石油裝備產(chǎn)業(yè)研究報告

1、優(yōu)選. .石油裝備產(chǎn)業(yè)研究一、石油裝備制造業(yè)分析(一)石油裝備制造業(yè)的分類石油勘探開發(fā)生產(chǎn)流程具有環(huán)節(jié)多、技術(shù)復(fù)雜、個性化需求高等特點。 根據(jù)油氣生產(chǎn)的特點，油氣產(chǎn)業(yè)鏈通?？煞譃樯稀⒅?、下游三個環(huán)節(jié)：上游 的主要任務(wù)是尋找地下的油氣藏分布，一般分為勘探、開發(fā)規(guī)劃等；中游的 主要任務(wù)是進展油氣的鉆采、預(yù)處理；下游的主要任務(wù)是對油氣進展儲運、 煉制、深加工及其成品的銷售。由于石油的生產(chǎn)流程是非常復(fù)雜和精細的， 因此上中下游還存在著多個專業(yè)化分工的子流程。所以，相應(yīng)的石油裝備制 造種類和門類也比較多：石油勘探開發(fā)設(shè)備是指石油、天然氣的勘探、鉆采、 開發(fā)、儲運等專用設(shè)備，包括各類物探與測井設(shè)備、鉆井設(shè)

2、備、采油采氣設(shè) 備、井下作業(yè)設(shè)備、油氣集輸設(shè)備、海洋鉆采平臺設(shè)備等及相關(guān)的配件和工 具；煉油、石化設(shè)備是指石油、天然氣加工、轉(zhuǎn)化全過程中所需要的成套設(shè) 備，包括通用設(shè)備如各類工藝壓縮機、膨脹機、泵和閥門等和專用設(shè)備如反響器、塔器、換熱設(shè)備、工業(yè)爐、儲運設(shè)備、專用機械等。煉油、 石化工業(yè)裝備規(guī)格、參數(shù)由煉油和石化工業(yè)的工藝決定，煉油和石化工業(yè)是 流程工業(yè)，因此，這類設(shè)備的特點是：成套、專用；設(shè)備的品種、規(guī)格多； 整個系統(tǒng)的自動化要求高，要求能長周期連續(xù)穩(wěn)定運行，因此對設(shè)備的可靠 性有較高的要求。 根據(jù)設(shè)備的特點和功能， 可將石油裝備制造業(yè)分為 8 個門 類，即：物探、測井、鉆井、采油、煉化、海洋

3、、石油管材和動力。為了便 于統(tǒng)計分析，中國石油和石油化工設(shè)備工業(yè)協(xié)會根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈將石油裝備制造優(yōu)選. .業(yè)劃分為石油鉆采設(shè)備、煉油化工設(shè)備、海洋工程設(shè)備和金屬壓力容器四個 分行業(yè)。圖 1 石油產(chǎn)業(yè)鏈1、物探裝備1物探裝備概述上游業(yè)務(wù)中，勘探工作是石油工業(yè)的前端環(huán)節(jié)，包括資源尋找、開發(fā)方 案的設(shè)計和實施等工作，對維持資源探明儲量的穩(wěn)定、保障石油工業(yè)的持續(xù) 開展有著重要意義。油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)建立在地球物理勘探的根底上， 即利用地震、地質(zhì)等信息來分析勘探區(qū)的地層構(gòu)造、尋找有利儲層、指導(dǎo)鉆 井和油田開發(fā)工作。主要涉及地質(zhì)調(diào)查、地震勘探或非地震勘探、鉆井、測 井、完井等業(yè)務(wù)。圖 2 油氣資源勘測流程在

