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)鏈通常可分為上、中、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(jìn)行油氣的鉆采、預(yù)處理；下游的主要任務(wù)是對油氣進(jìn)行儲運、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)雜和精密的，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)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（如反應(yīng)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、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)發(fā)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基礎(chǔ)上，即利用地震、地質(zhì)等信息來分析勘探區(qū)的地層結(jié)構(gòu)、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)分析為基礎(chǔ)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)發(fā)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基礎(chǔ)上，即利用地震、地質(zhì)等信息來分析勘探區(qū)的地層結(jié)構(gòu)、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)備和服務(wù)是：地震源設(shè)備、地震波接受設(shè)備、地震數(shù)據(jù)處理與解釋系統(tǒng)及相關(guān)服務(wù)?？傮w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（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(jìn)行測井，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(jìn)行的二系列測井，習(xí)慣上稱為生產(chǎn)測井或開發(fā)測井。其發(fā)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。

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)活動中最基本的技術(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)場錄井服務(wù)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(jìn)行采集與整理，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(jìn)入商業(yè)性服務(wù)已有五十多年的歷史。初期錄井服務(wù)包括深度測量、地質(zhì)描述以及使用熱導(dǎo)檢測儀進(jìn)行氣測錄井服務(wù)。隨著錄井技術(shù)的發(fā)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)得到了迅速的發(fā)展，越來越多的高新技術(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(jìn)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、高時效化方向發(fā)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，而國內(nèi)測井服務(wù)市場基本不對外開發(fā)，主要由中國石油、中國石化以及中海油等石油公司為本公司所屬油田進(jìn)行測井服務(wù)，只有部分高端測井技術(shù)服務(wù)市場對斯倫貝謝等公司開放，但開放的市場份額非常少。3、鉆井、采油裝備（1）鉆井、采油裝備概述在油氣田開發(fā)方案確定之后，進(jìn)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基礎(chǔ)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。地面的固控裝置將鉆井液中的巖屑清除后，通過鉆井泵再次將鉆井液打入井內(nèi)。