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石油设备

石油专用设备种类繁多，包括各类石油钻采机械装备、物探仪器与设备、测井仪器与设备、地质录井仪器、钻井技术专用仪器等。限于篇幅，本节只介绍物探、测井两大类仪器装备和钻机、采油机械、井下作业设备及钻采特车等四大类石油钻采机械装备。

（一）物探仪器与设备

与其他物探方法相比，地震勘探具有精度高、分辨率高、勘探深度大等优点，是目前石油勘探中一种最为有效的勘探方法。地震勘探就是用人工方法激发地震波，通过对采集的地震波进行处理研究，了解地震波在地层中的传播规律，查明地下的地质情况，为寻找油气提供依据。地震勘探基本上可分为野外数据采集、室内资料处理、地震数据解释三个阶段。

地震勘探涉及的装备种类繁多，涉及的范围广，包括xxxx仪、地震钻机、各种震源车、放线车、地震仪器车等，其中直接用于野外地震数据采集的专用设备，称之为地震勘探仪器装备。地震勘探仪器包括震源、检波器、地震仪三大部分，震源激发地震波，检波器接收地震波并把它转换成电信号，地震仪对电信号进行放大滤波再把它记录下来成为地震勘探采集的原始资料。地震勘探仪器是地震勘探中最重要的设备，目前我国石油系统使用的全部是数字地震仪，按数据传输方式主要分为有线遥测地震仪和无线遥测地震仪。

????地震勘探技术的发展，导致对地质构造的描述向更深、更小、更薄的方向延伸，物探采集装备的发展与地震勘探技术的发展相互推动，其发展的必然趋势是：信号测量的高分辨率、良好的动态范围、强的抗干扰能力及更多道数和高采样率等。地震仪器技术的发展趋势主要体现在以下几方面：首先，随着计算机技术的不断发展，单主机道能力由原来的千道接收能力上升到万道接收能力，使得万道采集成为现实，基本能满足地球物理方法对单炮信息量的要求；其次，网络技术逐步成熟，提高了克服复杂地表的能力和放炮能力；再次，常规地震采集系统不断完善，向高精度、高指标、降低噪音和抗干扰方向发展，即单站单道采集方式；第四，全数字地震采集系统通过多次试验和技术工艺的逐步成熟，逐步被地球物理学家和用户认可。全数字地震采集系统的灵魂是（：）数字的、矢量的传感器。与常规的地震采集系统相比，既实现了检波器的数字化，又抛弃了传输中的模拟线缆部分，因此成为全数字系统。目前正式推出的产品有美国I/O公司的SYSTEM 4和法国塞舍尔公司的408UL-DSU系统。由于全数字采集系统传感器的低失真，大动态范围，传输电缆甩掉了常规系统中的模拟信号传输部分，降低了噪音，避免了电磁干扰，避免了传输串音，提高了记录的信噪比。实现了信号测量的高分辨率、良好的动态范围、强的抗干扰能力及更多道数和高采样率等，是理想的采集系统。

（二）测井仪器与设备

石油测井是利用物理学方法解决油田地质问题和油藏工程问题的应用技术学科。测井贯穿于油田勘探开发全过程，是一种井下油气勘探方法，是准确发现油气藏和xx描述油气藏的重要手段，其测试数据是油气储量及产量评估不可缺少的科学依据。对于探井和生产井测井，目前胜利油田在用的主要装备SL-3000型数控测井系统，主要承担声波、电阻率、放射性等孔、渗、饱常规测井项目；新研制的SL-6000型高分辨率多任务测井系统，其功能等同于国外的成像测井系统，除可以完成常规测量项目外，还可以进行声、电、核、磁等成像测井项目和地层倾角等特殊测井项目。引进的主要装备有哈里伯顿公司的EXCELL-2000型成像测井系统和阿特拉斯公司的ECLIPS-5700成像测井系统。动态测井目前主要的装备是CS-400数控测井系统，主要用于剩余油饱和度的监测；VCT-2000数控测井系统主要用于两个剖面的测试；便携式井间同位素监测设备，主要用于注水井的动态监测。

射孔就是采用聚能爆炸的原理，利用射孔弹打穿金属套管和水泥环，在井筒和地层间建立油气的流动通道。取心就是将地层的原始岩样取出来供实验室化验分析，以确定该地层的油气显示。射孔、取心装备目前胜利油田全部采用SL-3000型。

（三）石油钻机

????钻机的任务是打开(建设)通向地下油(气、水)层的通道――井筒。目前最常用的旋转钻井法，是用钻杆将钻头送入地下，旋转并给钻头加压，破碎岩石，形成井筒。与此同时，用泥浆液体将破碎的岩石带出井筒。石油钻机主要包括动力系统、起升系统、循环系统、旋转系统、井控系统等。