4、上述的流程中，主要涉及的設(shè)備是以地球物理和地球化學(xué)分析為根底 的測試、軟件分析儀器與為分析提供所需樣本的輔助設(shè)備。圖 3 海洋勘探和陸地勘探地球物理形式地震勘探是人工制造強烈震動所引起的彈性波在巖石中傳播時，遇著巖 層的分界面便產(chǎn)生反射波或折射波。在彈性波返回地面時用高靈敏度儀器記 錄下來，根據(jù)波的傳播路線和時間，確定發(fā)生反射波或折射波的巖層界面的 埋藏深度和形狀，認(rèn)識地下地質(zhì)構(gòu)造，以尋找油氣圈閉。地震源可由鉆淺井 孔埋炸藥法、可控震源法液壓控制機械，夯擊地面、空氣槍震源法海 上地震勘探等產(chǎn)生。非地震勘探包括重力勘探、磁力勘探、電法勘探，地. .震勘探是地球物理勘探中最重要的方法。在震源產(chǎn)生彈

5、性波之后，由工程地 震儀之類的記錄儀器收集數(shù)據(jù)。圖 4 工程地震儀2物探裝備市場分析地球物理勘探工作是石油生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，包括資源尋找、開發(fā)方案的 設(shè)計和實施等工作，對維持資源探明儲量的穩(wěn)定、保障石油工業(yè)的持續(xù)開展 有著重要意義。油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)建立在地球物理勘探的根底上，即利 用地震、地質(zhì)等信息來分析勘探區(qū)的地層構(gòu)造、尋找有利儲層、指導(dǎo)鉆井和 油田開發(fā)工作。主要涉及地質(zhì)調(diào)查、地震勘探或非地震勘探、鉆井、測井、 完井等業(yè)務(wù)。在這個環(huán)節(jié)主要涉及的設(shè)備和效勞是：地震源設(shè)備、地震波承 受設(shè)備、地震數(shù)據(jù)處理與解釋系統(tǒng)及相關(guān)效勞。總體情況可概括為：寡頭林 立，國企強而民企弱，民企增速快。2、測井裝備

6、1測井裝備概述測井包含測量和記錄，即：測井和錄井。測井，又叫地球物理測井或石 油測井，簡稱測井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射 性等地球物理特性，測量地球物理參數(shù)的方法，屬于應(yīng)用地球物理方法包 括重、磁、電、震、測井之一。石油鉆井時，在鉆到設(shè)計井深深度后都必 須進展測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質(zhì)及工程技術(shù)資料，作為完 井和開發(fā)油田的原始資料。這種測井習(xí)慣上稱為裸眼測井。而在油井下完套 管后所進展的二系列測井，習(xí)慣上稱為生產(chǎn)測井或開發(fā)測井。其開展大體經(jīng) 歷了模擬測井、數(shù)字測井、數(shù)控測井、成像測井四個階段。優(yōu)選. .圖 5 測井示意圖和測井儀實物錄井是記錄、錄取鉆井過程中

7、的各種相關(guān)信息。錄井技術(shù)是油氣勘探開 發(fā)活動中最根本的技術(shù),是發(fā)現(xiàn)、評估油氣藏最及時、最直接的手段，具有獲 取地下信息及時、多樣，分析解釋快捷的特點?，F(xiàn)場錄井效勞技術(shù)以各類錄 井系統(tǒng)、分析儀器為手段對油氣勘探與開發(fā)作業(yè)現(xiàn)場信息進展采集與整理， 具體包括工程錄井、地質(zhì)錄井、氣測錄井、定量熒光錄井、地化錄井、熱解 氣相色譜錄井、核磁共振錄井、現(xiàn)場化驗錄井、巖屑成像錄井等系列技術(shù)。 錄井技術(shù)進入商業(yè)性效勞已有五十多年的歷史。 初期錄井效勞包括深度測量、 地質(zhì)描述以及使用熱導(dǎo)檢測儀進展氣測錄井效勞。隨著錄井技術(shù)的開展，儀 器的更新?lián)Q代，計算機技術(shù)的應(yīng)用，使得錄井技術(shù)得到了迅速的開展，越來 越多的高新技