鉆井液是經(jīng)過鉆桿內(nèi)孔到達(dá)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(jìn)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(dá)設(shè)計深度后，要在井筒內(nèi)下入專用儀器進(jìn)行測井作業(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)形空間內(nèi)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(jìn)行射孔，人為地形成一個井下油氣流入套管內(nèi)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，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(jìn)行測井活動。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)、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)備系統(tǒng)防噴器組，為鉆井提供照明和輔助用電的發(fā)電機組，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

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

鉆機設(shè)備系統(tǒng)單元部件列表1．天車2．懸臂吊繩纜3．鉆井大繩4．二層臺5．游車6．頂驅(qū)7．井架8．方鉆桿9．司鉆偏房10．防噴器11．水箱12．電纜托盤13．發(fā)電機組14．儲油罐15．電氣控制房16．泥漿泵17．泥漿桶箱18．泥漿罐19．泥漿池20．離心器21．振動篩22．節(jié)流管匯23．管子坡道24．鉆桿架

圖10連續(xù)作業(yè)機

油井鉆完之后，開始進(jìn)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、套管懸掛器、油管懸掛器及整套采油樹、高溫高壓閥門等等。

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(jìn)行修井、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、液力傳動箱、柱塞泵、高低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）鉆采裝備及其服務(wù)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)結(jié)構(gòu)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)服務(wù)和鉆采設(shè)備制造。從企業(yè)營收規(guī)模來看，鉆井技術(shù)服務(wù)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)。鉆井技術(shù)服務(wù)公司提供地質(zhì)、地球物理、鉆井、油藏工程、生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)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、管材檢測和管內(nèi)涂層、鉆柱設(shè)備、多種起升設(shè)備以及各種井下馬達(dá)、鉆頭和工具。當(dāng)然諸多公司都并不局限于服務(wù)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、后勤服務(wù)等方面的大型工程裝備和輔助裝備，是先進(jìn)制造、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(jì)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)驗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、韓國、美國及歐洲等國家，其中新加坡和韓國以建造技術(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)、建造發(fā)展，而美國、歐洲等國家則以研發(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)服務(wù)投入。21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，發(fā)展海洋科技與高技術(shù)裝備尤為重要。近年來，隨著世界范圍內(nèi)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)域內(nèi)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)快速發(fā)展的關(guān)鍵時期。由于我國對油氣資源的巨大需求，國內(nèi)主要石油公司均制定出各自的深水鉆井裝備計劃。（3）我國海洋裝備市場發(fā)展現(xiàn)狀近年來，依托本國海洋油氣資源開發(fā)的巨大需求，巴西和俄羅斯等資源大國開始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、韓、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。

