Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1580—2013
石油钻井设备节能技术措施
效果测试与计算方法
Test and calculation method of energy conservation effect for
oil drilling equipment technical measures
2013—0415 发布
2013－06－01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 1580—2013
目 次
前言
范围规范性引用文件术语和定义基本原则测试要求测试准备测试项目及测试方法计算方法
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3
4
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7
8
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.......... .....
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.5
计算说明附录A（资料性附录) 技术措施节能量和节能率推荐计算方法 ....... 参考文献
9
:10
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..........................................
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.. Q/SY 1580—2013
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会节能节水专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气集团公司工程技术节能监测中心、中国石油天然气集团公司工
程技术分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中国石油集团西部钻探工程有限公司、中国石油集团长城钻探工程有限公司、中国石油集团渤海钻探工程有限公司、中国石油集团海洋工程有限公司、中国石油大庆钻探工程公司。
本标准主要起草人：李克强、王计平、吴彤、倪昌、杨勇、王凤臣、魏忠华、于德顺、张建、谯国军、冯玥、李江、魏星。
II Q/SY 1580—2013
石油钻井设备节能技术措施效果测试与计算方法
范围
1
本标准规定了石油钻井设备节能技术措施效果测试与计算的基本原则、测试要求、测试准备、测试项目及测试方法、计算方法。
本标准适用于石油钻井设备及附属设施的节能测试与计算。 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5700 照明测量方法 GB/T 6422 用能设备能量测试导则 GB/T 13234- -2009 企业节能量计算方法 GB/T 20901 石油石化行业能源计量器具配备和管理要求 GB/T21404—2008内燃机发动机功率的确定和测量方法 　一般要求 GB/T 24337 电能质量公用电网间谐波 SY/T 5030 石油天然气工业用柴油机 SY/T 5641 2009 石油天然气工业 天然气发动机 SY/T 6269 -2010　石油企业常用节能节水词汇 SY/T 6728 石油天然气工业柴油/天然气双燃料发动机 SY/T 6767—2009 石油企业余热资源量测试与计算规范
术语和定义
3
GB/T 13234—2009，GB/T 21404—2008，SY/T 5641—2009，SY/T 6269—2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T13234一2009，GB/T21404- 2008，SY/T5641—2009，SY/T 6269—2010中的某些术语和定义。 3. 1
节能量 energy saved 满足同等需要或达到相同目的的条件下，能源消耗减少的数量。 [GB/T13234—2009，定义2.1]
3. 2
技术措施节能量 energy saved of technique 企业实施技术措施前后能源消耗变化量。 ［GB/T 13234—2009，定义2.5]
3.3
技术措施节能率 energy saving rate of technique Q/SY 1580—2013
企业实施技术措施前后的单位能耗降低率，用百分数表示。 注：改写GB/T13234—2009，定义2.8。
3. 4
能源节约类技术措施 energy saving technique 在不改变使用能源种类的情况下，以降低能源消耗，提高运行效率为主要目的的节能技术措施。
3. 5
能源替代类技术措施 energy replacing technique 用一种能源代替另一种能源，以实现降低生产成本、提高经济效益的技术措施，
3. 6
燃油消耗率 specific fuel consumption 柴油发动机每单位功率和单位时间内所消耗的燃油量。 注：改写GB/T21404—2008，定义3.4.1.1。 天然气发动机热耗率 specific heat consumption of gas engine 天然气发动机每单位功率和单位时间内所消耗的天然气燃烧所能放出的实际能量。 注：改写SY/T5641—2009，定义3.2 替代效率 replacing efficiency 柴油/天然气双燃料发动机在相同工况条件下，被替代柴油的实际能量与所消耗天然气的实际能
3. 7
3. 8
量之比。 3. 9
