大 采高综采技术及工艺方面均取得重大进展。
综采放顶煤技术
20世纪80年代初我国开始试验,90年代以来,有 了很大发展,出现了兖州、潞安、阳泉等以放顶煤开采为主的大型高产高效矿区。对较好条件下的综放成套装备进行了完善提高,采用900kW电牵引采煤机,设计了低位大插板新型支架,开发应用快速移架系统,并采取加大采煤机截深、加大后部输送机溜槽宽度等措施,取得了很大成功。综放队创年产510万t的好成绩,达到世界先进水平。
我国研制出近20种放顶煤液压支架,并对放顶煤工 作面矿压显现规律、顶煤破碎规律、顶煤冒放性、支架-围岩关系进行了深入的研究,对安全、高效生产起到了重要指导作用。我国在放顶煤支架架型、结构功能、参数、理论研究及使用效果方面居国际领先水平。综放生产工艺技术研究取得了实质进展,初步解决了有夹矸、顶煤硬等特殊情况下的综放技术难题,进一步提高了回收率。
1996~2000年兖州集团公司与煤炭科学研究总院开 采所等科研机构和厂家合作完成的煤炭行业“九五”重点科技攻关项目“缓倾斜特厚煤层高产高效综放开采成套技术与装备研究”,围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题,联合攻关,项目总体技术达到了国际领先水平,初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术,并逐步实现了主要综采设备的国产化,极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益,基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。2000年,兖矿综采队全部达到300万吨以上水平,其中2个综采队单产突破500万吨,最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工,是1990年的8185倍。
目前,兖矿又与开采所等单位合作,开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作,项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化,对主要生产设备工况进行实时在线监测,工作面单产水平已达600万t以上,可在全国率先实现准无人综放采煤工作面装备研究”,围绕综放开采成套装备与工艺、综合降尘技术、综合防灭火技术和提高回采率相关技术等4个专题15个子专题,联合攻关,项目总体技术达到了国际领先水平,初步形成了具有自主知识产权的综采放顶煤核心技术,并逐步实现了主要综采设备的国产化,极大地提高了矿井的集中生产能力和经济效益,基本实现了“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效生产格局。2000年,兖矿综采队全部达到300万吨以上水平,其中2个综采队单产突破500万吨,最高达到512161万吨;原煤生产效率达到141787t/工,是1990年的8185倍。目前,兖矿又与开采所等单位合作,开展了国家技术创新项目/年产600万t综放工作面设备配套与技术研究0及/高效集约化综放开采技术及关键装备0的研究与实施工作,项目完成后可基本实现集采煤、放煤、运输等生产环节的智能化、自动化,对主要生产设备工况进行实时在线监测,工作面单产水平已达600万t以上,可在全国率先实现准无人综放采煤工作面。
引进大功率综采设备日产万吨以上
我国神华集团神东公司在全国煤炭行业率先全套引 进国外先进技术和装备,实现了采掘工作面生产集中化,主要运输系统胶带化,辅助运输无轨胶轮化的机械化作业方式。神东矿区一般都采用条带式开采,工作面长度为225~245m,推进长度为2500~5000m,装备美国JOY公司生产的6LS-5型直流电牵引双滚筒采煤机,总装机功率为1600kW,采高212~510m,牵引速度为0~15m/s,生产能力在2000~2800t/h;液压支架选用美国JOY公司和德国DBT公司生产的JOY8670-214/510和DBT7640-212/415液压支架;三泵一箱乳化液泵站每台供液流量达到270L/min;大功率的JOY和DBT刮板输送机、转载机和破碎机采用集中控制联动操作,总功率达2030kW,过煤能力为21500t/h;顺槽胶带机选用美国公司和澳大利亚公司的B1400-3*375-410型胶带输送机,带速为4m/s;采区供电采用采区钻孔,移动箱式变电所,10kV电压通过钻孔直接供到工作面顺槽移动变电所。除胶带输送机以外综采工作面其它设备的总重量约6000t,总装机功率4500kW。这些先进的大功率重型机械化设备,为实现高产高效矿井建设提供了可靠保障。综采设备自动化控制的实现,为减人增效提供了广 阔空间。一个生产班的员工数由上百人、几十人减 到6~8名,班产原煤在1万t左右,日开机时间一般在83%左右,日产原煤在213万t以上,创出全国第一、世界一流水平。