從海洋裝備發(fā)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(jìn)入21世紀(jì)后，尤其是近幾年來，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)有了較快發(fā)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以內(nèi)，從我國海洋裝備造船業(yè)基本情況分析，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，國內(nèi)目前具有一定研制基礎(chǔ)和建造經(jīng)驗的公司主要包括滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司、上海外高橋造船有限公司、江南長興造船有限責(zé)任公司、青島北海船舶重工有限責(zé)任公司、大連船舶重工集團(tuán)有限公司等。

二、國內(nèi)石油裝備產(chǎn)業(yè)重點區(qū)域（一）國家火炬計劃盤錦石油裝備制造特色產(chǎn)業(yè)基地盤錦遼濱經(jīng)濟(jì)區(qū)石油裝備制造基地是遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)重點支持區(qū)域之一，也是中國石油天然氣集團(tuán)公司確定的主要石油裝備制造基地之一，是遼寧省裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。基地?fù)碛型陚涞幕A(chǔ)設(shè)施和便捷高效的服務(wù)體系。目前匯集了近百家石油裝備制造和石油工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋勘探開發(fā)、鉆采服務(wù)、石油管材、工程技術(shù)服務(wù)等十幾大類幾百個品種?；匾约夹g(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(jìn)程。（二）國家火炬計劃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(jì)區(qū)的重要節(jié)點、山東半島城市群的重要組成部分，處于連接各大經(jīng)濟(jì)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能源戰(zhàn)略儲備基地、以低排放、可循環(huán)、精細(xì)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)服務(wù)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、山東科瑞、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)能力國內(nèi)第一，潛油泵國內(nèi)第二，皮帶抽油機、連續(xù)抽油桿國內(nèi)獨家生產(chǎn)。東營市重點發(fā)展光機電一體化設(shè)備、精密成型加工設(shè)備、石油鉆具、智能機械設(shè)備、石油專用車裝備等；適應(yīng)原油開采向海洋進(jìn)軍的趨勢，大力發(fā)展大型海洋工程及配套裝備等項目；提升發(fā)展以石油套管為主，油管、鉆桿等高附加值產(chǎn)品為輔的石油精品鋼管深加工。同時，繼續(xù)加強與休斯頓的友好合作，借助每年召開的石油裝備制造科技博覽會，加快向高端發(fā)展，把東營打造成為中國的“休斯敦”。（三）國家火炬計劃寶雞石油鉆采裝備制造特色產(chǎn)業(yè)基地寶雞市地處我國地理中心---關(guān)中平原西部，是新亞歐大陸橋重要交通樞紐，是連接中原、西北、西南的咽喉要道。寶雞高新區(qū)是1992年11月國務(wù)院批準(zhǔn)的國家級高新區(qū)。經(jīng)過20多年發(fā)展，高新區(qū)已形成新材料、汽車及零部件、石油鉆采裝備制造、機床工具制造、高速鐵路裝備制造、軍工電子信息、中低壓輸變電設(shè)備制造等七大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群，成為亞洲最大的石油鋼管生產(chǎn)基地、中國最大的石油鉆采裝備研發(fā)制造基地、西北最大的機床制造基地。