动力系统主要为整套钻机提供及传递动力，一般配有大功率柴油机或柴油机发电机组。起升系统决定了钻机的{zd0}可钻井深，常规起升系统由绞车－游动系统－井架组成。循环系统是用泵将工作介质从地面输送至井下后再返回地面，介质在地面经过处理，再输送至井下，介质在地面与井下反复循环的过程中，完成给定的任务。钻机循环系统的心脏是泥浆泵（目前主要使用三缸单作用往复泵），此外还包括地面管线、立管、水龙带、钻井液净化系统（振动筛、除砂器、除泥器等）、钻井液搅拌装置、储液罐等。旋转系统的任务是旋转钻具，带动井底的钻头转动，破碎岩石，使井筒向地下延伸。旋转系统一般包括转盘、水龙头等。顶部驱动装置是钻井旋转系统的新发展。使用顶部驱动装置时，转盘不工作，由顶部驱动装置从方钻杆顶端直接驱动钻具。井控系统的任务是防止井下高压流体喷出井筒引发井喷事故，该系统通常包括各种防喷器以及各种套管头等。

（四）采油机械

1．人工举升设备

在我国，人工举升方式常利用安装在井下的各种泵，将地下原油举升到地面。这种人工举升方式称为井下(深井)泵举升方式。所用的机械设备类型较多，其中抽油机－深井泵是用得最多的人工举升机械。井下泵的类型较多，目前最常用的类型有往复泵(包括柱塞泵和活塞泵)、离心泵(井下离心泵均做成多级的，一般可达100级以上)、螺杆泵(井下所用的螺杆泵多为单螺杆泵)等。

不同的井下泵与动力、传动系统的组合可以形成多种多样的人工举升设备，下面介绍两种主要的类型

(1)抽油机－－抽油杆――深井泵装置(机械传递动力)

这种抽油设备的名称较多，如抽油机－深井泵装置，有杆抽油设备、抽油机采油设备等。这种设备是由地面的抽油机将原动机的高速旋转变为抽油杆的低速上下往复运动，再由抽油杆带动井下的往复式深井泵工作。游梁式抽油机包括电动机、减速箱、连杆、曲柄、以及支架、平衡块等。抽油机除了游梁抽油机外，还有无游梁抽油机，如链条抽油机、宽带抽油机等。

(2)电动潜油泵抽油装置(电传递动力)

目前使用电传动向井下供应动力的人工举升设备为电潜泵。电潜泵的井下电动机经保护器与井下多级离心泵相连。经地面变压器、控制柜的电流由电缆输送至井下，驱动电潜泵工作。

2．注入设备

在采油过程中，油层的压力是不断下降的。注水设备的任务是通过注水井向油层注水，补充地层能量，保护地层压力，以提高采油速度和采收率。开采高粘或重质原油时，采用湿蒸汽发生器向井下注入高压蒸汽，以提高原油的流动性。注聚合物设备和注氮气设备均属于注入设备。

注水系统的主要执行设备是注水泵，包括多级离心式注水泵和往复泵。离心式注水泵排量一般在140m3/h～400m3/h，压力一般在10MPa～16MPa。注水用的往复泵多为三缸柱塞泵，这种泵可以达到很高的压力，而且在小排量时有较高的效率。在注聚合物类的化学驱油剂时，一般也采用低排量的往复泵，因为离心泵的高速旋转会破坏聚合物的性质。

注蒸汽设备的正式名称为湿蒸汽发生器，有时也称为热采锅炉或注汽锅炉，其基本形式为火焰直接加热、强制循环、单管直流卧式锅炉，运行工作压力一般为7MPa～20MPa，产汽能力7.2t/h～23t/h。目前亚临界湿蒸汽发生器已在胜利油田成功运用。为使锅炉不易结垢，输出蒸汽干度定为80％的饱和蒸汽(水蒸发后的残留物可由20％的湿气带出)。

（五）井下作业设备

1．修井机

修井机的任务是进行油井大修。油井大修包括对现有油井进行改造，如加深井底、堵塞井底、井壁开窗侧钻等，也包括油井出现严重故障后的修复工作，如修补井下由于地层挤压和腐蚀而损坏的套管等。

2．通井机

通井机的任务包括两个方面：一是排除井下故障，如油管、抽油杆断脱、抽油泵损坏，油管柱泄漏，井下沙堵、蜡堵、蜡卡，打捞井下落物等。二是改变油井生产条件，例如自喷井转抽油井时向井下下入新的举升设备，井下条件变化时改变抽油泵的型号或下入的深度，改变抽油杆的尺寸，甚至改变人工举升设备的类型(如抽油泵改电潜泵)等。

（六）钻采特车

钻采特车包括固井车及其配套车、酸化压裂车及其配套车、清蜡车、压风机车等。固井设备的任务是保护加固井筒。方法是在井筒内下入套管，然后在套管与井筒壁之间挤入水泥浆，水泥浆凝固后使套管固定，并密封被钻穿的岩层。固井设备的主力设备是水泥车。压裂设备的任务是用液体将井下油、气层压出裂缝，以增加油、气层的导流能力，从而使油气井增产、注水井增加注水量。具体的做法是从地面将排量大大超过地层吸收能力的压裂液体导至井下油、气层，在油气层憋起高压，液体压力与地层压力之差超过岩石的强度后，便可使油气层产生裂缝。压裂设备的主力设备是压裂车。酸化设备的任务是将酸液导至井下油、气层处，使酸与射孔孔眼附近的堵塞物和地层发生反应，增大孔隙，从而达到使油气井增产、注水井增加注水量的目的。