节能降耗技术在机械采油中的应用_白帆.pdf

2023 年 第 7 期 化学工程与装备 2023 年 7 月 Chemical Engineering&Equipment 113 节能降耗技术在机械采油中的应用 节能降耗技术在机械采油中的应用 白 帆（大庆油田第九采油厂，黑龙江 大庆 163000）摘 要：摘 要：分析机械采油的能耗方式，然后分别总结了旋杆泵技术、间歇性技术、小井眼技术等应用方式，希望帮助采油活动合理使用各类节能降耗技术，有效控制采油活动中的能耗，提升采油活动的整体效益。关键词：关键词：节能降耗技术；机械采油；应用 引 言 引 言 机械采油工作中，会消耗大量电能，导致才有成本增加，影响采油活动的综合效益，还会影响能源的综合利用率。对于石油企业而言，需要使用节能降耗技术改善机械采油工作，降低活动的能耗，满足综合效益要求。1 机械采油能耗分析 1 机械采油能耗分析 石油开采过程总，机械采油的控制系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统就是石油采油机的各类设备，比抽油机、抽油杆等等；软件能控制硬件的运行逻辑，以及分析硬件的运行状态，通过融合软硬件设备，满足采油控制的需求。由于机械采油过程中，抽油机会往复运动，因此采油过程中会产生扭矩，扭矩的方向和大小也随着采油的进行周期性变化。结合当前石油行业的发展情况，油田的主要能耗来自机械设备对电能的消耗，超过一半的电能都被采油设备所使用1。通常情况下，机械采油设备都在户外环境中使用，运行环境复杂也导致采油设备的用电量增加，环境变化可能受影响设备工作的稳定性，所以生产期间很难确保设备维持事先设定的参数运作，采油设备需要根据当前的温度、设备润滑情况、平衡参数进行调整，从而导致机械采油系统受的能耗出现波动，增加受系统运行过程中的能耗，并影响对采油工作的有效控制。另一方面，由于抽油机性能和现场使用情况，有些抽油机的自身负荷率比较低，功率因数小，所以采油现场的能源利用效率低；或者配电设备不能满足实际需要，也会增加能源消耗。2 机械采油中节能降耗技术的应用 2 机械采油中节能降耗技术的应用 由于目前油田采油设备能耗比较高，因此很多油田都引入了节能降耗技术。选择节能降耗技术需要遵循油田的环境特点、采油机的运行方式等因素，在不影响正常采油的情况下，提升对能量的运用效率，最终达到节能降耗的目的。2.1 旋杆泵技术应用 旋杆泵的最大优势在于能控制抽油成本，让油田的经济效益提升。使用该技术还能减少电能消耗，因此该技术在油田中得到了广泛使用。在使用旋杆泵技术时，应该注意排量、转子系统等参数，在地层供应效果比较强的油田，可以降低泵的转速，使用后可以节约 30%左右的能耗，最终达到比较好的节能降耗作用2。但是旋杆泵在使用期间可能会由于负荷、外部环境等因素出现生命周期短的问题，因此投入使用后应该重视对现场的维护和管理，结合机械设备特点、开采环境开展管理和维护，加强系统运行的日常监测，及时进行调整和修复，保证旋杆泵系统的运行效果。在运行期间，如果需要对盘根进行替换处理，必须暂时停止色号被运行，然后再开始盘根替换作业，其他情况下，必须保持整个系统的稳定运行，除了受到停电等不可抗力因素。在旋杆泵运行时，现场需要监控旋杆泵的对受速度、液面状态，并及时根据情况进行控制，并控制过载电流高于正常电流 20%，如果设备需要调整运行状态，离去需要进行启停，需要在调整前处理过载电流，确定设备处于正常状态才能启动设备。由于受旋杆泵的特性，在运行期间具有协砂性优势，由于旋杆泵预防受气锁的特性，即便油品的含沙量很高，旋杆泵也能维持正常工作状态，系统能始终处于比较稳定的状态，还能预防原油泄漏问题。根据旋杆泵的数量，可以分为单泵、双泵、三螺旋杆泵设备，单泵螺杆泵的设备流量一般在每小时 150 立方米左右，排出压力为 20MPa，可以在石油粘性较高的情况下继续使用。双螺杆泵的排出压力需要控制在 1.4MPa，控制流量维持在每小时 600 立方米左右，由于该设备对杂质的敏感度很低，而且填料能承载吸入压力，所以很少会出现泄露问题。使用三螺杆泵时，受一般情况下排出压力在 70MPa 左右，每小时排量在 2000 立方米受左右，固体杂质流体方面受和双螺杆泵比较相似，填料箱也局限在承载吸入压力方面，泄露数量比较低，但是能保持比较高的运转速度。