国产装备日产7000t高产高效综采在综采工作面电 压不升级(1140V)的情况下,我国已研制出日产7000t综采成套设备,并在铁法矿务局晓南矿成功应用,最高日产达9206万t。实际生产表明,若全矿运输系统配套完善后,具有日产万吨的潜力。
“三下”采煤
“三下”压煤是制约我国许多煤矿发展的重要问题。据不完全统计,我国仅统配煤矿“三下”压煤量就达13719亿吨,其中建筑物下压煤量占60%左右。在人口密集、工业发达的8个省建筑物下压煤达6417亿吨,占全国“三下”压煤量的近一半。如大屯煤电公司截止2000年年底,可采储量合计6163818万t,“三下”压煤及其它非经济可采储量为4286118万吨,占可采储量的69%。随着我国经济发展对煤炭需求的增加,解压煤呆滞储量的开采技术已成为亟待解决的问题。缓倾斜薄煤层单一长壁综采技术。我国77个重点矿务局的424个矿井赋存765个薄煤 层,占可采总储量的19%。但从薄煤层中采出的煤量逐年下降,1996年仅占7132%,并有进一步下降的趋势。薄煤层开采机械化程度低,采高小,工作条件差,设备移动维修困难;存在投入多,产出少的问题。乡镇煤矿开采技术水平低,乡镇煤矿开采工艺落后,安全生产条件差,资源回 收率低,也是需要解决的问题。治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等。
优化巷道布里,减少矸石排放的开采技术
改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效 益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系,实现开采方法、开采布置与煤层地质条的最优匹配。重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率; 多开煤巷,减少出矸率; 研究矸石在井下直接处理,作为充填材料的技术。
三下采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等技术的水平, 深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。
矿山压力控制
寻求矿山压力控制实际问题的完好解决与科学解答 仍是采矿学科的基本任务。对于性质不同、类型繁多的矿山压力显现与控制问题,通过研制和改进测试仪器、完善监测手段、掌握不同条件下的矿山压力显现规律,并据此研究、改进控制的手段和方法,采取恰当的技术与安全措施,实现矿山压力的适时有效控制。因此我们需要继续研究的问题有:
(1)进一步完善来场围岩控制理论;
(2)研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成 本岩层拉制技术;
(3)放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理;
(4)支护质量与顶板动态监测技术;
(5)冲击矿压的预测和防治;
(6)研究开发新型的支护设备。
3.6煤炭地下气化技术
煤炭地下气化是实现高效安全开采的一项新工艺,属 于一种特殊的采煤方法,它集建井、采煤、气化。种工艺为一体,取消了庞大笨重的井下采煤设备和地面气化设备,变传统的物理采煤为化学采煤,是多学科开发洁净能源和化 工原料的高新技术。它克服了现有井工采煤的安全问题等弊端,也趁免了传统采煤和地面气化过程中的废气、废水、废渣等的污染,其关键技术是实现气化生产的连续、稳定(煤气量、煤气成份、煤气热值的稳定)和充分就地监测、控制。
3.7小煤矿技术改造和机械化开采技术
实施国家关闭小煤矿,淘汰落后生产技术和生产设备, 提高平均单井规模的技术政策,开发小型机械化、半机械化开采技术和装备,改进小煤矿的采煤方法和开采工艺,提高采煤工作面的单产和工效;提高小煤矿的顶底板控制技术水平,最大限度地减少顶底板事故率。
4.结
论
综上所述,从上述过程中,笔者认为当今煤矿开采 技术的发展主要方向应该是围绕高科技技术应用和保护环境两个方面,一定要坚持可持续发展的路线,来进行的煤矿开采技术的应用,在这一过程中,主要还是需要我们相关的煤矿工作者在实践工作中不断的完善和创新方法,为煤矿开采技术的创新多提宝贵意见,为煤矿事业发展做出贡献,在浅谈煤矿开采技术的发展和存在的问题过程中,可能还存在很多不足的地方,希望可以得到广大煤矿开采工作者的广泛意见,通过相关的建议,虚心接受和思考,来不断完善自身不足之处,争取为煤矿开采技术的发展做出更多贡献。应用现代科学理论新方法与高新技术,研究解决采矿问题,探求采矿规律; 采矿科学与其它科学(计算机科学、材料科学等)的相互结合,丰富和扩展了煤矿开采技术,是当今煤矿开采技术的发展方向。
