2007-中国石油石化设备工业年鉴

    近年来，我国经济持续高速发展，对石油、天然气能源需求巨大，石油石化设备行业正处
在高速发展之中。在《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》指导下，装备制造业快速
发展，国际油价不断攀升，这都必将刺激石油装备需求剧增，石油石化装备制造业正步入一个
前所未有的黄金时期。
    2006年，石油石化设备全行业各项运行指标全面提升，继续保持高速发展的态势，全行业
的经济运行指标和经济效益指标均比上年有较大幅度的增长。根据国家统计局的有关资料统计，
2006年石油石化设备行业规模以上企业1019个，比上年的950个增加了69个，其中石油钻采设备
制造企业376个，炼油化工设备制造企业307个，压力容器设备制造企业336个。全行业拥有资产
总额674．16亿元，比上午增长29．98％；完成工业总产值739．64亿元，比上年增长42．36％；完成
工业销售产值723．33亿元，比上年增长45．55％；实现产品销售收入712．33亿元，比上年增长
46．42％；新产品产值99．07亿元，比上年增长97．81％；完成出H交货值100．89亿元，比上年增
长89．25％；实现利润总额54．46亿元，比上年增长85．42％；产品的产销率为96．31％，巾场前景
良好。其中石油钻采设备行业的资产总额和工业总产值增长明显高于炼油化上设备和压力容器
行业的增长速度，增幅分别达到51．74％和64．46％，呈现超速增长的态势。
    面对石油石化装备制造业_E处于快速发展的大好时机，为如实反映石油石化装备制造业现
阶段的发展情况及存在的问题，将石油石化设备行业发展过程中的重要时刻载入历史，鉴占知
今，中国石油和石油化工设备工业协会与中国机械工业年鉴编辑委员会顺势而动、强强联于。在
此大背景下，2007年《中国石油石化设备工业年鉴》首刊应运而生，并IE式与读者见面了!
    《中国石油石化设备工业年鉴》不仅涉及行业政策解读、节能减排和开发新能源政策的宣
传以及行业发展综述等内容，而且为石油石化设备行业的上卜游用户了解和支持石油石化设备
行业的发展开辟f窗l二]，同时为展示石油行化设备行业优秀企业及其科技成果和新产品构筑r
一个不可多得的宣传平台。
    《中国石油石化设备工业年鉴》2007年刊作为首刊正式起航了，以后每年一期，连续出版。
《中国石油石化设备工业年鉴》作为承载石油石化设备行业发展情况的载体，秉承“精鉴石油
石化设备工业，服务能源供给”的发展宗旨，将为传播石油石化设备行业信息发挥重要作用。
    愿《中国石油石化设备工业年鉴》为引导行业健康发展，客观记录石油石化设备企业每一
发展阶段发挥更大的作用!

向深海要油需要什么装备
    我国石油行业正在掀起“向深海进军”热潮，根
据向深海要油的需要，石油设备行业应该提供哪些
装备，特提出一些看法及建议。
    一、我国要向深海要油的原因
    (1)全球海洋石油发展的趋势。海洋石油在全
球能源中具有举足轻重的地位。当前，世界上已发
现的海上油气田l 600多个，已有200多个油气田
投产，年产量达到12亿t，占世界石油总产量的
1／3。全球海洋面积中90％以上的水深在200～
6 000m之间，全球已探明的海洋石油储量的80％以
上均在水深500m以内。全球约有60多个国家进
行了深水的油气勘探，已发现33个超过5亿桶储
量的深水巨型油气田。其中，墨西哥湾、巴西、西非
已成为深水油气开发的“主战场”。据预测，2001—
2007年全球投入海洋油气开发的项目将达到434
个，而其中水深大于500m的深水项目就占到
40％，水深大于1 200m的超深水项目又占到22％。
由此可见，在全球大部分海域的近海油气资源日趋
减少的今天，向深海要油已成为缓解能源危机的必
要途径。
    (2)我国提高油气产量的需要。我国拥有300
万km2海疆，油气资源十分丰富，但其中水深300m
以上的海域就达153．7万km2，超过总海域的1／2。
然而，我国油气资源开发主要在200 m水深以内的
近海海域，300 m以上水深海域内只勘探了16
万km2，勘探面积微乎其微。以我国南海为例，在
多达200万km2的广阔海域中，仅仅在9万km2的
深海海域进行着油气勘探作业。我国深海的油气
