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摘要：我國(guó)逐漸加大了石油開(kāi)采的力度，采油技術(shù)產(chǎn)生的能耗也越來(lái)越低，需要將關(guān)注的重點(diǎn)放在降低能耗和控制成本上。基于此，本文先是對(duì)機(jī)械采油的能耗進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，其次具體研究了機(jī)械采油過(guò)程中節(jié)能降耗技術(shù)的使用情況。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗技術(shù)；機(jī)械采油；應(yīng)用研究

在我國(guó)油田開(kāi)采中，機(jī)械采油是最為重要的一種技術(shù)，利用機(jī)械能將石油采到地面上。這種采油技術(shù)雖然能夠提供良好的效率，但是所消耗的能源也十分大。為了踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須對(duì)能源浪費(fèi)問(wèn)題進(jìn)行集中控制，在機(jī)械采油工作中，積極使用節(jié)能降耗技術(shù)，降低采油成本，保證采油系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1機(jī)械采油的能耗分析

在開(kāi)采油田的過(guò)程中，機(jī)械采油包括硬件和軟件2個(gè)部分。硬件部分包括抽油桿、抽油機(jī)以及防護(hù)裝置。軟件部分包括采集信息軟件和工藝管理軟件。將硬件和軟件部分結(jié)合起來(lái)，形成了有機(jī)采油系統(tǒng)。機(jī)械采油過(guò)程中，由于抽油機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)模式，很容易產(chǎn)生扭矩，扭矩大小以及扭矩方向是呈現(xiàn)周期變化的。從目前情況來(lái)看，采油工作使用了大量的電力設(shè)備，消耗了大量的電能。機(jī)械采油裝機(jī)總?cè)萘績(jī)H占據(jù)油田整體容量的1/3，但是用電量已經(jīng)占據(jù)總用電量的1/2以上。機(jī)械采油過(guò)程中耗電量大，存在嚴(yán)重的能耗問(wèn)題。對(duì)此展開(kāi)分析，發(fā)現(xiàn)采油能耗問(wèn)題多是由于抽油機(jī)自身負(fù)荷率不夠，存在功率因數(shù)低的情況，使得采油能耗大。同時(shí)采油系統(tǒng)運(yùn)行中，配電設(shè)備容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際需求，進(jìn)一步增加了系統(tǒng)能耗。

2機(jī)械采油中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

2.1螺桿泵采油技術(shù)

在機(jī)械采油中，這種技術(shù)具有運(yùn)行效率高、成本低、噪聲小且能耗低等諸多優(yōu)勢(shì)，使得這項(xiàng)技術(shù)在采油工作中獲得了廣泛使用。螺桿泵屬于容積泵，螺桿泵排量和轉(zhuǎn)子速度呈正比，地層供液能力能夠讓泵轉(zhuǎn)速得到合理的開(kāi)發(fā)，螺桿泵耗電低于抽油機(jī)的30%，讓電能得到了極大的節(jié)約[1]。要想讓螺桿泵井長(zhǎng)久運(yùn)行，需要加強(qiáng)生產(chǎn)管理，運(yùn)行工作狀態(tài)的時(shí)候，除了停電和更換盤根之外，不能隨意暫停機(jī)器。需要保持最低運(yùn)行速度，保證液面達(dá)到穩(wěn)定，過(guò)載電流要超過(guò)1.2倍正常運(yùn)作狀態(tài)。在設(shè)備投產(chǎn)之后，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)之后，要對(duì)過(guò)載和時(shí)間進(jìn)行重新的調(diào)整，等到機(jī)組可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)之后才能讓機(jī)器離開(kāi)。螺桿泵系統(tǒng)由于協(xié)砂性良好，并不會(huì)出現(xiàn)氣鎖的情況，在一些高含砂以及高含氣量的油藏中經(jīng)常使用。由于這種技術(shù)噪音低且體積小，不會(huì)出現(xiàn)原油泄漏的問(wèn)題，在敏感區(qū)域中也經(jīng)常使用。根據(jù)螺桿泵的數(shù)量，可以分成單螺桿泵技術(shù)、雙螺桿泵技術(shù)以及三螺桿泵技術(shù)。單螺桿泵的流量可以達(dá)到150m/h，排出壓力可以達(dá)到20MPa，適合用于高粘性流體中。雙螺桿泵的排出壓力不會(huì)超過(guò)1.4MPa，流量可以達(dá)到6~600m/h。這種螺桿泵對(duì)于雜質(zhì)不夠敏感，由于填料箱只能承受得住吸入壓力，泄漏量相對(duì)較低。三螺桿泵的排出壓力可以達(dá)到70MPa，流量可以達(dá)到2000m/h。這種螺桿泵不適合運(yùn)輸含有固體雜質(zhì)的流體，由于填料箱只能承受吸入壓力，這種螺桿泵的泄漏量是最低的。這種螺桿可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可以提供較高的容積效率。