参考文献 :
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第三篇:石油开采节能降耗技术分析论文
摘要:在石油开采中,抽油机的工作效率影响了石油的产量,在油田生产过程中,提高抽油机的节能降耗及管理,是尤为重要的内容。并且为了能够有效提高我国抽油机的竞争能力及制造效率,对于抽油机的优化研究是非常有必要的,以此能够使我国石油钻井工程提高生产效率,并对石油开采中的节能降耗技术进行分析。
关键词:石油开采;节能;降耗
引言
我国东部大部分的油田都处于高含水开发阶段,大量的石油无法开采,注水开发也具有高含水量,比采出阶段要低,石油采收率只有35%~45%,油井的含水率在不断提高。在此背景下,三次采油技术就被研发出来,虽然此技术具有一定的发展,但是在三元复合驱油技术及聚合物在油田使用过程中,影响了抽油机系统。在三次采油背景下,井液的性质具有较大的变化,润滑性和密度都有了一定的改变,提高了杆管之间的摩擦载荷。并且井下的工况较为复杂,油井产出腐蚀性较高,影响了三次采油抽油机的开采效果,降低了抽油机开采的效率,提高了抽油机能源的效果。基于此,本文就对抽油机井参数优化进行l研究,将降低能源消耗作为目的,通过参数的合理化配置,提高抽油机生产的最佳状态。
1石油开采中抽油机问题
1.1技术装备
抽油井技术装备的性能高低对抽油机生产效率具有一定的影响,根据抽油机动力系统的配置分析,部分油井使用的抽油机为传统的变压器,或者使用普通电机、调整电机,此种抽油机的电机能源消耗较高,但是效率并不高,对抽油机系统的整体效率产生了一定的影响。那么在选择抽油机技术装备的过程中,就要以先进且节能为目的,从根本上有效解决抽油机系统低效率的问题。
1.2生产参数
抽油机的生产参数问题主要包括如果在供液不足时,冲次较高,从而提高悬点载荷,但是降低了泵效。以此对抽油机系统的效率产生了一定的影响。
1.3生产系统
抽油机的生产系统优化设计能够有效提高抽油机系统的效率,部分油田部门抽油机管理水平较低,因为部分抽油机的使用时间较长,从而使抽油机系统的游梁或者支架出现偏斜的现象,抽油机系统悬点井口无法对齐。部分抽油机出现减速箱漏油的问题,还出现刹车轮磨损或者刹车失灵的问题。此种现象的解决都要求能够提高抽油机的优化设计水平,从而降低能源消耗,提高抽油机运行效率及生产效率。
1.4管理水平
目前油井抽油机设备的管理及工作情况的监控,对抽油机系统工作的效率都有着一定的影响。如果管理水平较高,那么就能够提高抽油机的生产效率。所以就就要实现油井设备工作情况的精准分析,对抽油机采油的工作制度进行及时的调整,从而提高工作效率。
1.5抽油机平衡率
在抽油机工作过程中,曲柄轴中的悬点载荷及平衡块产生的扭矩和电机对曲柄轴输入的扭矩相互平衡。如果抽油机不平衡,那么上下冲程电机电流的峰值就会提高,从而提高电机的能量消耗,因此降低了抽油机的效率。为了有效的说明,本节通过对比分析5口井的功率消耗。对5口井通过负平衡井转变为正平衡,并且对井进行了跟踪测试,其中有两口井功率消耗增加。
2提高抽油机效率,实现石油开采节能降耗
2.1提高抽油机系统的技术装备
针对现代部分抽油机仍然使用传统变压器或者使用普通电机等耗能量较高的情况,要选择使用较为先进的节能型技术装备,从而从根本上有效解决抽油机系统效率较低的问题,并且还能够降低能源的消耗。具体方案为:为抽油机选择针对性且合适的电机设备,从而有效降低电机的额定功率,以实现节能降耗的目的,并且提高效率;使用变频调速控制抽油机,从而创新传统抽油机低效做功的状态,使油井的负荷及抽油机工作的方式相一致,避免出现无效抽取的现象,保证每次都能够抽油,降低能源消耗,提高系统的节能效果;使用晶变频器实现抽油机的优化改造,通过改造晶变频器,降低抽油机的供电量,提高抽油机的功率因素,以降低变压器负荷,提高系统的工作效率,增加抽油机产量以及抽油速度,避免抽油机出现机械攻击,使抽油机能够长时间使用。
2.2加强抽油机设备的维护
首先,提高抽油机在日常工作过程中的维护及保养,定时对抽油机的润滑部位润滑,从而降低机械磨阻导致的能源消耗,以此有效提高空有机的运行效率。另外,如果抽油机的平衡率较低或者较高,都要对其平衡度进行调整,从而降低电流的峰值,提高电机的节能降耗的效果。
2.3提高油井的日常管理
首先,如果油井含蜡量较高,并且管线较长,就要对油井进行定期的热洗或者冲管线,从而能够有效降低井口的回压及悬点的载荷,以此降低电机的能源效果;另外,对抽油机的动液面及示动图进行全面的监测,如果油井出现管漏或者泵漏的现象,就要对其进行维护,从而使其能够恢复正常的生产工作;如果油井的供液不足,那么就要降低油井的工作参数;如果油井的沉没度较高,并且地层的能量充足,那么就要对其的工作参数进行优化。其次,对套管气进行合理的控制,降低受到气体的影响,以此有效提高泵的使用效率。