储备十分丰富，石油开采，大有可为。我国已成为
全球石油第二大消费国家，截至2004年，我国石油
净进口总量已达1．515亿t，对外依存度达到
37．85％。预计到2020年，我国石油需求量为
4．5亿t，缺口为2．7亿t，对外依存度将达到60％。
但我国主力油田东部油区经过50年的开采，采出
程度已达到75％，总体进入产量递减阶段，急需保
持和提高卸油产量的接替油区，而我国海洋位于东
部，处于有利位置，作为我国油气资源的接替区域，
责无旁贷。因此，“向深海要油”就成为提高我国油
气产量，减少对国外油气依存度的必由之路。
    (3)勘探天然气水合物的需要。天然气水合物
又叫做可燃冰，它是在低温、高压环境下的深海海
底和极地海底的甲烷水合物的沉积物。全球储量
约2．5×108亿m3，是全球油气与煤资源总量的两
倍。仅日本沿海的天然气水合物储量就有4万
亿～20万亿m3，相当于日本100年的天然气使用
量。我国海域的深海海底的西沙海槽区，有约45．5
亿t油当量的储量，已被视为尚未开发的储量*大
的一种非常规油气能源。我国已开始这项研究工
作，国土资源部已经拟在南海的东沙群岛海域钻探
1—2口深水天然气水合物勘探井，水深在600～
800 m。为了勘探开发深海海底天然气水合物能
源，必然要开发向深海要油所需要的装备。中海油
服务公司开展了“深水钻井装置——水中浮筒平台
系统关键技术研究”的科研项目，设计和研制了半
潜式平台与水中浮筒平台装置的水中井口与防喷
器相结合的新型深海钻井装备。
    二、向深海要油需要的主要装备
    1．水下海底采油设备
    深海一般均应用水下采油系统，该系统中的一
些采油设备，均置于海底，其中主要有：
    (1)井口室与湿式水下采油树。水下采油树一
般分为干式与湿式两种。前者是将采油树系统用
    钢质外壳密封保护，故叫做井口室。它除要求研制
外壳的专用钢材之外，还需研制将各种管束(如电
缆、液压管线、通气管线等)引进井口室而海水不会
随同进入室内的引管接头，引管接头应在井口室的
引管口处形成一个水封装置。当然，高压海底采油
树本身及海底套管头组也需研制。后者将整个水
下采油树暴露于海水中，因而要求研制耐海水腐
蚀、强度高、韧性好的专用钢材。
    (2)水下维修舱。它是用来为海底井口室及集
油站运送维修人员及供应器材的密闭潜水器。外
形为球形壳体，下部有充水或卸载用的舱室，以便
上浮或下沉。壳内保持一个大气压，并供应新鲜空
气，以便工人进行维修作业。壳体上下均有舱口，
上舱口引入各种管束，下舱口可对接于井口室或密
闭集油站的接合门上，以便对接后工人进行维修工
作。水下维修舱除要解决壳体本身的专用钢材之
外，还需要解决上、下舱口的水封接头问题。
    (3)海底集油站。它是将海底多口油井的油气
集中在一起的集油管汇中心。整个集油管汇密封
在一个卧式圆柱壳体内，壳体上有多个引管口。这
些引管口均需研制具有水封装置的外管接头。
  2．水面移动式钻采平台
  我国在近海进行油田开发，使用的多为自升式
平台，但它受工作水深所限制，世界上自升式平台
*大的工作水深仅167．6 m(2004年建成的波勃·
帕尔梦号)，远远不能满足深海采油的需要。国外
用于深海的水面移动式钻采平台主要有：
    (1)张力腿平台。它是一种垂直系泊的顺应式
平台，通过数条具有一定预张力的张力筋腱组成的
张力腿，与海底相连结。张力腿时刻处于受预拉的
绷紧状态，可以使平面内的运动呈现柔性。平台上
体位于水面上，它通过数根立柱与下体连结，平台
下体为一浮箱，为平台提供浮力。张力腿与平台立
柱一一对应，每根腿由若干根张力筋腱组成。海底
井位基础多采用桩基式，用于固定连结张力腿及固
定井位。钻井完成后，采油树位于平台上体，通过
立管与海底油井相接。我国尚未设计及研制过这
种平台，其中所用的张力筋腱需要专门研制。
    (2)单柱式(spsr)生产平台。它是用一个单独
圆柱型筒来支撑的采油生产平台。圆柱为中空圆
筒，上部分可做储油用，下部做沉箱，为平台提供浮
力。圆柱型筒的中间一部分，还可以用桁架结构来
代替。这种生产平台结构轻便，移动性好，经济有
效，在墨西哥湾已可用于水深588 m的作业。我国
尚未有该类产品，需自行设计研制。
    (3)浮式生产系统及浮式生产钻井系统。浮式
