采油机械设备的发展与节能措施

发表时间:2020/8/20   来源:《城镇建设》2020年13期   作者:1杨 娥 2王 玲 3陈 辉 4刘金华
[导读] 根据我国目前采油机械设备的实际运行状况,
        摘要:根据我国目前采油机械设备的实际运行状况,解决采油机械设备的生产工作效率,并加大对于采油机械设备的节能环保管理,合理控制采油成本,大幅度提升采油的经济效益水平。文中对采油机械设备的发展与节能措施进行了分析。
        关键词:采油;机械设备;发展;节能措施
        1 采油机械设备的发展
        1.1 采油机械设备的现状
        采油机械设备以游梁式抽油机-抽油泵采油装置为主,利用抽油机、抽油杆、抽油泵三抽设备的配合,完成井液的开采程序。抽油机采油设备属于有杆泵采油机械,将电动机的电能转换为机械能,通过三角皮带传递给减速箱的输入轴,经过三轴二级的减速设计,通过减速箱的输出轴,输出低速的圆周运动。再经过曲柄、游梁、横梁、连杆机构的转换,将圆周运动转变为直线运动,最终形成抽油机驴头的上下摆动,通过抽油杆的上下往复运动,带来井下抽油泵的活塞上下往复运行,不断地吸入和排出液体,将井内的液体抽汲到地面上来,完成抽油机采油的程序,获得最佳的油井的产能。
        潜油电泵机组的应用,利用井下的电动机带动多级离心泵运行,提高了单井的排液量。地面装置为控制屏,对潜油电泵机组进行控制和管理,通过潜油电缆将电能传递给井下的电动机,在电动机的下部安装有保护器,为电动机进行安全保护。同时在多级离心泵的下部安装油气分离器,预防大量的气体进入到多级离心泵导致的泵效下降的问题。对于大排量的油井生产,优选潜油电泵机组,日常的管理过程中,需要合理使用套管气,如果机组过载停机,必须由专业人员进行处理,防止控制屏损坏,无法正常运行。
        螺杆泵采油机械设备的应用,可以输送粘度高的流体,在油田开发的后期,多数油井的油流中含有聚合物等成分,阻碍抽油泵的正常运行。应用螺杆泵采油装置,提高了泵效,避免由于油流的粘度高,而导致产能下降的情况发生。螺杆泵的管理难度比较大,由于螺杆泵极易发生反转的情况,发生飞轮等事故,导致人身的伤害,严重影响到机械采油生产的安全。
        1.2 采油机械设备存在的问题
        在使用机械设备进行采油工作时存在许多问题,如果采油机械设备控制不当,必然会导致安全事故,使采油机械设备受到损伤,降低机械设备的采油效率,不仅仅会导致油井的采油率降低,同时加大对于油田的消耗,导致油田生产的经济利益受到较为严重的影响。另一方面,油田机械采油设备较为陈旧,过时的机械采油设备的工作效率较低,导致设备能耗巨大,生产成本较高。目前,我国机械采油设备的技术手段不完善,在采油的过程中会造成环境污染,与我国环保安全生产的策略相悖。在具体的机械采油过程中,特别是如果对影响井底泵的因素处理不当的话,会导致采油设备的工作效率下降,同时会出现泵充不满或者泄漏等情况,将严重影响油井的生产率与经济效益。
        1.3 采油机械设备的发生趋势
        目前影响我国采油机械设备工作效率的主要是设备运行的技术难题。因此,要不断加强对采油机械设备的管理,最大限度地提高泵装置的运行效率,同时在采油过程中机械设备的能耗问题也比较严重,为了提高采油效率同时降低机械设备能耗,要加大对于自动化机械采油设备的研究与应用,特别是对于数字化抽油机系统的开发与应用,建设数字化的油田开发生产过程。另一方面,加强对于去污技术研究,加强采油机械设备的安全环保程度,并不断加强产品创新研究,特别是对于新型节能环保抽油设备的创新工作,新型节能环保抽油机可以大幅度降低抽油机在进行采油工作中的能量损耗,并提高机械抽油系统的运行效率。为提高机械采油设备的生产和运行效率,油田机械采油设备与自动化仪表及设备相结合的自动控制技术的研究和应用至关重要。通过采用自动控制的方法,当机械采油设备的能耗超过设定的标准值时,相应的自动控制系统重新调节采油过程中的设定,使相应的机械设备既能保障采油的量又能够降低采油机械设备的能量损耗,促进我国机械采油行业的健康快速发展。