2.2 间歇性技术 目前的石油开采中，会面对石油储备比较少，或者石油渗透率比较差的油田，这类油田如果使用前文所述技术，可能会出现比较严重的浪费问题，此时就需要使用间歇性采油技术减少能量损耗和浪费。活动性螺杆间歇性技术。该技术以传统的螺杆结构作为采油的基础，上半部分区域以拖拉机作为动力来源，依靠万向节传导能量，利用螺杆井泵进行变速控制。使用该技术可以有效将拖拉机的动力向井下传输，下层的螺杆泵会完成采DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.033114 白 帆：节能降耗技术在机械采油中的应用 油工作3。得到的石油会被运送到专门的储存设备中，或者运送到中转站区域，该类设备技术应用过程中，能够有效降低成本指出两，也能极大程度减少能源的消耗，使用爱技术也能保证各个机械采油流程的顺利进行，并保证采油工作的规范性。使用间歇性采油技术进行能耗控制的过程中，需要在抽采环节中开始扭矩控制，并不断根据扭矩状况调整，满足区域的运行条件，让周期处于最合理的状态，从而做到降低能耗、提升系统运行效能的同时，也能保证对抽油工作的良好控制。提捞型技术。提捞型采油技术受可以节约电源，相对于其他类型的采油技术，也能降低对除垢材料、洗净液材料的使用，达到全面控制成本的目的。对于一些特殊的开采区域，使用提捞技术不需要设置专门的集油管线，仅仅一次投入就能保证油井的产出，所以回报周期很短。相比于传统的采油技术和工作方式，该技术对运行期间的操作控制要求比较高，同时要注意开采过程中可能会出现不出油的情况，一旦发现需要及时调整设备，否则不仅会导致能源浪费问题，还会增加设备的使用成本，增加现场管理难度。2.3 小井眼技术措施 小井眼技术会使用小井眼的形式进行采油，井眼的直径被控制在 177 毫米以下，必须完全根据标准进行各项工作，发挥小井眼的技术价值。使用小井眼技术时，对现场环境要求比较低，可以减少钻井液的消耗量，同时减少人工操作量以及降低能源消耗，有效控制生产成本。2.4 抽油机节能措施 抽油机在机械采油过程中有十分重要的地位，一般采取加压的方式实现采油操作4。抽油机在冲程中，会产生弹性回缩，并且产生向上部分方向的作用力，能解决采油过程中的堵塞问题，碰撞滑套在抽油井运行过程中会产生振动，依靠上述运转过程，能够在地层油涌流的方向生成一个反方向的作用力。抽油机井利用节能技术后，运行效率更高，节能效率非常好。利用交流一部电机可以为整个系统提供动力，使用曲柄利用配重块可以带动抽油杆，确保动力传送到井下，让井下设备保持工作状态，而且可以获得较好的节能效果，并且易于操作。3 结束语 3 结束语 机械采油工作中，由于环境、机械损耗、运行故障等因素，会导致能源损耗和资源浪费问题，必须合理使用节能降耗技术保证采油系统顺利运行。实际工作中，需要根据现场环境条件、采油项目的工作要求选择技术，确保技术应用的合理性，达到节能降耗的目的，并确保采油工作顺利进行。参考文献 参考文献 1 侯圆圆.节能降耗技术在机械采油中的应用J.化学工程与装备,2021(07):83-84.2 王跃.机械采油中的节能降耗技术应用研究J.中国石油和化工标准与质量,2020,40(03):27-28.3 何艳艳.节能降耗技术在机械采油中的应用J.生物化工,2020,6(03):140-142.4 林旭.节能降耗技术在机械采油中的应用研究J.石化技术,2019,26(05):54-55.（上接第 81 页）_（上接第 81 页）_ 图 2 井口改造示意图 图 2 井口改造示意图 参考文献 参考文献 1 侯海全,何海峰,李斌.地面集输管网对油井回压的影响因素分析J.石化技术,2020,27(11):191-193.2 初勇强,魏立新,何昭君,等.油井高回压影响因素的敏感性分析J.当代化工,2020,49(04):626-629+633.3 陈浩.高回压对油井能耗和产量影响及治理对策J.石化技术,2016,23(07):210+234.4 GB 50350-2015 油田油气集输设计规范S.5 刘利.高回压油井的改造J.油气田地面工程,2012,31(07):83.