生产系统是指井口平台与单点系泊系统、生产储油
轮和穿梭油轮组成的整个系统。井口平台的油气
通过海底管线集中到单点系泊处，送到生产储油轮
上，进行油、气、水分离处理。处理后的油储存起
来，定期由穿梭油轮运至岸上；净化后的水，经单点
系泊处注水管线，可回注于注水井。我国在浮式生
产系统的建造与应用方面居于国际前列，正在自行
设计建造工作水深300 m的21万吨级的浮式生产
系统。而国外已于2004年建造出工作水深1 500
m的31．8万吨级的“Agbami"号浮式生产系统。因
此，我国仍需进一步研制工作水深大于500 m的浮
式生产系统。
    浮式生产钻井系统是除浮式生产系统外，又在
生产储油轮的中部开口，增设张力腿钻井甲板，用
张力筋腱将钻井甲板系于海底，采油树及防喷器均
置于钻井甲板上。这样，此系统既可用于钻井采
油，又可进行生产处理及储运。2001年巴西已在
1 200m水深的海域进行了工业试验，我国也需要迎
头赶上。
  3．深海用石油钻机
  从功能来看，陆上石油钻机完全可以用于海洋
石油钻井，事实上国外都是将陆上石油钻机直接用
于海洋钻井平台上。近年来，我国陆上石油钻机水
平迅速提高，继1999年研制成功钻井深度7 000 m
整套电驱动的石油钻机之后，又于2002年成功地
研制出钻深7 000 m的交流变频电驱钻机，而且已
有DQ系列化的顶部驱动装置批量生产。但由于
在深海除了钻井的油井深度之外，还有海水深度，
因而钻柱加长、钻柱的起重量加大；驱动钻柱旋转
的转矩增大；泥浆循环的路径加长，泵压加大，所以
 必须进一步提高钻机的几个主要机组的技术性能。
    (1)钻井绞车：要求提高起重能力，增大功率。国
外生产的交流变频钻机的绞车功率已达2 756kW、
3 308kW,3 675kW和4 410kW(德国WIRT公司)，而
我国石油钻机绞车的*大功率仅为1 470kW。
    (2)顶部驱动装置：要求提高旋转转矩，增大功
率。国外Varco公司生产的TDS一8SA型顶部驱动
装置的功率已达845．2kW，且为交流变频驱动，而我
国生产的仅为交流电动机驱动，*大功率只有
735kW。
    (3)钻井泵：要求增加泵压，提高功率。德国
Wirth公司生产的三缸单作用泥浆泵，压力为
51．7～69．0MPa，功率为l 617～2 205kW，而我国
生产的三缸单作用泥浆泵的*大驱动功率仅为
1 176kW，显而易见，我国的机组需要进一步提高技
术性能。
  三、几点建议
  (1)立即筹集组建深海石油装备人才队伍。
  (2)及早研制开发深海石油装备创新产品。
  (3)适时适量生产深海石油装备急需组件。
  [撰稿人：中国石油大学(北京)方华灿]
关注井下工具质量………保障井下作业安全
    一、概述
    在石油勘探开发中，井下作业的各种工艺技术
措施是靠井下工具来实现的。可以说，井下工具是
勘探开发*关键的产品，没有可靠的井下工具，就
不可能实现理想的井下作业效果。
    井下工具主要是配合实现井下作业工艺，与抽
油杆、油管、钻杆、套管4种管杆连接的产品，常用
在采油、修井、固井、钻井作业中。按工程用途可分
为采油工具、修井工具、固井工具、钻井工具、事故
处理工具等。井下工具产品属于消耗性物资，是油
田采购品种*多的产品。
    二、井下工具质量的重要性
    井下工具与施工作业工艺相配套，没有工具就
不可能实现井下施工作业。施工作业工艺和要求
不同，对工具的规格和性能的要求也不同。因此，
井下工具是石油勘探开发中不可缺少的专用产品。
    1．井下工具的重要质量特性
    井下工具在高温、高压的井下环境工作，承受
复杂的组合载荷，完成特定的功能，其工作质量状
况无法直接观察，只能通过施工验证。因而，井下
工具不同于其他机械产品，其质量特性具有不可重
复性，即井下工具使用具有一次性的特征，其质量
问题不能通过售后服务弥补。同时，使用井下工具
有很大的风险，井下工具的质量问题是影响油田开
发效益的重要因素。
    井下工具在石油钻修井作业过程中使用，其产
品的质量性能和使用的可靠性是与作业成本有直
接关系的，产品质量影响油井的产量和寿命，有些
质量问题会给油田施工作业造成巨大的经济损失。
在油田施工作业中选用优质合格产品，是保障油田
开发效益的主要前提。