        2 采油机械设备选择
        在石油开采实际生产中,选择机械设备时,对于有杆泵采油设备,通常选择抽油泵采油、游梁式抽油机机械设备,提升采油机械效率。另外对抽油机系统进行合适选型,分析系统运行情况,降低抽油机机械能耗,符合石油开采管理要求。
        游梁式抽油机的选择和使用解决了机械抽油的技术难题。为规避杆部分磨削发生事故,在横梁前端安装驴头,使其进行往复上下驱动运动,保证抽油机杆在井口中心对齐。另外,游梁具有传递动力以及轴承载荷的作用,因此,游梁材料能够承受各种载荷。四连杆机构中的部件也同样具有较高的承载能力,提高动力传递效果。在减速箱运转时,为了保证减速箱正常运行,需采用高品质润滑油,使变速箱在高速向低速运行转换过程转变顺利,以免造成机械故障,影响机械使用稳定性。同时也要保障油机体系的制动装置。
        在选择抽油机系统驱动机过程中,首选节能电机驱动,以节省能源。通过改变供电频率,上下行程中抽油机的能耗保证最低。选择节能的抽油机,使抽油机能耗降到最低,充分发挥抽油机的机械优点。
        3 采油机械设备的节能措施
        3.1 对于新型节能电动机的应用
        节能电动机作为采油机械设备的驱动机械,在进行电动机的选择时,要注意电动机的功率要与抽油机泵单元,潜油电泵,螺杆泵等相匹配,尽量选择节能的电动机,降低能量损耗。另外在日常的电动机的维护和管理过程中,要定期对电动机进行维护保养,因为如果电机长期不进行维护工作,那么电动机的能耗将大大增加。
        3.2 对于节能型抽油机的应用
        机械采油设备主要是抽油机,因此选择节能抽油机为采油提供一个节能环保的基础。在进行抽油机选择时,要根据井的供液条件,使抽油泵装置与抽油机相互配合工作,并尽可能实现长冲程,慢冲程和小泵径的配合,以提高泵的工作效率。为降低抽油机系统的能耗,需要将各类抽油机与常规抽油机进行了比较,选择科学合理的抽油机,降低机械抽油的能量损耗,满足油田采集的节能标准。采用游梁式抽油机进行采油的过程中,需要不断提升其节能性能,在保障功率的情况下最大限度降低损失的能量,同时做好抽运系统的维护工作。有规律的对系统中的抽油机进行维护工作,减少抽油机零件的摩擦阻力损失,起到机械能转换的作用,增加井油的压能和势能,提高采油效率。通过对以往油田采油经验的总结,针对井油供应不够的状况,采用间歇抽油的方法,尽可能降低抽油机系统出现的能源损耗。
        3.3 自动控制技术在采油机械设备中的相关应用
        目前随着数字化油田开发技术的不断发展,采油机械设备充分利用自动控制技术,最大限度地降低抽机组系统的能源损耗。利用远程调节和控制的方法可以强化抽油机的工作效率,同时,运用自动化控制技术可以及时的找出抽油机系统存在的问题,更好的方便工作人员进行相应处理,降低设备的损伤程度,合理控制油田采集成本,提升采集效率。
        4 结束语
        总之,通过对采油机械设备的发展与节能措施的研究,提高采油机械设备的安全运行效率,降低采油机械设备的能量消耗,降低油田采油生产的成本,促进采油机械设备的发展,使其更好地为采油生产提供帮助。加大科研投资,对采油机械设备的节能措施进行优化,结合自动化控制的手段,保证采油机械设备的安全运行,达到设计的产油量,为油田生产企业创造最佳的经济效益。
        参考文献:
        [1]郭明.节能降耗技术在机械采油中的应用[J].化工管理,2018(27):165-165.
        [2]彭永刚.机械采油系统节能措施及效果分析[J].化学工程与装备,2017(2):77-78.
        [3]平志波.机械采油系统节能降耗技术措施及应用效果分析[J].化学工程与装备,2017(7):66-67.
        [4]宋冰.节能降耗技术在机械采油中的应用[J].石油石化节能,2018,02(2):12-13.
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