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摘 要：本文对首次进入非洲肯尼亚的中国石油钻机用于当地地热井钻井作业做了深入介绍，并对中国产钻机在地热钻探作业的优点和出现的问题进行了说明和分析。
关键词：肯尼亚；中国造石油钻机；地热井；钻探
根据中国石油技术开发公司（CPTDC）和肯尼亚国家地热能源公司（GDC）的合作协议，从2010年起CPTDC分两批向GDC公司提供4台大型石油钻机和其他相关设备用于在肯尼亚进行地热资源开发。到目前为止已经成功累计钻探11口地热井，除1口为干井外，其他10口井全部见到丰富地热显示。经过两年多的现场作业实践，中肯双方初步积累了石油钻机在非洲地热井钻探中一些经验，肯尼亚当地工程技术人员和操作人员对中国制造的钻机设备给予了高度评价和广泛认可。
一、肯尼亚地热井钻探基本特点
肯尼亚位于非洲东部，横跨赤道南北，著名的东非大裂谷从境内穿越。本文所述钻机的作业地区集中在肯尼亚中部死火山比较集中的蒙那盖地区，地热井钻探深度在2800米到3200米之间。3000米井深时的井底温度250℃，井口压力为6至8MPa。地热井一开使用26英寸钻头，下入20英寸套管；二开使用17 1/2英寸钻头，下入13 3/8英寸套管；三开使用12 1/4英寸钻头，下入9 5/8英寸套管；最后使用机械式套管悬挂器将7英寸割孔尾管直接下入井内，座在井底，无需进行固井。在10多口地热井的钻探作业中，泥浆一般为清水加有机土，在二开后，使用空气钻设备，空气钻作业期间使用的循环介质为清水加入泡沫剂。
二、中国石油钻机在肯尼亚地热井钻探中的使用情况
1. 钻机配备清况
（1）CPTDC向肯方提供的是4台国内大型主流钻机70D，最大钻探井深为7000米，属于可控硅整流（SCR）电驱动钻机。
（2）4台钻机的绞车、转盘和泥浆泵动力全部由电机驱动，钻机大钩额定载荷为450吨，型号为DG450；绞车型号JC-70D，其中2台钻机配备北京石油机械厂提供的顶驱装置。
（3）4台钻机全部配备空气钻设备，5台空气压缩机，2到3台增压机。空气钻井口旋转控制头及液压控制系统由我国自主研发。
（4）泥浆循环系统配备油气分离器、三级净化设备、加重泵和剪切泵、泥浆冷却罐等。
（5）为保证钻井作业，中方还另外提供了相关固井设备、井下钻具和井下工具等。
2. 钻机使用情况
两年多的钻井作业实践表明，中国制造的石油钻机完全能够胜任非洲肯尼亚的地热井钻探作业。在CPTDC和GDC的钻机合作项目中，中方提供的钻机设备和相关的技术支持显示出了突出的优势，这些优势体现在：
（1）中方不仅向肯方供应钻探设备，更主要的是通过强大技术支持，全方位地帮助肯尼亚政府发展本国的能源产业。在双方合作之初，CPTDC就派出强大技术专家团队，与肯方有关人员一起分析钻探地区的地质条件、地层状况，确定对钻机设备的各项具体要求，最终形成CPTDC独特一揽子整体解决和技术支持方案，它使中国制造的钻井设备在肯尼亚地热开发中能够产生最大的功效。
（2）中国制造的钻机设备性能完备，能够充分满足肯尼亚各种地层条件下的作业要求。肯尼亚这个地区的地层岩性坚硬、研磨性强，在此进行钻探作业难度极大。坚硬的岩石导致作业中设备会有剧烈振动；地层漏失严重如何防塌陷和井下事故；地下水含硫量高，设备如何抗腐蚀。这一系列问题都给设备提出了更高的要求。然而，CPTDC提供的钻机设备，以其优良的综合性能和较强的针对性较好地解决了上述难题。在表层坚硬岩层的钻探中，钻机主机大功率和大马力发挥了突出的作用，与此同时配备的国产顶驱设备，极大地提高了钻进作业时效，减少了换钻具和接单根的非作业时间，避免了井下事故发生的机率。二开以后，为钻机配备的空气钻设备就发挥了明显的优势，对于肯尼亚火山岩层中易漏的中深井段，使用空气钻设备以后，钻井速速明显加快，井下事故很少发生，钻井作业成本显著降低。三开以后配备的3台国产F-1600型三缸单作用大功率泥浆泵和先进完备的泥浆循环和固控系统也发挥出有效作用。通过使用高效快捷的泥浆循环和固控系统，能够将井内的岩屑迅速、有效的排除井外，最大程度地减少了由于火山岩层的易漏失性而导致的坍塌、埋钻具等井下事故的发生。
