石油裝備訂貨標準的探索與實踐

陳俊峰，高圣平，張 玉，聶紅芳

中國石油勘探開發研究院石油工業標準化研究所 （北京 100083）

隨著全球經濟發展對油氣資源的需求量日益增加，能源行業對石油裝備與技術的要求越來越高。石油裝備的總體發展趨勢概括下來包括：向自動化、智能化、高移運性、高可靠性、高HSE方向發展；向適應特殊環境方向發展，不斷挑戰深海、極地、山地、叢林等惡劣環境極限；向滿足客戶個性化需求方向發展；向研發、制造和服務一體化方向發展，且服務占的比重越來越大。

1 石油裝備標準現狀

我國石油裝備標準體系可分為4層結構：第1層為石油裝備通用基礎標準；第2層為石油裝備各個專業的通用標準；第3層為各專業核心標準(門類標準)；第4層為圍繞核心標準的配套標準(個性標準)。截止到2015年2月，我國共制定發布石油裝備標準524項。其中鉆采設備及工具210項、石油管材標準124項、儀器儀表標準102項、處理設備標準36項、海上結構標準52項。形成了覆蓋我國石油天然氣勘探開發、油氣儲運等各個專業領域的石油裝備標準體系。基本滿足了鉆機產品從設計、制造到使用、維護等的需要，為我國石油裝備的科學發展提供了基礎技術支撐[1-3]。

分析我國石油裝備標準體系及個性標準，有以下幾個特點：

1）標準體系結構和個性標準項目基本滿足了當前石油鉆采設備及零部件產品設計、制造、使用和維護的需要。

2）在與ISO和API相對應的主要標準上均已實現了“采標”，標準的技術內容實現了與國際接軌。

3）標準的主要技術內容著眼于與石油裝備有關的設計、制造、試驗和檢驗等要求，重點關注的是單個設備的性能、安全和互換性，解決的是貿易中的技術統一要求問題，與國際上制定技術標準的原則保持一致。

4）石油裝備標準體系體現了我國石油裝備特色，這既是市場經濟條件下對標準的需求，也是我國石油鉆機產品技術水平的體現。

2 石油裝備訂貨存在的問題

石油裝備種類的不合理增加，在帶來石油裝備品種多樣化的同時，既給制造商的設計、生產組織帶來了不便，也無形中增加了企業的生產成本，不利于產品質量的提高、穩定和量化生產，同時也給用戶的現場管理、操作使用、維護保養等帶來諸多不便，分析影響石油裝備種類增加的因素概括起來主要有以下幾個方面。

1）使用環境因素。由于各個用戶所處的地理位置、運輸狀況不同，對石油裝備的結構型式和移運方式有著不同的要求。例如大慶油田井間距小、地勢平坦多采用整拖結構型式鉆機；新疆、中東等國家及在沙漠地區作業更適合于拖掛、半拖掛、大模塊快速移運結構型式鉆機；在西南油氣田因受到地理和道路狀況條件的限制，希望鉆機單元和單件的運輸重量更輕、尺寸更小；對于環渤海作業的企業，由于運輸能力強，則更愿意采用大模塊自背車運輸型式鉆機以減少運輸車次，或增加移動軌道等。由于用戶的自然環境不同，也會對鉆機的技術要求有所不同，例如嚴寒地區有滿足低溫鉆井的技術要求，沙漠地區有防風砂的技術要求等。同樣由于使用環境的不同，各個用戶對鉆機在井場的布置也是不盡相同。

2）技術發展因素。隨著石油裝備技術的進步和發展以及市場需求的改變，結構型式和配置也發生了較大的變化，例如鉆機的驅動型式、傳動型式、井架、底座結構型式和移運方式等。以ZJ70/4500鉆機為例，在驅動型式上有機械、直流、交流、復合驅動；在傳動型式上有柴油機+皮帶并車傳動等十余種等；在移運方式上有拆移式、車載式和拖掛式等。鉆機的主要零部件在經歷了數十年的發展和不斷的完善、優化后，技術結構日趨先進成熟，性能更加優越，但在這個過程中也造成了多種結構和形式的設備共存。如絞車的單軸、多軸結構形式、轉盤的多種傳動形式，絞車剎車形式、滾筒參數的變化、絞車和轉盤檔位的變化、井架、底座結構、材料和高度的變化，頂驅裝置、盤式剎車、自動送鉆裝置、套管扶正臺、司鉆房、自動化貓道、快速移運結構、一次穿繩連續起升結構以及節能降耗等設備和技術的應用和推廣等。