（四）國家火炬計劃大慶石油石化裝備制造特色產(chǎn)業(yè)基地大慶經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)前身是黑龍江大慶萬寶工業(yè)園區(qū)，2006年3月成為省級工業(yè)園區(qū)，2011年更名為大慶經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。是大慶市委、市政府和大慶油田公司聯(lián)手打造的大慶接續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺。園區(qū)重點發(fā)展石油石化裝備制造、汽車制造、新能源、新材料、現(xiàn)代物流和高端服務(wù)五大產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前主要加速壯大石油石化裝備制造產(chǎn)業(yè)，成為哈大齊工業(yè)走廊示范區(qū)、國家級石油石化裝備制造業(yè)基地。（五）四川廣漢經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)石油裝備制造基地四川廣漢經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)石油裝備制造基地位于廣漢市區(qū)南面。四川廣漢經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)按照“大項目—產(chǎn)業(yè)鏈—產(chǎn)業(yè)集群”的發(fā)展思路，大力發(fā)展石油裝備制造基地。以中國石油天然氣集團(tuán)公司川慶鉆探工程有限公司、中石油西南油氣田分公司采氣工程研究院、四川宏華石油設(shè)備有限公司、廣漢英特萊石油設(shè)備有限公司等100余戶企業(yè)組成的石油機械裝備園是國家石油裝備行業(yè)的三大科研生產(chǎn)基地之一。石油煉化常用工藝流程及其設(shè)備從原油到石油的基本途徑一般為：①將原油先按不同產(chǎn)品的沸點要求，分割成不同的直餾餾分油，然后按照產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，除去這些餾分油中的非理想組分；②通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化，生成所需要的組分，進(jìn)而得到一系列合格的石油產(chǎn)品。石油煉化常用的工藝流程為常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、溶劑脫瀝青、加氫精制、催化重整。（一）常減壓蒸餾1、基本概念：常減壓蒸餾是常壓蒸餾和減壓蒸餾的合稱，基本屬物理過程：原料油在蒸餾塔里按蒸發(fā)能力分成沸點范圍不同的油品（稱為餾分），這些油有的經(jīng)調(diào)合、加添加劑后以產(chǎn)品形式出廠，相當(dāng)大的部分是后續(xù)加工裝置的原料。常減壓蒸餾是煉油廠石油加工的第一道工序，稱為原油的一次加工，包括三個工序：a.原油的脫鹽、脫水；b.常壓蒸餾；c.減壓蒸餾。2、生產(chǎn)工藝：原油一般是帶有鹽份和水，能導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕，因此原油在進(jìn)入常減壓之前首先進(jìn)行脫鹽脫水預(yù)處理，通常是加入破乳劑和水。原油經(jīng)過流量計、換熱部分、沏餾塔形成兩部分，一部分形成塔頂油，經(jīng)過冷卻器、流量計，最后進(jìn)入罐區(qū)，這一部分是化工輕油（即所謂的石腦油）；一部分形成塔底油，再經(jīng)過換熱部分，進(jìn)入常壓爐、常壓塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蠟油，一部分塔底油；剩余的塔底油在經(jīng)過減壓爐，減壓塔，進(jìn)一步加工，生成減一線、蠟油、渣油和瀝青。各自的收率：石腦油（輕汽油或化工輕油）占1%左右，柴油占20%左右，蠟油占30%左右，渣油和瀝青約占42%左右，減一線約占5%左右。常減壓工序是不生產(chǎn)汽油產(chǎn)品的，其中蠟油和渣油進(jìn)入催化裂化環(huán)節(jié)，生產(chǎn)汽油、柴油、煤油等成品油；石腦油直接出售由其他小企業(yè)生產(chǎn)溶劑油或者進(jìn)入下一步的深加工，一般是催化重整生產(chǎn)溶劑油或提取萃類化合物；減一線可以直接進(jìn)行調(diào)劑潤滑油；3、生產(chǎn)設(shè)備：常減壓裝置是對原油進(jìn)行一次加工的蒸餾裝置，即將原油分餾成汽油、煤油、柴油、蠟油、渣油等組分的加工裝置。原油蒸餾一般包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個部分。常壓蒸餾塔所謂原油的常壓蒸餾，即為原油在常壓(或稍高于常壓)下進(jìn)行的蒸餾，所用的蒸餾設(shè)備叫做原油常壓精餾塔(或稱常壓塔)。