（3）中国钻机设备性能优良，技术培训立体有效。中国钻机的设备配备合理，兼顾先进性、实用性和可操作性，非常适合非洲当地员工操作。中方在提供钻机设备的同时，全方位地负责肯方技术人员和设备操作人员的培养和培训，极大的扶持和推动了肯尼亚能源产业的发展，获得了肯尼亚政府和企业的肯定，也获得当地工程技术人员和操作工人的普遍称赞。
（4）技术服务周到体贴，扶上马还送一程。为保证肯方员工能够长期、正确地使用好钻机设备，在设备正式交付给肯方以后，中方技术人员还轮流白班和夜班住在钻机作业现场，进行设备保运行维护指导，时间长达一年之久。
（5）设备后续零配件的供给保障有力。一台大型钻机设备有几万个零部件，涵盖了机械、电气控制、液压控制、油品等众多专业，光是在国内的配套厂家就有几十个，钻机一旦启动投入使用，日常的配件消耗也十分惊人。我们供给肯方的钻机自投入运行以来，之所以一直能够顺利地在肯尼亚进行钻探作业，得益于CPTDC技术方案的预见性、现场中方员工工作的积极性、主动性和公司与用户及厂家沟通的有效性。正是设备后续零配件供给保障有力，保证了在肯的中国钻机能够连续、顺利地进行钻探作业，为中国的钻机设备和配件保障赢得用户的良好口碑。
（6）CPTDC 在钻机项目的执行过程中，始终不断提醒自己代表的是中国国家和中国石油的央企形象，尽管在合同的执行过程当中与肯方也难免发生一些意见不一致，甚至是争执。每当遇到这种情况，中方总能站在中非友谊、服从于国家的能源战略和长久合作的高度来处理和化解矛盾，尽可能多地替对方着想。经过近3年的合作和交流，CPTDC作为能源行业设备供应的国家队，在肯尼亚已经赢得广泛的信任和认可，合同的中标率始终处于领先地位。
三、钻机设备在使用中出现问题和需要改进的地方
（1）肯尼亚是一个雨水频繁的国家，目前在肯所有国产钻机的电气插件和接头的防水性能还比较较薄弱，尤其是顶驱电缆、SCR控制房与钻机的外部电缆和插件等部件。
（2）液压系统的散热还不够理想，尤其是钻台上的液压站。液压系统温度容易升高，引发液压油的泄漏，影响液压系统的正常工作。所以，液压站的有效散热和冷却是有待改进的地方。
（3）钻机绞车的问题主要集中在滚筒轴的冷却水道上，尤其是滚筒轴与刹车鼓之间的冷却水金属连接管线容易发生漏水现象。建议将此处的连接改成软连接，以增强绞车冷却水道的抗振动、抗疲劳破坏能力。
（4）在肯尼亚钻探作业现场，当地水质的含硫量比较高，对钻机设备外层油漆涂层的腐蚀比较严重，建议后续设备在这方面要重视和改进。
（5）国内钻机电气设备的插头接口尚不能与当地电气接口直接匹配。虽然这只是一个小细节，却给用户带来使用上的不便，建议后续设备的电气接口注意这个问题。
（6）空气钻密封件问题，液压漏油现象还比较普遍，对于井口旋转防喷器而言，钻具与旋转防喷器之间的胶塞密封性还比较薄弱，作业中泥浆外溢比较普遍，胶塞的使用寿命也较短，这些都是需要完善和改进的地方。
通过CPTDC与肯尼亚GDC公司的钻机合作项目，我们体会到要让中国制造的大型设备在非洲立足和市场拓展，仅仅关注合同中的利润是不够的，还必须要有大胸怀，要有真情谊，要多为当地政府、公司和员工着想，为他们提供细致、周到的服务，这样才能有大突破，才能有持续的发展。
参考文献
[1]肯尼亚GDC公司钻井作业计划，2010年
[2]宝鸡石油机械公司钻机维护手册，2010年
[3]中石油辽宝石油公司空气钻设备使用维护手册，2010年
[4]北京石油机械厂顶驱设备石油维护手册，2010年
作者简介：