在2016年2月-2018年3月我院收治的糖尿病性骨質疏松癥患者中選出142例,排出合并新鮮骨折、嚴重臟器功能障礙的患者,排除合并其他影響骨代謝疾病的患者,排除近6個月內服用影響骨代謝藥物的患者。隨機將患者分入兩組中,對照組患者71例,男10例,女61例,年齡49-84歲,中位年齡63歲;病程1-14年,平均(7.5±2.3)年。觀察組患者71例,男13例,女58例,年齡50-85歲,中位年齡61.5歲;病程1-14年,平均(7.8±2.5)年。兩組的一般資料經對比顯示差異不明顯,P>0.05,有可比性。

3）分供商因素。石油裝備所需要配套的外購、外協件分供方眾多，各家的產品在技術要求、結構型式、尺寸參數等方面均有所不同，當制造商與分供方沒有建立長期穩定的合作機制，不能相對固定時，也是造成石油裝備結構變化較多，互換性差的因素。例如由于鉆機鉆臺面上所配置廠家的工具種類、型號各不相同，儀器儀表的數量不同等使得鉆臺面、司鉆房內控制臺面幾乎沒有相同的，而司鉆房的布置格局各不相同常常會成為鉆機生產的瓶頸；又如配置在鉆臺面上的風動絞車，在與鉆臺面的連接上就有法蘭、由壬、梯型螺紋、耳板、螺栓等多種連接方式，造成互換性不強。

4）用戶的因素。大多數情況下，石油裝備是由用戶直接向制造商采購，盡管國家和行業標準對石油裝備的主參數、設計和制造做了規定，但石油裝備的結構、形式、配置及各項技術要求都是由用戶與制造商以技術協議的形式確定。由于缺少統一的采購配置指南或規范，且在市場處于買方市場情況下，有的用戶更愿意按照自己的想法和習慣提出技術和配置要求，甚至自選分供方、自配設備或部件等，而制造企業則疲于被動的應付用戶的個性化需求，從而也造成石油裝備設計不斷改型，石油裝備種類不斷增多。

5）制造商因素。在激烈的市場競爭環境下，石油裝備制造商為了生存和發展的需要，為了能夠在市場上獲取更多訂單，也需要不斷采用更新技術、推陳出新等措施，通過技術的提升做到人無我有、人有我優，力爭使自己在市場競爭中處于有利的地位，這也使得石油裝備的結構和型式不斷的變化，變形種類石油裝備不斷增多，即使在同一企業內，都難以保證同一級別型式石油裝備產品的一致性。

3 石油裝備訂貨標準的可行性

客觀地講，在這些造成石油裝備種類增加的因素中，有的因素是合理的，如技術進步帶來的變化（當然技術因素也是應該優選的）以及不同的使用要求等，但也有許多非技術因素是應該避免的，如人為和習慣因素等。中油技開和長城鉆探公司也已在此方面做出了有益的嘗試，它們通過在滿足油田使用要求的條件下，統一采購、合理精選和優化鉆機機型和配置、減少鉆機的種類、相對固定配套設備的分供方等措施，使出口的鉆機性能、質量不斷提高，企業的運作成本降低，管理效益和經濟效益明顯提高，鉆機產品在海外市場獲得了良好的聲譽。

國外的石油裝備訂貨基本上形成了系列化，規范化。如鉆機訂貨基本以美國NOV、德國Bentec等公司在不同時期主推的成熟鉆機基本標準配置為主，動力系統、電控系統、司鉆控制系統、液壓系統、氣控系統、鉆井儀表、頂驅、絞車、游吊系統、泥漿泵、高壓管匯及閥件等，嚴格按照鉆機總體設計理念實現核心技術及其接口的標準化；固控設備、井控設備、井口機械化工具及各類外購零部件等均選用相對固定的知名廠家的優質產品。一種成熟的鉆機設計不輕易更改，零部件及備件互換性良好，性能穩定，對用戶的特殊要求則進行單獨設計。

目前我國石油裝備已經形成了比較完整的系列，在規格種類和整體制造技術和質量水平都有了大幅度的提高，基本夠滿足了國內用戶不同地區、不同井深和不同環境條件進行勘探，開發的需要，并且還有相當數量的石油裝備在國外承擔服務。盡管石油裝備的結構型式和配套方案較多，但近幾年石油裝備的訂貨趨勢表明，隨著市場日益的成熟和制造企業的努力，各大油田用戶的主流石油裝備需求逐漸趨于相近，特別是石油裝備主要部件以及主體結構已基本定型。規范和優化石油裝備的結構、規格系列，以利于生產組織，加大生產能力，提升石油裝備產品制造質量，降低管理成本，提高維護保養水平，保證石油裝備可靠運行，這已成為石油裝備制造商和用戶的共識。