8、術(shù)及裝備應(yīng)用于錄井，構(gòu)成了現(xiàn)代錄井技術(shù)。圖 6 錄井工作示意圖2測井裝備市場分析近幾年我國石油測井設(shè)備需求廣泛，占領(lǐng)高端市場的進口儀器設(shè)備普遍 價格較高。我國的生產(chǎn)企業(yè)也紛紛研制出多款測井儀器設(shè)備，未來市場前景 看好。石油測井儀器正在向高集成化、高可靠性、高時效化方向開展。成像 測井系統(tǒng)、隨鉆測井系統(tǒng)等高端測井儀器的研制開發(fā)成為各大測井儀器生產(chǎn) 開發(fā)商追逐的焦點。國際開放的測井市場中，形成了大公司壟斷測井市場的 局面，而國測井效勞市場根本不對外開發(fā)，主要由中國石油、以及中海油等 石油公司為本公司所屬油田進展測井效勞，只有局部高端測井技術(shù)效勞市場 對斯倫貝等公司開放，但開放的市場份額非常少。3、

9、鉆井、采油裝備優(yōu)選. .1鉆井、采油裝備概述在油氣田開發(fā)方案確定之后，進入開發(fā)流程，這其中包括鉆井和生產(chǎn)兩 個主要環(huán)節(jié)。鉆井環(huán)節(jié)涉及的設(shè)備有鉆機設(shè)備系統(tǒng)其中又包括八大系統(tǒng)、 測錄井設(shè)備，生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的設(shè)備有采油設(shè)備、測錄井設(shè)備。鉆井前，首先要在地面確定鉆井的位置即鉆井井位，然后，在井位 處打好安裝鉆機的根底并安裝井架和鉆機。鉆井作業(yè)時，依靠鉆機的動力帶 動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)，鉆頭逐次向下破碎遇到的巖層，并形成一個井筒也稱 井眼。鉆井井眼尺寸的大小是由鉆頭大小來決定的。鉆頭在破碎巖層的同 時，通過空心的鉆桿向地下注入鉆井液俗稱鉆井泥漿，將鉆頭在破碎地 層而產(chǎn)生的大量巖屑由循環(huán)的鉆井液帶到地面。地面的

10、固控裝置將鉆井液中 的巖屑去除后，通過鉆井泵再次將鉆井液打入井。鉆井液是經(jīng)過鉆桿孔到達 鉆頭水眼處，再從井壁與鉆柱的環(huán)形空間返回流至地面的。鉆進的過程即鉆 頭破碎巖石及鉆井液通過循環(huán)不斷攜帶出鉆屑并形成井筒的過程。鉆達設(shè)計 深度后，要在井筒下入專用儀器進展測井作業(yè)，目的是確定井下地層巖性和 各個油、 氣、 水層的位置， 然后再下入小于鉆井井眼的無縫鋼管 又稱套管 ， 并在套管與井壁的環(huán)形空間注入水泥漿將套管固定在井壁上。最后一道工序 是對油層位置的套管進展射孔，人為地形成一個井下油氣流入套管的孔道。 油氣的地層壓力高時可自行流出地面，這種井稱為自噴油氣井。油氣壓力較 低時需借助外力從井下抽吸，

11、這種井稱為非自噴井。在鉆井的過程中，可以 采用電纜測井或隨鉆測井的方式進展測井活動。要完成上述這一系列的工作 流程，需要鉆機設(shè)備系統(tǒng)中的八大子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運作。它們分別是：起升系統(tǒng)、優(yōu)選. .旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動力驅(qū)動系統(tǒng)、鉆機底座、鉆機輔助設(shè)備系統(tǒng)。表 鉆機設(shè)備八大子系統(tǒng)所涉設(shè)備列表鉆機設(shè)備子系統(tǒng)所涉設(shè)備起升系統(tǒng)絞車、輔助剎車、天車、游車、大鉤、鋼絲繩以及吊環(huán)、吊卡、吊鉗、卡瓦等旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)盤、水龍頭、鉆具鉆具的組成也有所差異，一般包括方鉆桿、鉆桿、鉆鋌和鉆頭，此外還有扶正器、減震器以及配合接頭等鉆井液循環(huán)系統(tǒng)鉆井泵，地面管匯、泥漿罐、泥漿凈化設(shè)備等傳動系統(tǒng)一般包括減速