张茂贤：1962年出生，中国石油大学石油矿藏机械专业毕业，高级工程师。现在中国石油大港油田石油工程研究院工作，参与CPTDC和GDC在肯尼亚钻机项目。
关键词：肯尼亚；中国造石油钻机；地热井；钻探
根据中国石油技术开发公司（CPTDC）和肯尼亚国家地热能源公司（GDC）的合作协议，从2010年起CPTDC分两批向GDC公司提供4台大型石油钻机和其他相关设备用于在肯尼亚进行地热资源开发。到目前为止已经成功累计钻探11口地热井，除1口为干井外，其他10口井全部见到丰富地热显示。经过两年多的现场作业实践，中肯双方初步积累了石油钻机在非洲地热井钻探中一些经验，肯尼亚当地工程技术人员和操作人员对中国制造的钻机设备给予了高度评价和广泛认可。
一、肯尼亚地热井钻探基本特点
肯尼亚位于非洲东部，横跨赤道南北，著名的东非大裂谷从境内穿越。本文所述钻机的作业地区集中在肯尼亚中部死火山比较集中的蒙那盖地区，地热井钻探深度在2800米到3200米之间。3000米井深时的井底温度250℃，井口压力为6至8MPa。地热井一开使用26英寸钻头，下入20英寸套管；二开使用17 1/2英寸钻头，下入13 3/8英寸套管；三开使用12 1/4英寸钻头，下入9 5/8英寸套管；最后使用机械式套管悬挂器将7英寸割孔尾管直接下入井内，座在井底，无需进行固井。在10多口地热井的钻探作业中，泥浆一般为清水加有机土，在二开后，使用空气钻设备，空气钻作业期间使用的循环介质为清水加入泡沫剂。
二、中国石油钻机在肯尼亚地热井钻探中的使用情况
1. 钻机配备清况
（1）CPTDC向肯方提供的是4台国内大型主流钻机70D，最大钻探井深为7000米，属于可控硅整流（SCR）电驱动钻机。
（2）4台钻机的绞车、转盘和泥浆泵动力全部由电机驱动，钻机大钩额定载荷为450吨，型号为DG450；绞车型号JC-70D，其中2台钻机配备北京石油机械厂提供的顶驱装置。
（3）4台钻机全部配备空气钻设备，5台空气压缩机，2到3台增压机。空气钻井口旋转控制头及液压控制系统由我国自主研发。
（4）泥浆循环系统配备油气分离器、三级净化设备、加重泵和剪切泵、泥浆冷却罐等。
（5）为保证钻井作业，中方还另外提供了相关固井设备、井下钻具和井下工具等。
2. 钻机使用情况
两年多的钻井作业实践表明，中国制造的石油钻机完全能够胜任非洲肯尼亚的地热井钻探作业。在CPTDC和GDC的钻机合作项目中，中方提供的钻机设备和相关的技术支持显示出了突出的优势，这些优势体现在：
（1）中方不仅向肯方供应钻探设备，更主要的是通过强大技术支持，全方位地帮助肯尼亚政府发展本国的能源产业。在双方合作之初，CPTDC就派出强大技术专家团队，与肯方有关人员一起分析钻探地区的地质条件、地层状况，确定对钻机设备的各项具体要求，最终形成CPTDC独特一揽子整体解决和技术支持方案，它使中国制造的钻井设备在肯尼亚地热开发中能够产生最大的功效。
（2）中国制造的钻机设备性能完备，能够充分满足肯尼亚各种地层条件下的作业要求。肯尼亚这个地区的地层岩性坚硬、研磨性强，在此进行钻探作业难度极大。坚硬的岩石导致作业中设备会有剧烈振动；地层漏失严重如何防塌陷和井下事故；地下水含硫量高，设备如何抗腐蚀。这一系列问题都给设备提出了更高的要求。然而，CPTDC提供的钻机设备，以其优良的综合性能和较强的针对性较好地解决了上述难题。在表层坚硬岩层的钻探中，钻机主机大功率和大马力发挥了突出的作用，与此同时配备的国产顶驱设备，极大地提高了钻进作业时效，减少了换钻具和接单根的非作业时间，避免了井下事故发生的机率。二开以后，为钻机配备的空气钻设备就发挥了明显的优势，对于肯尼亚火山岩层中易漏的中深井段，使用空气钻设备以后，钻井速速明显加快，井下事故很少发生，钻井作业成本显著降低。三开以后配备的3台国产F-1600型三缸单作用大功率泥浆泵和先进完备的泥浆循环和固控系统也发挥出有效作用。通过使用高效快捷的泥浆循环和固控系统，能够将井内的岩屑迅速、有效的排除井外，最大程度地减少了由于火山岩层的易漏失性而导致的坍塌、埋钻具等井下事故的发生。
