机械采油系统节能降耗技术措施及应用探讨

发表时间:2020/6/17   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:孙长海
[导读] 摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,而受于我国油田地质情况以及企业发展现状决定,现阶段我国机械式采油系统的是应用最为普遍的采油系统之一,机械采油系统对技术要求较低,设备工艺组成简单,从操作以及维护角度相比其他采油系统都具有较大的优势,但其弊端也十分明显,大型机械设备的能耗标准较高,同时能耗控制工作存在一定难度,导致采油成本中耗能成本一直居高不限,在采油成本上升原油市场低迷的今天,该问题更为突出。
        大庆油田有限责任公司第六采油厂第二油矿采油202队  黑龙江大庆  163000
        摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,而受于我国油田地质情况以及企业发展现状决定,现阶段我国机械式采油系统的是应用最为普遍的采油系统之一,机械采油系统对技术要求较低,设备工艺组成简单,从操作以及维护角度相比其他采油系统都具有较大的优势,但其弊端也十分明显,大型机械设备的能耗标准较高,同时能耗控制工作存在一定难度,导致采油成本中耗能成本一直居高不限,在采油成本上升原油市场低迷的今天,该问题更为突出。企业需要对投产设备进行全面的节能降耗管理从而全面提高自身经济获取能力以及持续发展能力。
        关键词:机械采油系统;节能降耗技术;应用
        引言
        机械采油是油田最主要的采油工艺,其系统工作能耗占油田生产能耗的比重较大,针对机械采油系统存在能耗高、效率低的情况,文中分析了造成机采系统能耗居高不下的原因,提出了通过优化生产参数、采用节能设备、优选采油工艺等措施来降低能耗,提升机采系统工作效率,为油田可持续发展提供保障。
        1机械采油系统特征
        机械采油系统是现阶段我国油田应用较为普遍的采油系统之一,游梁式抽油机是其代表机械设备之一。机械采油系统种类较多,组成结构较为复杂。但多数系统可以分为硬件系统和软件系统两个组成部分。其中硬件系统包括抽油机主体机械组成部分、抽油光杆、以及辅助采油及安全防护设备。软件系统包括抽油机管理系统、参数检测系统、信息系统以及工艺管理系统等等。在生产过程中由抽油机主体中三相异步电机提供动力,通过减速箱游梁平衡块等设备将电机提供的动能转换为抽油光杆的上限运动,配合地下抽油泵体完成原油开采。机械采油设备一般安置于户外,其工作环境十分复杂,在实际生产过程中难以保证设备按预定参数运行,电机工作温度、机械设备的润滑状态、运转状态、平衡系数等因素,均会造成机械采油系统的能耗波动。
        2目前油田机械采油中存在的能耗缺陷
        (1)在实际的生产加工当中,因为含水量的增添,因此会致使部分问题的发生,尤其是油水转换处理的时候,存在浪费等现象,无法有效地提取油气资源,在提取的过程中会出现一些局部浪费的状况,无法分离干净,导致资源浪费的情况发生。另外在油气开采加工的同时还会遭受周围恶劣工作环境的影响,比如地势险峻、天气恶劣等等影响因素,造成了油气开采出现问题。此外在加工处理的时候,也存在诸多缺陷,比如机械设施等不足,机械设施由于长时间的运行,没有第一时间进行检修与更新升级,这也致使加工质量下降,想要转变目前的问题,就应该对设施进行第一时间的更新和升级。此外还存在计量方面的缺陷,这导致在生产加工的同时,对油气的开采量与加工量等不够精准,这对于准确的计量十分不利,因此对该系统当中的计量系统也应该予以改善。在对原油等展开再次加工的时候,还存在部分分离提纯等层面的不足,所以想要处理这个问题,应该研究制定全新的技术,转变原油加工当中出现的比例与成分等不足,确保提取出来的油气资源能够顺应生产指标。(2)油气集输系统的安全性也是关键问题之一,如若无法落实好安全问题的防范,在加工的时候也会出现一些安全问题,继而导致油气资源的消耗与安全隐患,因此安全防护体系也应该落实好预防工作,以免该系统出现安全问题。(3)即使该系统在节省能源等层面实施了一定的策略,还应该进行不断的改善与系统的更新升级,真正落实节能减排工作。