12、機構(gòu)、變速機構(gòu)、正倒車機構(gòu)以及多動力機之間的并車機構(gòu)等控制系統(tǒng)頂驅(qū)系統(tǒng)、司鉆控制臺等動力驅(qū)動系統(tǒng)柴油機、交流電機、直流電機等鉆機底座底座鉆機輔助設(shè)備系防噴器組，為鉆井提供照明和輔助用電的發(fā)電機組，統(tǒng)提供壓縮空氣的空氣壓縮設(shè)備以及供水、供油設(shè)備等圖 7 絞車圖 8 鉆井泵以下圖為常規(guī)的陸地鉆井場配備，相對于特殊鉆井規(guī)劃可能使用連續(xù)管 作業(yè)設(shè)備和壓裂設(shè)備等。圖 9 常規(guī)的陸地鉆井場配備優(yōu)選1天車5游車9司鉆偏房13發(fā)電機組17泥漿桶箱21振動篩2懸臂吊繩纜6頂驅(qū)10防噴器14儲油罐18泥漿罐22節(jié)流管匯4二層臺8方鉆桿12電纜托盤16泥漿泵20離心器24鉆桿架. .鉆機設(shè)備系統(tǒng)單元部件列表3鉆井大

13、繩7井架11水箱15電氣控制房19泥漿池23管子坡道圖 10 連續(xù)作業(yè)機油井鉆完之后，開場進入采油階段。安裝完畢的采油系統(tǒng)主要由三抽設(shè)備，即抽油機、抽油泵、抽油桿，以及其他輔助設(shè)備組成。圖 11 常規(guī)采油系統(tǒng)組成三抽設(shè)備是采油系統(tǒng)的主要設(shè)備，抽油機大致可分為常規(guī)游梁式、 雙驢頭游梁式、彎游梁式，抽油桿也有空心與實心之分，抽油泵有管式抽油泵和桿式抽油泵之分。 除三抽之外， 更多的井口設(shè)備、 井下設(shè)備、 井控設(shè)備、生產(chǎn)中的測井、錄井、洗井、修井設(shè)備都是采油生產(chǎn)環(huán)節(jié)經(jīng)常會涉及到的設(shè)備。圖 12 常規(guī)油梁式抽油機圖 13 實心 空心推油桿圖 14 管式抽油泵井口設(shè)備包括套管頭、套管四通、油管頭、套管懸

14、掛器、油管懸掛器及整套采油樹、高溫高壓閥門等等。優(yōu)選. .圖 15 采油樹圖 16 防噴器(井口設(shè)備)在生產(chǎn)過程中，根據(jù)油藏變化情況和井況來進展修井、增產(chǎn)等作業(yè)。 圖 17 修井機圖 18 壓裂車修井機可滿足陸上油氣井大修、試油、投撈、檢泵作業(yè)等要求。具有整 機性能可靠，操作方便、越野能力強、移運方便，作業(yè)和搬遷費用低等特點。 油田增產(chǎn)措施有兩種：酸化和壓裂。酸化就是用酸將地層中的一些物質(zhì)溶解 掉，使油層滲透率加大，根據(jù)地層巖性的不同采用不同的酸，鹽酸、氫氟酸、 甲酸、乙酸等。壓裂增產(chǎn)主要采用壓裂泵車作業(yè)。適用于油氣田深井、中深 井、淺井的各種壓裂泵液注壓作業(yè)，整機主要由底盤、車臺發(fā)動機、液力

15、傳 動箱、柱塞泵、上下壓管匯及液氣路操作控制系統(tǒng)組成。適應(yīng)類型不同液體 的泵送作業(yè)，包括帶支撐劑壓裂液的水力壓裂、酸化壓裂、高壓泵入不同液 體液體、混合液以及壓力測試等。2鉆采裝備及其效勞市場分析鉆采活動是油氣勘探開發(fā)之中最重要的活動，其貫穿于勘探、鉆井和生 產(chǎn)的全過程且對開發(fā)成功與否至關(guān)重要。正因為其重要性，油氣生產(chǎn)行業(yè)的 寡頭企業(yè)主要業(yè)務(wù)均集聚于此。從業(yè)務(wù)構(gòu)造觀察，國際石油鉆采產(chǎn)業(yè)巨頭大致可以分為兩個大的陣營： 鉆井技術(shù)效勞和鉆采設(shè)備制造。從企業(yè)營收規(guī)模來看，鉆井技術(shù)效勞著稱的 領(lǐng)先企業(yè)在營業(yè)收入和利潤方面要超出鉆采設(shè)備制造著稱的領(lǐng)先企業(yè)。優(yōu)選. .鉆井技術(shù)效勞公司提供地質(zhì)、地球物理、鉆井