2.4优化抽油机的生产系统
优化抽油机生产系统能够有效提高抽油机系统的效率,由于抽油机系统工作参数较为不和,所以就要对其进行调整,从而提高抽油机的工作效率。具体来说就是对抽油机系统支架或者游梁导致偏斜的问题进行调整,并且解决抽油机系统悬点不能够对齐的问题等。使电机皮带轮的直径能够有效降低,并且实现电机的调速,从而能够有效降低冲次,以此提高泵效,提高井上效率。如果实现抽油机设计水平的优化,那么抽油机电机的功率因素就会在抽油机工作过程中有所提高,以此能够有效降低抽油机电网及变压器两者的负担,并且降低抽油机无功的损耗,以此提高抽油机系统的工作效率,达到降低能源消耗的目的。
2.5创建专门的抽油机检查设备
创建专门的抽油机检查及维修设备,汇总我国油田开采过程中抽油机专门维修的技术人员,从而保证抽油机维修过程中的专业性。通过一线化的方式实现抽油机检修管理的统一化,重点分析国外相关先进的抽油机检修技术,与时俱进,引入先进的维修理念及设备,促进我国抽油机检修技术的发展。
3结语
综上所述,油田本身的性质就较为复杂,在社会科技不断发展的过程中,驱油的方式也在发生变化,传统驱油为注水开发,现代已经朝着聚合物、三维复合方面发展,部分渗度较低的油田也有了良好的发展。基于此,本文就针对油田工程开采过程中的抽油机进行分析及优化,提高抽油机的效率,以此能够提高抽油机的节能降耗作用,从而达到稳产增产的目的。实现抽油机工作效率影响的因素分析,并且使用针对性的优化措施,从而能够有效提高抽油机的工作效率,降低抽油机在工作过程中的能源消耗。本文希望能够为抽油机优化课题研究提供基础。
参考文献:
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第四篇:石油开采生产过程
石油开采生产过程
来源:杭州北航 作者:杭州北航 发布时间:2011-03-16 查看次数:14
53石油开采生产过程
石油开采的主要生产过程主要包括以下生产步骤:
石油地震勘探-石油测井生产-井下作业生产-采油生产-油气集输以及其他辅助生产过程
石油开采的第一步是石油地震勘探,目的是查清地下地质构造和岩性演变过程,寻找油气富集区带,为油田提供油气储量、构造圈闭、钻探井位,以及配合油田开发生产的任务。目前石油勘探方法主要有地质法、钻井法、化探法、物探发等。
地震勘探作业大致可分为以下三个环节:第一是野外施工,布置测线、人工激发地震波、地震仪记录;第二是室内资料处理,去粗取精,去伪存真,计算地震波在地层的传播速度;第三是地震资料解释,运用地震传播理论和石油地质学原理综合分析,对地下地质构造作出说明,绘制构造图。石油地震勘探的很足要设备包括车辆(40-70台包括钻机、水罐车、炸药车、震源车、仪器车、运输车排列车等)、经纬仪、GPS、爆炸机、雷管、炸药、电缆、检波器、采集站,记录仪等。
在初步探明油气水储藏情况下,开始进行钻井工程,即通过钻具对地层钻孔,然后用套管连接并向下延伸到油气水层。钻井工程按照作用可以分为探井、开发井(采油、采气、注水井、观察井、加密井)。按井位可以分为直井、定向井、水平井、钻井方法主要有顿钻、旋转钻井、井底动力钻井。钻井工程的设备主要包括井架、绞车、游车、大钩、转盘、钻井泵、动力机组、联动机组、井控、固井设备、发电机组、液压以及空气动力等辅助设备。
(1)测井
也叫地球物理测井或石油测井,简称测井。石油钻井时,在钻到设计井深深度后都必须进行测井,又称完井电测,以获得各种石油地质及工程技术资料,作为完井和开发油田的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。在油井下完套管后进行的一系列测井,习惯上称为生产测井或开发测井。测井是确定和评价油、气层的重要手段之一。
(2)石油开采
即地震勘探、钻井完井交井以后,将原油从地层中开采出来进入油气集输系统的过程。石油开采方式有自喷采油和机械采油,自喷采油是由于地下含油层压力较高,凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。机械采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出,目前我国石油开采以机械采油为主。
第五篇:煤矿开采技术论文:浅析我国煤矿的绿色开采技术
浅析我国煤矿的绿色开采技术
绿色开采是煤炭开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术,总结了我国煤矿绿色开采方法的发展现状,对科学采矿具有一定的指导意义。
关键词:绿色开采;保水开采;煤与瓦斯共采;充填开采;煤炭地下气化