常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、沸點高，且在高溫下易分解，使餾出的產(chǎn)品變質(zhì)并生產(chǎn)焦炭，破壞正常生產(chǎn)。因此，為了提取更多的輕質(zhì)組分，往往通過降低蒸餾壓力，使被蒸餾的原料油沸點范圍降低。這一在減壓下進(jìn)行的蒸餾過程叫做減壓蒸餾。減壓蒸餾塔減壓蒸餾是在壓力低于100KPa的負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的蒸餾過程。減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓塔和它的抽真空系統(tǒng)。減壓塔的抽真空設(shè)備常用的是蒸汽噴射器(也稱蒸汽吸射泵)或機械真空泵。其中機械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用，而廣泛應(yīng)用的是蒸汽噴射器。（二）催化裂化一般原油經(jīng)過常減壓蒸餾后可得到的汽油，煤油及柴油等輕質(zhì)油品僅有10～40％，其余的是重質(zhì)餾分油和殘渣油。如果想得到更多輕質(zhì)油品，就必須對重質(zhì)餾分和殘渣油進(jìn)行二次加工?；靖拍睿捍呋鸦窃谟写呋瘎┐嬖诘臈l件下，將重質(zhì)油（例如渣油）加工成輕質(zhì)油（汽油、煤油、柴油）的主要工藝，是煉油過程主要的二次加工手段。屬于化學(xué)加工過程。2、生產(chǎn)工藝：常渣和臘油經(jīng)過原料油緩沖罐進(jìn)入提升管、沉降器、再生器形成油氣，進(jìn)入分餾塔，一部分油氣進(jìn)入粗汽油塔、吸收塔、空壓機進(jìn)入凝縮油罐，經(jīng)過再吸收塔、穩(wěn)定塔、最后進(jìn)行汽油精制，生產(chǎn)出汽油。一部分油氣經(jīng)過分餾塔進(jìn)入柴油汽提塔，然后進(jìn)行柴油精制，生產(chǎn)出柴油。一部分油氣經(jīng)過分餾塔進(jìn)入油漿循環(huán)，最后生產(chǎn)出油漿。一部分油氣經(jīng)分餾塔進(jìn)入液態(tài)烴緩沖罐，經(jīng)過脫硫吸附罐、砂濾塔、水洗罐、脫硫醇抽提塔、預(yù)堿洗罐、胺液回收器、脫硫抽提塔、緩沖塔，最后進(jìn)入液態(tài)烴罐，形成液化氣。一部分油氣經(jīng)過液態(tài)烴緩沖罐進(jìn)入脫丙烷塔、回流塔、脫乙烷塔、精丙稀塔、回流罐，最后進(jìn)入丙稀區(qū)球罐，形成液體丙稀。液體丙稀再經(jīng)過聚丙稀車間的進(jìn)一步加工生產(chǎn)出聚丙稀。3．生產(chǎn)設(shè)備：a．再生器再生器的主要作用是燒去結(jié)焦催化劑上的焦炭以恢復(fù)催化劑的活性，同時也提供裂化所需的熱量。再生器由殼體、旋風(fēng)分離器、空氣分布器、輔組燃燒室和取熱器組成b．提升管反應(yīng)器直管式：多用于高低并列式反再系統(tǒng)，特點是從沉降器底部直接插入，結(jié)構(gòu)簡單，壓降小。折疊式：多用于同軸式式反再系統(tǒng)。c．沉降器沉降器的作用是使來自提升管的反應(yīng)油氣和催化劑分離，油氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分出夾帶催化劑后經(jīng)集氣室去分餾系統(tǒng)；由快速分離器出來的催化劑靠重力在沉降器中向下沉降，落入氣體段。d．三機主風(fēng)機：供給再生器燒焦用空氣。氣壓機：用于給分餾系統(tǒng)來的富氣升壓，然后送往吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。增壓機：供給Ⅳ型反應(yīng)再生裝置密相提升管調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量。e．三閥單動滑閥：在Ⅳ型催化裂化裝置中，正常操作時全開，緊急情況下關(guān)閉，切斷兩器聯(lián)系，防止催化劑倒流；在提升管催化裂化裝置中調(diào)節(jié)兩器催化劑循環(huán)量。雙動滑閥：安裝在再生器出口和放空煙囪之間，調(diào)節(jié)再生器的壓力，保持兩器壓力平衡。塞閥：在同軸式催化裂化裝置中調(diào)節(jié)催化劑的循環(huán)量。（三）延遲焦化焦炭化(簡稱焦化)是深度熱裂化過程，也是處理渣油的手段之一。它又是唯一能生產(chǎn)石油焦的工藝過程，是任何其他過程所無法代替的。尤其是某些行業(yè)對優(yōu)質(zhì)石油焦的特殊需求，致使焦化過程在煉油工業(yè)中一直占據(jù)著重要地位。1.基本概念焦化是以貧氫重質(zhì)殘油(如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等)為原料，在高溫(400～500℃)下進(jìn)行深度熱裂化反應(yīng)。通過裂解反應(yīng)，使渣油的一部分轉(zhuǎn)化為氣體烴和輕質(zhì)油品；由于縮合反應(yīng)，使渣油的另一部分轉(zhuǎn)化為焦炭。