16、、油藏工程、生產(chǎn)管理、 經(jīng)濟評價、信息管理等各領(lǐng)域軟件以及開發(fā)的系統(tǒng)和工具。提供涵蓋整個勘 探開發(fā)生命周期的信息管理解決方案， 優(yōu)化從數(shù)據(jù)采集到處理、 解釋和分析、 直至歸檔的整個數(shù)據(jù)流，提高勘探開發(fā)數(shù)據(jù)管理效率。鉆采設(shè)備制造公司提 供陸地和海上鉆機的大型機械部件、成套陸地鉆機和修井機、管材檢測和管 涂層、鉆柱設(shè)備、多種起升設(shè)備以及各種井下馬達、鉆頭和工具。當(dāng)然諸多 公司都并不局限于效勞或者設(shè)備，而是兩者并重，只是兩者的收入比重各有 不同。4、海洋裝備1海洋工程裝備概述海洋工程裝備主要指海洋資源特別是海洋油氣資源勘探、開采、加 工、儲運、管理、后勤效勞等方面的大型工程裝備和輔助裝備，是先進制造

17、、 信息、新材料等高新技術(shù)的綜合體，產(chǎn)業(yè)輻射能力強，對國民經(jīng)濟帶動作用 大。海洋工程裝備屬于高投入、高風(fēng)險產(chǎn)品，從事海洋工程裝備建造的廠商 須具有完善的研發(fā)機構(gòu)、完備的建造設(shè)施、豐富的建造經(jīng)歷以及雄厚的資金 實力。目前全球主要海洋工程裝備建造商集中在新加坡、國、美國及歐洲等 國家，其中新加坡和國以建造技術(shù)較為成熟的中、淺水域平臺為主，目前也 在向深水高技術(shù)平臺的研發(fā)、建造開展，而美國、歐洲等國家那么以研發(fā)、 建造深水、超深水高技術(shù)平臺裝備為核心。2海洋裝備市場前景優(yōu)選. .在全球陸地油氣產(chǎn)量逐日下降的情況下，油氣藏的開發(fā)從陸地向海洋、 從淺海向深海的趨勢已然形成。全球海洋油氣資源豐富。且尚處于

18、勘探早期 階段。陸地和淺海的油田資源枯竭，推動全球?qū)⑥D(zhuǎn)向水深 1500 米以上的深海 尋找石油和天然氣資源。無論是老油氣田的增產(chǎn)、還是新非常規(guī)油氣田的開 發(fā)、以及從陸地到海洋淺海到深海的勘探新趨勢，都需要更多的設(shè)備和 技術(shù)效勞投入。21 世紀(jì)是海洋世紀(jì)，開展海洋科技與高技術(shù)裝備尤為重要。近年來，隨 著世界圍油氣資源消耗的遞增和陸地原油開采速度的加快，海洋領(lǐng)域的油氣 勘探開發(fā)已成為新的焦點。 未來的 15-20 年， 將是我國海洋鉆井市場實現(xiàn)快速 開展的關(guān)鍵時期。由于我國對油氣資源的巨大需求，國主要石油公司均制定 出各自的深水鉆井裝備方案。3我國海洋裝備市場開展現(xiàn)狀近年來，依托本國海洋油氣資源開