（3）中国钻机设备性能优良，技术培训立体有效。中国钻机的设备配备合理，兼顾先进性、实用性和可操作性，非常适合非洲当地员工操作。中方在提供钻机设备的同时，全方位地负责肯方技术人员和设备操作人员的培养和培训，极大的扶持和推动了肯尼亚能源产业的发展，获得了肯尼亚政府和企业的肯定，也获得当地工程技术人员和操作工人的普遍称赞。
（4）技术服务周到体贴，扶上马还送一程。为保证肯方员工能够长期、正确地使用好钻机设备，在设备正式交付给肯方以后，中方技术人员还轮流白班和夜班住在钻机作业现场，进行设备保运行维护指导，时间长达一年之久。
（5）设备后续零配件的供给保障有力。一台大型钻机设备有几万个零部件，涵盖了机械、电气控制、液压控制、油品等众多专业，光是在国内的配套厂家就有几十个，钻机一旦启动投入使用，日常的配件消耗也十分惊人。我们供给肯方的钻机自投入运行以来，之所以一直能够顺利地在肯尼亚进行钻探作业，得益于CPTDC技术方案的预见性、现场中方员工工作的积极性、主动性和公司与用户及厂家沟通的有效性。正是设备后续零配件供给保障有力，保证了在肯的中国钻机能够连续、顺利地进行钻探作业，为中国的钻机设备和配件保障赢得用户的良好口碑。
（6）CPTDC 在钻机项目的执行过程中，始终不断提醒自己代表的是中国国家和中国石油的央企形象，尽管在合同的执行过程当中与肯方也难免发生一些意见不一致，甚至是争执。每当遇到这种情况，中方总能站在中非友谊、服从于国家的能源战略和长久合作的高度来处理和化解矛盾，尽可能多地替对方着想。经过近3年的合作和交流，CPTDC作为能源行业设备供应的国家队，在肯尼亚已经赢得广泛的信任和认可，合同的中标率始终处于领先地位。
三、钻机设备在使用中出现问题和需要改进的地方
（1）肯尼亚是一个雨水频繁的国家，目前在肯所有国产钻机的电气插件和接头的防水性能还比较较薄弱，尤其是顶驱电缆、SCR控制房与钻机的外部电缆和插件等部件。
（2）液压系统的散热还不够理想，尤其是钻台上的液压站。液压系统温度容易升高，引发液压油的泄漏，影响液压系统的正常工作。所以，液压站的有效散热和冷却是有待改进的地方。
（3）钻机绞车的问题主要集中在滚筒轴的冷却水道上，尤其是滚筒轴与刹车鼓之间的冷却水金属连接管线容易发生漏水现象。建议将此处的连接改成软连接，以增强绞车冷却水道的抗振动、抗疲劳破坏能力。
（4）在肯尼亚钻探作业现场，当地水质的含硫量比较高，对钻机设备外层油漆涂层的腐蚀比较严重，建议后续设备在这方面要重视和改进。
（5）国内钻机电气设备的插头接口尚不能与当地电气接口直接匹配。虽然这只是一个小细节，却给用户带来使用上的不便，建议后续设备的电气接口注意这个问题。
（6）空气钻密封件问题，液压漏油现象还比较普遍，对于井口旋转防喷器而言，钻具与旋转防喷器之间的胶塞密封性还比较薄弱，作业中泥浆外溢比较普遍，胶塞的使用寿命也较短，这些都是需要完善和改进的地方。
通过CPTDC与肯尼亚GDC公司的钻机合作项目，我们体会到要让中国制造的大型设备在非洲立足和市场拓展，仅仅关注合同中的利润是不够的，还必须要有大胸怀，要有真情谊，要多为当地政府、公司和员工着想，为他们提供细致、周到的服务，这样才能有大突破，才能有持续的发展。
参考文献
[1]肯尼亚GDC公司钻井作业计划，2010年
[2]宝鸡石油机械公司钻机维护手册，2010年
[3]中石油辽宝石油公司空气钻设备使用维护手册，2010年
[4]北京石油机械厂顶驱设备石油维护手册，2010年
作者简介：
张茂贤：1962年出生，中国石油大学石油矿藏机械专业毕业，高级工程师。现在中国石油大港油田石油工程研究院工作，参与CPTDC和GDC在肯尼亚钻机项目。