        3常用节能降耗技术
        3.1螺杆泵采油技术
        游梁式抽油机受设备机械原理决定,能耗较高,节能降耗措施效果有限,对其机械结构进行升级替换,是彻底解决高能耗问题的最佳方法。螺杆泵采油设备应运而生。

与传统游梁抽油机设备相比,螺杆泵的动力结构能源需求量更低,同时设备体积小,在制造成本、维护保养、故障排查等方面均有一定优势。螺杆泵设备通过对应的控制系统可以对转速进行精准调节,结合油层的储量分析结果,设定最佳转速可以有效避免能源的浪费,提高能源利用率。根据相关测试结果显示螺杆泵能耗为传统游梁式抽及设备的三分之二,配合其精准的机械能供给调控机制,理想状态下可以实现二分之一以上的能耗节省,符合油田企业的发展需求。
        3.2提捞采油工艺技术
        抽油机采油费用主要有电费、各种药剂费、作业费等,提捞采油工艺无需使用电能和各种药剂,大大节约了采油成本,在待开发区块,使用提捞采油具有一定的优势,如无需铺设电力设施、不用上集油管线、无需井口装备等,能够有效降低投资。此外,针对一些老井不出油的情况,采油提捞采油工艺能够减少能源浪费,节省人力物力。
        3.3无功补偿技术及其应用
        就无功补偿技术而言,其在国内油田电力系统中的应用配置相对较少,且多存在配置不合理问题;因此,有必要对油田电力系统中的无功补偿技术应用进行全面的优化。我国胜利油田孤东油区率先改进与采用了智能无功补偿装置,实践证明新型智能无功补偿装置,不仅能够有效提高电力系统的运行稳定性,最重要的是能够大幅降低能量损耗,无功补偿与节能降耗效果明显,同时一定程度上实现了油田电力系统的智能化运行;还有中原油田在油田抽油机井上应用了无功就地补偿技术,成功实现平均线损率下降,其中降低率达60%,实现了节能降耗目的。随着无功补偿技术持续改进,已经基本实现动态无功补偿、连续性补偿,其节能降耗效果更好。
        3.4抽油机井上的节能技术探究
        抽油机在石油开采过程中是最常见的一种机器设施,其关键是通过选取加压而促进石油出井,当中抽油机的运作经过是当抽油机向上冲程的时候,则油管的弹性就会出现收缩,并且出现向上的移动,同时一起把机械解堵采油器带动起来,落实撞击换套而出现震动的情况。现在常见的抽油机主要是游梁式抽油机,是现在油田当中常见的传统抽油模式,其主要是经过选取普通的交流异步电动机直接进行拖动,之后从曲柄带以配重的均衡块让带动起抽油杆,同时推动井下抽油落实固定周期的上下往复运动,继而实现把井下的油传道地面的功能。游梁式抽油机在真实运作的时候包含维修方便、实践单一和结构简便与坚固实用等特征,不过消耗十分大,因为在上升的时候电机主要从电网吸取能量落实电动运动,而下降的时候是负载性质的位势负载,因为井下负压等造成电动机处在发电的情况下,因此还可以让机械能量转化成电能回馈到电网当中。通过把目前的偏轮抽油机、双头驴和低矮型抽油机3个方面有效融合在一起,可以切实处理耗能高的问题。
        结语
        随着大庆油田持续稳产高产的压力增大,新增油井向外围延伸,低产、低渗透井增多,机采井吨液耗能和吨油耗增大,节能降耗显得尤为重要,必须从优化生产参数、采用节能设备、优选采油工艺方面来降低系统工作能耗,同时加强新技术、新工艺的开发及应用,不断提升机采系统工作效率。
        参考文献
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