19、發(fā)的巨大需求，巴西和俄羅斯等資源 大國開場培育本國的海洋工程裝備建造企業(yè)，成為世界海洋工程裝備新的競 爭者。亞洲雖然在裝備制造中占據(jù)主導(dǎo)地位，但在裝備設(shè)計方面與歐美存在 較大差距，特別是我國的差距更大。從裝備制造現(xiàn)狀來看，我國海洋工程裝 備產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化率一直較低。在海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)上，全球海工裝備水平第一 梯隊為歐美類企業(yè)，第二梯隊為日、新加坡等亞洲國家；中國總體處在第 三梯隊，以制造低端海工裝備產(chǎn)品、賺取加工費用為主。從海洋裝備開展歷史來看，我國海洋石油裝備的研制始于 20 世紀(jì) 70 年 代初期。 80 年代后， 我國在半潛式鉆井裝備研制方面有所突破。 進入 21 世紀(jì) 后，尤其是近幾年來，

20、我國加大了海洋油氣資源的勘探開發(fā)及石油鉆采裝備. .的研發(fā)更新力度，海洋裝備技術(shù)有了較快開展。當(dāng)前，我國海上油氣勘探開 發(fā)主要集中在大陸架區(qū)塊，水深不超過 300m，鉆井深度在 7000m 以，從我國海洋裝備造船業(yè)根本情況分析，當(dāng)前我國還沒有一家真正意義上 的專門從事海洋石油鉆采設(shè)備的專業(yè)造船公司。但就平臺建造而言，國目前 具有一定研制根底和建造經(jīng)歷的公司主要包括滬東中華造船集團、外高 橋造船、江南長興造船有限責(zé)任公司、船舶重工有限責(zé)任公司、船舶重工集 團等。二、國石油裝備產(chǎn)業(yè)重點區(qū)域一國家火炬方案石油裝備制造特色產(chǎn)業(yè)基地遼濱經(jīng)濟區(qū)石油裝備制造基地是沿海經(jīng)濟帶建立重點支持區(qū)域之一，也 是中國石

21、油天然氣集團公司確定的主要石油裝備制造基地之一，是省裝備制 造產(chǎn)業(yè)開展的重要組成局部?；?fù)碛型陚涞母自O(shè)施和便捷高效的效勞體 系。目前聚集了近百家石油裝備制造和石油工程技術(shù)效勞企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋勘 探開發(fā)、鉆采效勞、石油管材、工程技術(shù)效勞等十幾大類幾百個品種。基地 以技術(shù)創(chuàng)新為動力，以產(chǎn)業(yè)集聚為目標(biāo)，不斷加快工業(yè)化與信息化進程。二國家火炬方案東營市石油裝備特色產(chǎn)業(yè)基地瀕臨渤海，是環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)的重要節(jié)點、半島城市群的重要組成局部， 處于連接各大經(jīng)濟區(qū)的樞紐位置。 東營市地處中國第二大河-黃河的入， 是石 油行業(yè)最高學(xué)府- 中國石油大學(xué)駐地，是中國第二大油田-勝利油田所在地。東營市著力打造國家級石油

22、能源戰(zhàn)略儲藏基地、以低排放、可循環(huán)、精 細化為方向的生態(tài)化工基地、以石油鉆采裝備和工程技術(shù)效勞為支撐的陸路 和海洋石油裝備制造基地。現(xiàn)有規(guī)模以上石油裝備企業(yè)近百家，代表企業(yè)有. .勝利高原、科瑞、孚瑞特等骨干企業(yè)，主要集中在高端產(chǎn)業(yè)區(qū)?，F(xiàn)已形成大 型成套鉆采設(shè)備、鉆桿、鉆頭、抽油機、抽油泵、抽油桿、油氣集輸管道、 油田特種車輛為重點，涵蓋物探、鉆井、測井、固井、油氣開發(fā)、采油、井 下作業(yè)、地面工程、管道運輸?shù)雀黝I(lǐng)域的產(chǎn)品體系。其中鉆機、抽油機生產(chǎn) 能力國第一，潛油泵國第二，皮帶抽油機、連續(xù)抽油桿國獨家生產(chǎn)。東營市重點開展光機電一體化設(shè)備、精細成型加工設(shè)備、石油鉆具、智 能機械設(shè)備、石油專用車裝備等；