煤炭开采造成岩层移动破坏,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故;煤炭开采引起岩层移动,进而造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏;煤炭开采形成的大量堆积在地面的矸石,既占用良田,又造成环境污染;随着我国矿井开采深度的不断增加,矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的频次增加,强度增大,危及矿井的安全生产。上述问题若得不到有效解决,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产量的不断增长,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重,人类的生存和社会发展环境将受到严重威胁。
根据我国的能源资源状况,煤炭作为我国最重要的一次性能源,在未来20年内,其在能源构成中的主体地位将不会改变。2020年我国煤炭消费量将达到40亿t。届时,煤炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯地通过提高煤炭的产
量缓解煤炭供应的压力,而应该综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对环境的破坏,而且也应该把“发展煤炭循环经济,实现煤炭绿色开采”作为理念,大力发展绿色的采煤技术。煤炭绿色开采体系
煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要包括以下内容:水资源保护—“保水开采”;瓦斯抽放—“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护—“充填开采”;排放矸石占用土地污染环境—“煤炭地下气化”等。2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系, 绿色开采理论依据:(1)关键层理论。
(2)开采对岩层移动的影响及移动规律。(3)水在裂岩体中的渗流规律。
(4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。保水开采
保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵,缺水矿区要以水资源保护和利用为主;大水矿区,要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此,保水开采包含水资源保护、水资源利用(煤水共采)和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水降落漏斗,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体(河流、湖泊、井泉等)的原来形态,造成部分沟泉水量减少甚至干涸;影响当地居民正常的生产生活,进而影响区域植被生长,甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱地区,而每年采煤破坏地下水22亿m3,可见保水开采具有重要的意义。煤与瓦斯共采
瓦斯既是矿井有害气体也是洁净能源。因此,应该使其资源化,其技术途径有:(1)采前抽采:若能在开采前将煤层内瓦斯抽出,则是利用瓦斯改善煤矿安全的最好办法。但由于我国大部分煤体透气性低,在本层内抽采瓦斯有难度。
(2)煤与瓦斯共采:开采后围岩压力降低,大量瓦斯在采空区释放,有利于瓦斯抽采,因此形成煤与瓦斯共采体系。
(3)废弃矿井抽采瓦斯。鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯,因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布及钻孔,将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后,抽出瓦斯。
(4)回风井回收瓦斯。
(5)煤与瓦斯共采的技术主要有:留巷钻孔法、卸压法等。4 充填开采
我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形,提高煤矿采出率,保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。
4.1 矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。
(1)抛矸机抛矸充填。将岩巷和半煤岩巷掘进矸石用矿车运至井下矸石车场,经翻车机卸载后,矸石经破碎机破碎,而后进入矸石仓。通过矸石仓下口,胶带或刮板输送机将破碎后的矸石运入上下山,而后由胶带或刮板输送机转载进入采煤工