单位钻井进尺生产能耗 energy consumption of unit penetration footage 钻井时间内，钻井生产及辅助生产消耗的各种能源量与钻井进尺的比值。 注：改写SY/T6269—2010，定义2.2.2.1。
4基本原则
4.1节能技术措施节能效果的测试与计算应符合GB/T6422的规定。应在可比的使用条件下，对所采用节能技术措施前后的能耗值进行测定，用节能率表示其节能效果 4.2本标准所提及的节能技术措施节能效果的测试，宜在发动机台架上进行；对于无法在发动机台架上进行测试的节能技术措施，可选择在钻井作业现场进行测试。 4.3本标准未提及的节能技术措施效果的测试与计算，应依据相关标准，根据节能技术措施的性质，参照本标准规定的测试和计算内容进行。 4. 4 柴油和天然气低位发热量应优先采用实测值。当无法获得柴油和天然气的低位发热量实际值时，可采用国家统计局公布的低位发热量。 4.5对不同的节能措施可采取不同的方法计算节能量和节能率，但对相同节能措施的计算方法应统一。推荐采用的计算方法参见附录 A。
测试要求
5
5.1发动机台架测试要求：
发动机台架对比测试应在同一台发动机上进行。选用的发动机应性能指标稳定，其标定功率及标定工况点的燃油消耗率不超过产品使用说明书规定指标的土5%，标定工况的转速波动
a)
2 Q/SY 1580—2013
率不超过标定转速的±1% b） 测试时，发动机冷却水温度和机油温度应符合其使用说明书规定。 c) 发动机对比点的功率偏差值不超过±0.5%，状态参数的变化不超过下述规定值：
1） 进气温度变化：≤±2℃。
进气相对湿度变化：≤±10%。
2） 3) 4） 柴油温度变化：≤±2℃。
润滑油温度变化：≤±2℃。
d）测试数据应在工况稳定运转5min 后测取，转速、扭矩、燃油消耗三者应在同一时间段内测
量，取相对误差不大于土1%的三组连续测量数据，计算时取算术平均值。燃油消耗测量时间手动操作时不少于60s，自动操作时不少于30s。
e) 测试过程中不应对发动机进行调整和变换。 5.2钻井现场测试要求：
a）测试应在正常钻进和起下钻时进行 b) 所选取的试验井和对比井应在同一区块，其地质条件、设计深度、井身结构设计、钻机型
号及其配套设备性能等应基本相同， c） 试验井和对比井要求每次开钻测试不少于一次，每次测试时间不少于1h。 d）统计资料应包括钻井施工每日耗能量、钻井进尺、泵压、钻井液排量、钻井液密度、钻井
日志等数据。 采取了多种节能技术措施的钻井队应进行单项节能技术措施测试。
e)
5.3测试仪器要求：
a）测试仪器应经过具有相应资质的计量部门检定，并在检定的有效期内。 b）测试仪器的量程选取应与现场工况相匹配。
测试仪器的准确度等级应符合GB/T 20901 的要求。
C)
5.4参加测试的人员应经过培训，测试过程中测试人员不宜变动。
6 测试准备
6.1结合具体情况制定测试方案，内容应包括：
a) 任务来源与目的。 b) 依据标准。 c) 测试项目与评价内容。 d) 测试仪器， e) 测试与统计要求。
测算方法（工况选取、时间确定、测点布置、计算方法等）。
f) 6.2发动机台架测试前，应对发动机进行预热运转，使油、水温度达到5.1b）的规定。 6.3 钻井现场测试前，应根据设备运行状况、地质条件、钻井工艺、仪表配备等情况，明确测试的钻井工况、测点布置、人员配备、仪器准备等工作 6.4检查测试仪器，测试仪器应满足5.3的要求。
6.5应按照测试方案中测点布置的要求配置和安装测试仪器。 6.6检查被测设备和系统的运行工况，应符合第5章的要求，如未满足要求应进行整改。
测试前应熟悉测试操作程序和设备、系统运行情况。
6.7
3 Q/SY 1580—2013
测试项目及测试方法 7.1 测试项目 7. 1. 1 能源节约类技术措施实施前后测试项目见表1。
7
表 1 能源节约类技术措施测试项目
测试项目
技术措施钻机专用无功补偿及谐 电参数（电流、电压、电量、功率因数 电参数（电流、电压、电量、功率因数波抑制系统
序号
实施前
实施后
等）、谐波含量、钻井进尺、耗油量等 等）、谐波含量、钻井进尺、耗油量等
发动机节油装置和柴油 发动机转速、输出扭矩、耗油量、测试 发动机转速、输出扭矩、耗油量、测净化装置
2
时间等
试时间等
发电机节油装置和柴油 发电机输出功率、耗油量、测试时间等 发电机输出功率、耗油量、测试时间等
3
净化装置大功率软启动装置高效液力耦合器柴油机烟气余热利用钻井队照明节能改造 等)、照度、照明时间等气动隔膜泵
启动时间、启动时电参数（电流、电压、 启动时间、启动时电参数（电流、电
4
压、电量、功率因数等）等输入扭矩、输出扭矩、转速等
电量、功率因数等）等输入扭矩、输出扭矩、转速等能源（煤、油、电）消耗量、煤（油） 能源消耗量、保温期时间、烟气组分、
循环水量、循环水进出温度等
低位发热量等电参数（电流、电压、电量、功率因数 电参数（电流、电压、电量、功率因数
等）、照度、照明时间等消耗压缩空气量、压缩机耗电量、压缩机排气量等
耗电量发动机转速、输出扭矩、耗油量、测试 发动机转速、输出扭矩、耗油量、测时间等
8
柴油（润滑油）添加剂
试时间等
7. 1. 2 能源替代类技术措施实施前后测试项目见表2
表2 能源替代类技术措施测试项目
测试项目
序号
技术措施
实施前
实施后
耗油量、钻井进尺、柴油发动机输出扭矩、转速等耗油量、钻井进尺、柴油发动机输出扭 耗油量、耗气量、钻井进尺、双燃料
耗电量、钻井进尺等发动机输出扭矩、转速等
钻机油改电双燃料发动机（发电机）天然气发动机（发电机） 矩、转速等
矩、转速等耗油量、钻井进尺、柴油发动机输出扭 耗气量、钻井进尺、天然气发动机输
出扭矩、转速等
7. 2 测试方法 7.2.1发电设备或用电设备的电参数用便携式电力分析仪在其低压输出或输入端测定，电源谐波的测定应按GB/T24337的规定进行 7. 2. 2 转速和扭矩应在转动轴侧面用转速表和扭矩仪测定。 7.2.3烟气余热资源的测定应按SY/T6767的规定进行，烟气组分在排气管道处用烟气分析仪 4