一方面由于原料重，含相當(dāng)數(shù)量的芳烴，另一方面焦化的反應(yīng)條件更加苛刻，因此縮合反應(yīng)占很大比重，生成焦炭多。2.生產(chǎn)工藝延遲焦化裝置的生產(chǎn)工藝分為焦化和除焦兩部分，焦化為連續(xù)操作，除焦為間隙操作。由于工業(yè)裝置一般設(shè)有兩個或四個焦炭塔，所以整個生產(chǎn)過程仍為連續(xù)操作。a．原油預(yù)熱，焦化原料(減壓渣油)先進(jìn)入原料緩沖罐，再用泵送入加熱爐對流段升溫至340~350℃左右。b．經(jīng)預(yù)熱后的原油進(jìn)入分餾塔底，與焦炭塔產(chǎn)出的油氣在分餾塔內(nèi)（塔底溫度不超過400℃）換熱。c．原料油和循環(huán)油一起從分餾塔底抽出，用熱油泵打進(jìn)加熱爐輻射段，加熱到焦化反應(yīng)所需的溫度（500℃左右），再通過四通閥由下部進(jìn)入焦炭塔，進(jìn)行焦化反應(yīng)。d．原料在焦炭塔內(nèi)反應(yīng)生成焦炭聚積在焦炭塔內(nèi)，油氣從焦炭塔頂出來進(jìn)入分餾塔，與原料油換熱后，經(jīng)過分餾得到氣體、汽油、柴油和蠟油。塔底循環(huán)油和原料一起再進(jìn)行焦化反應(yīng)。3.生產(chǎn)設(shè)備a．焦炭塔焦炭塔是用厚鍋爐鋼板制成的空筒，是進(jìn)行焦化反應(yīng)的場所。b．水力除焦設(shè)備焦炭塔是輪換使用的，即當(dāng)一個塔內(nèi)焦炭聚結(jié)到一定高度時，通過四通閥將原料切換到另一個焦炭塔．聚結(jié)焦炭的焦炭塔先用蒸汽冷卻，然后進(jìn)行水力除焦。c.無焰燃燒爐焦化加熱爐是本裝置的核心設(shè)備，其作用是將爐內(nèi)迅速流動的渣油加熱至500℃左右的高溫。因此，要求爐內(nèi)有較高的傳熱速率以保證在短時間內(nèi)給油提供足夠的熱量，同時要求提供均勻的熱場，防止局部過熱引起爐管結(jié)焦。為此，延遲焦化通常采用無焰爐。（四）加氫裂化重油輕質(zhì)化基本原理是改變油品的相對分子質(zhì)量和氫碳比，而改變相對分子質(zhì)量和氫碳比往往是同時進(jìn)行的。改變油品的氫碳比有兩條途徑，一是脫碳，二是加氫。基本概念加氫裂化屬于石油加工過程的加氫路線，是在催化劑存在下從外界補入氫氣以提高油品的氫碳比。加氫裂化實質(zhì)上是加氫和催化裂化過程的有機結(jié)合，一方面能使重質(zhì)油品通過裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品，另一方面又可防止像催化裂化那樣生成大量焦炭，而且還可將原料中的硫、氯、氧化合物雜質(zhì)通過加氫除去，使烯烴飽和。生產(chǎn)流程按反應(yīng)器中催化劑所處的狀態(tài)不同，可分為固定床、沸騰床和懸浮床等幾種型式。（1）固定床加氫裂化固定床是指將顆粒狀的催化劑放置在反應(yīng)器內(nèi)，形成靜態(tài)催化劑床層。原料油和氫氣經(jīng)升溫、升壓達(dá)到反應(yīng)條件后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，先進(jìn)行加氫精制以除去硫、氮、氧雜質(zhì)和二烯烴，再進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)降溫、分離、降壓和分餾后，目的產(chǎn)品送出裝置，分離出含氫較高（80％，90％）的氣體，作為循環(huán)氫使用。未轉(zhuǎn)化油(稱尾油)可以部分循環(huán)、全部循環(huán)或不循環(huán)一次通過。（2）沸騰床加氫裂化沸騰床(又稱膨脹床)工藝是借助于流體流速帶動具有一定顆粒度的催化劑運動，形成氣、液、固三相床層，從而使氫氣、原料油和催化劑充分接觸而完成加氫反應(yīng)過程。沸騰床工藝可以處理金屬含量和殘?zhí)恐递^高的原料(如減壓渣油)．并可使重油深度轉(zhuǎn)化；但反應(yīng)溫度較高，一般在400~450℃范圍內(nèi)。此種工藝比較復(fù)雜，國內(nèi)尚未工業(yè)化。（3）懸浮床(漿液床)加氫工藝懸浮床工藝是為了適應(yīng)非常劣質(zhì)的原料而重新得到重視的一種加氫工藝。其原理與沸騰床相類似，其基本流程是以細(xì)粉狀催化劑與原料預(yù)先混合，再與氫氣一向進(jìn)入反應(yīng)器自下而上流動，催化劑懸浮于液相中，進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，催化劑隨著反應(yīng)產(chǎn)物一起從反應(yīng)器頂部流出。該裝置能加工各種重質(zhì)原油和普通原油渣油，但裝置投資大。該工藝目前在國內(nèi)尚屬研究開發(fā)階段。生產(chǎn)設(shè)備加氫工藝生產(chǎn)裝置的主要設(shè)備是在高溫、高壓及有氫氣和硫化氫存在的條件下運行的，故其設(shè)計、制造和材料的選用等要求都很高，對生產(chǎn)操作的控制也極嚴(yán)格。