4 鉆機訂貨標準的具體實踐

通過對國內外鉆機和修井機技術現狀和發展趨勢的研究分析，為進一步規范鉆機和修井機的生產制造，規范用戶的采購行為，克服存在的無序現象，全國石油鉆采設備和工具標準化技術委員會根據市場發展需求，運用“簡化優化、協調統一和模塊化”等標準化方法，組織鉆機制造企業、用戶和研究院校的專家，共同編制了SY/T 6724《石油鉆機和修井機基本配置》石油行業標準。該標準規定了陸地鉆機和修井機配套的基本要求，提供了可供選擇的基本配置方案，為用戶購置成套鉆機和修井機提供依據。

中國石油集團是我國鉆機制造大戶，也是使用大戶。為降低鉆機制造成本和采購、維護等生產成本，提高鉆機采購的可操作性，更好地指導鉆探公司采購。近幾年來，中國石油裝備制造公司牽頭，組織相關專家在SY/T 6724《石油鉆機和修井機基本配置》行業標準的基礎上，按照鉆機型號系列，分別編制了Q/SY 1571.1《鉆機基本配置技術條件第1部分：ZJ70/4500鉆機》～Q/SY 1571.6 《鉆機基本配置技術條件 第6部分：ZJ30/1800以下系列鉆機》系列企業標準。該系列標準提供了每種型號的鉆機的多種組合配置方案，進一步強調了鉆機零部件的互換性和可靠性，具有很強的指導采購指導作用。該系列標準的研制，為制造企業和用戶在降低成本方面提供了“雙贏”的技術基礎[4-5]。

在制定SY/T 6724《石油鉆機和修井機基本配置》行業標準和中國石油Q/SY 1571《鉆機基本配置技術條件》企業系列標準時，主要從以下幾個方面進行了探討和研究：

1）簡化優化。即在標準制定時以陸地常規鉆機和修井機為主，以規范和減少相同級別和使用要求的鉆機和修井機在不同用戶間的差異為目標作為工作的重點，解決主要問題。在制定該標準的同時，將鉆機和修井機配套相關的主要零部件及設備也編制到該標準中，提高其標準化、通用化程度和互換性。

2）適用性。標準合理選擇和優化了鉆機和修井機的結構類型、驅動型式及配置要求，使鉆機和修井機整機訂貨基本配置方案滿足和適應不同用戶的使用環境、技術類別和鉆井工藝的合理需要。

3）先進性。標準選擇技術成熟、先進、可靠，代表了行業當前和今后一段時間的主流方向，同時按照國內外鉆機和修井機技術發展的趨勢，優選先進的技術方案，提高了鉆機和修井機的技術性能和配置要求。

4）可操作性。標準的技術內容應為用戶合理選擇鉆機和修井機基本配置提供必要的信息，最大限度表述鉆機和修井機主體部件的主要技術參數和必要的接口尺寸以及性能要求和適用范圍。

5）市場化。按照市場的需求，在堅持鉆機和修井機基本配置方案的同時，應在合理的范圍內給用戶以不同的菜單式選擇，以適應市場變化和用戶的特殊需要。

5 結論及建議

制定訂貨技術標準是石油裝備市場發展的需求，更是制造企業和用戶降低運營成本，提高管理效率的最有效方法和手段。SY/T 6724《石油鉆機和修井機基本配置》以及Q/SY 1571《鉆機基本配置技術條件》企業系列標準的制定，為制造企業和用戶在降低成本方面提供了“雙贏”的技術基礎。石油企業在制定石油裝備采購標準或訂貨技術標準時，應在確保其功能要求和可靠性的情況下，充分關注石油裝備的簡化優化和協調統一，實現最大可互換性，模塊化將是大型成套石油裝備的發展方向。

[1]高圣平.我國石油裝備標準化發展趨勢[J].中國石油和化工標準與質量,2008(12)：7-13.

[2]高圣平.我國石油裝備標準化[J],石油工業技術監督,2009,25(1)：9-13.

[3]楊果.中國的石油工業標準化[J],石油工業技術監督,2006,22(5)：5-8.

[4]SY/T 6724-2008石油鉆機和修井機基本配置[S].

[5]Q/SY 1571.1-2013鉆機基本配置技術條件 第1部分：ZJ70/4500鉆機[S].