作面回风平巷,再由工作面采空区可伸缩胶带输送机运至工作面采空区抛矸胶带输送机尾部,由抛矸胶带输送机向采空区抛矸充填。
(2)刮板输送机卸矸充填。充填装备由后端带悬梁的自移式液压支架和充填刮板输送机组成。在自移式液压支架后端增加后悬臂等配件,采用可调高但挂链悬挂充填刮板输送机溜槽,悬挂是为了增加充填垂直高度。输送机中部溜槽按顺序连接,并与机头和机尾组成整部刮板输送机。每2节中部溜槽设置1个溜矸孔,溜矸孔开在溜槽的中板上。由电机车牵引矸石矿车至采区矸石车场,通过翻车机卸载,矸石经转载机、破碎机进入矸石仓。破碎后的矸石经上下山输送机、平巷输送机运至液压支架后的充填刮板输送机,在采空区卸载。
(3)风力抛矸充填。风力充填材料粒度的直径不宜大于充填管道的1/2~1/3。并且要求充填材料沉缩率低、不自然、腐蚀性小。矸石经充填机、充填管路充填采空区。一般采煤机割两刀煤充填一次,充填步距1.2~1.6 m,每次充填长度6~9 m,工作面每向前推进50~100 m,充填机前移一次。机械矸石充填对充填材料要求不严格,使用设备也较少,在我国山东矿区发展较快,有推广趋势。
4.2 水砂充填水砂充填采煤法是利用水力通过管道把充填材料沙粒送入采空区的充填采煤法。我国早在20世纪
初就开始应用水砂充填采煤法,目前水砂充填技术已经十分成熟。在地面用矿车将采出、破碎及筛分后的成品砂运到贮砂仓贮存。在贮砂室,砂与水混合成砂浆,经充填管路送至工作面采空区,并在采空区脱水,砂子形成充填体,废水经采区流水上山和流水道流入采区沉淀池,经沉淀后,澄清的水流入水仓,用水泵经排水管将水排至地面贮水池,以供循环利用。水砂充填采煤法充填致密,可减少煤尘危害,能有效地控制地表下沉和变形,但井上下充填系统复杂,设备及设施投资大,充填材料昂贵,提高了吨煤成本。
4.3 膏体充填膏体充填技术是1979年在德国的格伦德铅锌矿首先发展起来的,由于膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低等优点,这项技术试验成功以后在金属矿山得到较快的发展,在包括中国在内的许多国家得到应用。为解放村庄压煤,提高开采上限,提高煤炭资源采出率,延长矿井服务年限,太平煤矿与中国矿业大学合作开展了固体废物膏体充填不迁村采煤技术的研究。太平煤矿膏体充填系统是我国煤矿第一个膏体充填示范工程,2006年5月工业性试采取得成功。膏体充填采煤技术主要由三部分组成,即充填材料、充填设备与工艺、采动岩层充填控制理论。膏体是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等组成,由地面设备加工而成的类似牙膏的流体,具有十分良好的流动性和可泵性。充填时,膏
体通过巷道中的管路,由充填泵提供动力,输送到液压支架后的采空区。膏体充填技术的核心是膏体充填材料,膏体充填材料的强度对膏体充填的效果起决定作用。膏体充填后,地表下沉减小。膏体充填开采是绿色开采技术的重要组成部分,是解决煤矿开采环境问题的理想途径,是解决村庄等建筑物下大量压煤开采问题的迫切需要。煤炭地下气化
煤炭地下气化是指将地下煤炭通过热化学反应在原位把煤炭转化为可燃气体。可以部分消除煤炭开采对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响与破坏。煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。它开始于英国1912年,由于热值低、成本高而未得到发展。我国于1958-1960年曾在16个矿区进行试验,于1962年停止,1984年又开始了新的试验,1994年达到连续产气295 d,产气量为200 m3/h,热值13.81~17.57 MJ /m3,采用的是有井式、长通道、大断面的煤炭地下气化方法。2005年中国矿业大学与重庆中梁山矿业集团合作实现了连续稳定生产优质水煤气和混合煤气。但是,地下煤炭气化燃烧产生的苯和酚是致癌物质,有可能毒化水资源;燃烧形成的大量二氧化碳对空气也是严重的污染。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。结 语
资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染,还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,相信随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类与自然的协调发展做出贡献。
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