2.2間歇采油技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)常在滲透率低、單井產(chǎn)量低的地區(qū)使用，這種方法能耗低，有效的避免浪費(fèi)。其中螺桿泵間歇采油技術(shù)是在井下區(qū)域使用螺桿泵，在井上區(qū)域使用的是拖拉機(jī)作為動(dòng)力源，使用變速萬(wàn)向連軸連接井口驅(qū)動(dòng)頭，使用拖拉機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)螺桿泵，從而將井下液運(yùn)輸?shù)降孛嫔稀Ｍㄟ^(guò)油罐將油傳輸?shù)街修D(zhuǎn)站中，讓成本得到減少，同時(shí)提升了抽油的效率[2]。另外，提撈采油技術(shù)也能夠有效減少電費(fèi)成本和藥劑成本，可以降低能源的消耗。例如：在開(kāi)發(fā)新區(qū)域的時(shí)候，不需要在集油管線、井口裝備以及電力設(shè)施上投入大量的成本。使用提撈采油技術(shù)能夠讓采油工作、管理工作得到簡(jiǎn)化，這項(xiàng)技術(shù)也在很大程度上加速了新區(qū)域的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

2.3小井眼采油技術(shù)

這種技術(shù)是使用小井眼進(jìn)行采油工作，對(duì)于小井眼井具以下要求：第一，井徑小于常規(guī)井井徑，可以算作小井眼。第二，井徑在215.9mm以下，算作小井眼。第三，90%井徑不超過(guò)177.8mm，算作小井徑。小井眼的使用在鉆井工作中具有諸多優(yōu)勢(shì)。一方面，小井眼井的占地面積比較小，能夠?qū)︺@井液用量起到節(jié)約作用，在鋼材使用上也比較少，由于體積比較小，鉆井相對(duì)方便，節(jié)約了很多勞務(wù)費(fèi)用。在施工過(guò)程中，由于運(yùn)輸量比較少，能耗較機(jī)械方式低很多。這些優(yōu)勢(shì)都能夠在成本節(jié)約上起到重要作用，讓采油能耗得到很大降低。

2.4抽油機(jī)井節(jié)能技術(shù)

對(duì)于大參數(shù)井而言，需要更換小機(jī)型的抽油機(jī)，從而可以實(shí)現(xiàn)下調(diào)參數(shù)，可以根據(jù)具體情況使用節(jié)能設(shè)備。如果將地面參數(shù)調(diào)整到最小值的時(shí)候，示功圖只能顯示出供液不足，需要更換小機(jī)型才能實(shí)現(xiàn)供采平衡。換小機(jī)型前，還要研究、分析井功圖荷載，避免小機(jī)型更換之后出現(xiàn)超荷載的問(wèn)題，或者出現(xiàn)超扭矩的問(wèn)題。將參數(shù)下調(diào)之后，需要保證下調(diào)參數(shù)不會(huì)給液面和流壓造成過(guò)大的變動(dòng)。另外，使用節(jié)能設(shè)備也能夠有效的節(jié)約能耗。例如：使用節(jié)能抽油機(jī)、節(jié)能配電箱以及節(jié)能電機(jī)，其中最為重要的是使用節(jié)能抽油機(jī)。節(jié)能抽油機(jī)主要有3種形式可以選擇，分別是低矮型、雙濾頭以及偏輪型。每種抽油機(jī)都有著不同的優(yōu)勢(shì)，但是都能產(chǎn)生良好的降低能耗效果。同時(shí)再配合使用節(jié)能配電箱以及節(jié)能電機(jī)。雙濾頭型抽油機(jī)中，這種抽油機(jī)是在原本基礎(chǔ)上，減少靜扭矩的變化，將原本游梁厚臂改變成圓弧形，在橫梁和游梁中間設(shè)置銜接部件，從而實(shí)現(xiàn)降低能耗的最終目的。偏輪型抽油機(jī)是在原本基礎(chǔ)上，將四連桿結(jié)構(gòu)變成六連桿結(jié)構(gòu)，讓抽油機(jī)能耗達(dá)到平衡。這3種改良的抽油機(jī)能夠得到更高的工作效率，讓采油成本大大降低，讓能耗問(wèn)題得到有效的解決。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文首先簡(jiǎn)要分析了在機(jī)械采油工作中存在的能耗問(wèn)題，其次具體研究了在機(jī)械采油中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，主要以螺桿泵采油技術(shù)、間歇采油技術(shù)、小井眼采油技術(shù)以及抽油機(jī)井節(jié)能技術(shù)為例進(jìn)行具體的分析。為了提升開(kāi)采效率，會(huì)使用大容量的電動(dòng)機(jī)，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)情況。通過(guò)使用節(jié)能降耗技術(shù)，采取有效的手段對(duì)能耗問(wèn)題進(jìn)行控制，降低采油成本的同時(shí)，降低能耗。

參考文獻(xiàn)

[1]王彪.采油生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能降耗技術(shù)措施[J].化學(xué)工程與裝備，2018（3）：92-93.

[2]平志波.機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)措施及應(yīng)用效果分析[J].化學(xué)工程與裝備，2017（7）：66-67.

作者：林旭 單位：華北油田公司第三采油廠