高壓加氫反應(yīng)器是裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，工作條件苛刻，制造困難，價格昂貴。根據(jù)介質(zhì)是否直接接觸金屬器壁，分為冷壁反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器兩種結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器由筒體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分組成。加氫反應(yīng)器筒體反應(yīng)器筒體分為冷壁筒和熱壁筒兩種。加氫反應(yīng)器內(nèi)件加氫反應(yīng)是在高溫高壓及有腐蝕介質(zhì)（H2、H2S）的條件下操作，除了在材質(zhì)上要注意防止氫腐蝕及其他介質(zhì)的腐蝕以外，加氫反應(yīng)器還應(yīng)保證：反應(yīng)物(油氣和氫)在反應(yīng)器中分布均勻，保證反應(yīng)物與催化劑有良好的接觸；及時排除反應(yīng)熱，避免反應(yīng)溫度過高和催化劑過熱．以保證最佳反應(yīng)條件和延長催化劑壽命；在反應(yīng)物均勻分布的前提下，反應(yīng)器內(nèi)部的壓力降不致過大，以減少循環(huán)壓縮機的負(fù)荷，節(jié)省能源。為此，反應(yīng)器內(nèi)部需設(shè)置必要的內(nèi)部構(gòu)件，以達(dá)到氣液均勻分布為主要目標(biāo)。典型的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件包括：入口擴(kuò)散器、氣液分配盤、去垢籃筐、催化劑支持盤、急冷氫箱及再分配盤、出口集合器等。（五）溶劑脫瀝青溶劑脫瀝青是一個劣質(zhì)渣油的預(yù)處理過程?；靖拍钊軇┟摓r青是加工重質(zhì)油的一種石油煉制工藝，其過程是以減壓渣油等重質(zhì)油為原料，利用丙烷、丁烷等烴類作為溶劑進(jìn)行萃取，萃取物即脫瀝青油可做重質(zhì)潤滑油原料或裂化原料，萃余物脫油瀝青可做道路瀝青或其他用途。生產(chǎn)流程包括萃取和溶劑回收。萃取部分一般采取一段萃取流程，也可采取二段萃取流程。瀝青與重脫瀝青油溶液中含丙烷少，采用一次蒸發(fā)及汽提回收丙烷，輕脫瀝青油溶液中含丙烷較多，采用多效蒸發(fā)及汽提或臨界回收及汽提回收丙烷，以減少能耗。臨界回收過程，是利用丙烷在接近臨界溫度和稍高于臨界壓力(丙烷的臨界溫度96.8℃、臨界壓力4.2MPa)的條件下，對油的溶解度接近于最小以及其密度也接近于最小的性質(zhì)，使輕脫瀝青油與大部分丙烷在臨界塔內(nèi)沉降、分離，從而避免了丙烷的蒸發(fā)冷凝過程，因而可較多地減少能耗。國內(nèi)的溶劑脫瀝青工藝流程主要有沉降法二段脫瀝青工藝、臨界回收脫瀝青工藝、超臨界抽提溶劑脫瀝青工藝。(1)沉降法二段脫瀝青工藝沉降法兩段脫瀝青是在常規(guī)一段脫瀝青基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在研究大慶減壓渣油的特有性質(zhì)的基礎(chǔ)上，注意到常規(guī)的丙烷脫瀝青不能充分利用好該資源，而開發(fā)出的一種新脫瀝青工藝(2)臨界回收脫瀝青工藝溶劑對油的溶解能力隨溫度的升高而降低，當(dāng)溫度和壓力接近到臨界條件時，溶劑對油的溶解能力已降到很低，這時，該丙烷溶劑經(jīng)冷卻后可直接循環(huán)使用，不必經(jīng)過蒸發(fā)回收(3)超臨界抽提溶劑脫瀝青工藝超臨界流體抽提是利用抽提體系在臨界區(qū)附近具有反常的相平衡特性及異常的熱力學(xué)性質(zhì)，通過改變溫度、壓力等參數(shù)，使體系內(nèi)組分間的相互溶解度發(fā)生劇烈變化，從而實現(xiàn)組分分離的技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備抽提塔抽提塔的作用有：在渣油進(jìn)口和主溶劑進(jìn)口之間為抽提區(qū)，渣油進(jìn)口以上部分為分餾區(qū)，主溶劑進(jìn)口以下為瀝青沉降區(qū)。溶劑臨界/超臨界回收塔脫瀝青油溶液分離器又稱為超臨界塔或臨界塔，它實際上是一個可在溶劑臨界壓力以上操作的液—液分離器，用以回收脫瀝青油溶液中的溶劑。增壓泵脫瀝青油溶液增壓泵是實現(xiàn)超臨界溶劑回收工藝的關(guān)鍵設(shè)備，它需要具有1.5Mpa以上的揚程，入口能承受高的壓力和溫度，泵的作用是能保證實現(xiàn)溶劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。（六）加氫精制加氫精制一般是指對某些不能滿足使用要求的石油產(chǎn)品通過加氫工藝進(jìn)行再加工，使之達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)基本概念加氫精制工藝是各種油品在氫壓力下進(jìn)行催化改質(zhì)的一個統(tǒng)稱。它是指在一定的溫度和壓力、有催