机械采油系统节能降耗技术措施分析

发表时间:2020/8/28   来源:《科学与技术》2020年9期   作者:王娟
[导读] 机械采油系统是现阶段我油田应用较为广泛的采用工艺之一

         摘要:机械采油系统是现阶段我油田应用较为广泛的采用工艺之一,伴随我国石油产业进入开采末期,石油企业为了满足自身可持续平稳发展的实际需求,需要全面降低生产成本,从而使油田采油生产的节能性要求和经济性要求得到充分的满足。
         关键词:机械采油;生产现场;节能降耗 
         现阶段我国机械式采油系统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,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
1 机械采油系统概述
1.1 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设备之一。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下往复运动,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。
1.2 油田生产现场机械采油的能耗问题分析
          现阶段多数机械采油设备采用电能作为主要的生产能源,一般由三相异步电机提供动力来源,工作中电能消耗较为巨大,更有相当一部分油田的机采井不能够高效的利用电能,大量的电能在生产过程中被消耗。其次,大多油田在生产过程中相关的管理工作不到位,从而使生产工作不能够严格的按照相关的标准和规定进行,经常出现违规生产、不规范生产的情况。例如:在冬天开采油田的过程中没有对油井的掺水量进行及时的调整,这样从油井中开采出的油液其温度往往偏低不能够达到正常的温度水平,从而使油液在流动的过程中受到过大的阻力,这就会使消耗的能量大大增加。另外,油田开采过程中铺设的管线如果使用的时间过长,管线自身就会出现比较严重的腐蚀现象,但是这些问题出现后由于多种原因并没有及时的对腐蚀管线进行更换或者采取有效的措施加以维护,在这种情况下油田管线的热能损耗将大大增加,并且还会使后期的油气集输任务受到很大的影响,如果发生这种情况就要使用加热炉对油田管线进行加热处理。又因为油田缺乏科学合理的节能设计,这样使用加热炉又会造成过高的能耗,使油田生产的作业成本大大增加。
         当前,还有相当一部分油田的机采井不能够高效的利用电能,这样大量的电能在生产过程中被消耗,但是油井的产能却并没有明显的提高。面对这样的情况,只是节能化改造系统设备并不能取得很好的效果,并且如果不能够保证节能设计的科学性和合理性,那么就会出现不平衡的情况,这样不仅不能够降低机载设备的能耗,反而会使其能耗进一步增高。
2 采油生产现场的节能降耗技术分析
2.1 对节能型设备进行优化
         不断优化机采设备,抽油机要主要挑选节能性能比较好的产品,与抽油机相匹配的电动机也应选择节能性比较好的产品。并在生产过程中充分利用变频调速技术,最终使抽油机采油系统所消耗的能量能够大大降低。同时还要节能化设计抽油机等采油设备,根据油田生产的实际情况尽量使用小型的抽油机和直径较小的抽油泵。对采油设备进行节能设计以及换用节能设备后可以取得非常明显的节能效果,另外还要对地面采油生产参数进行合理调整,并将抽油机井的工作制度合理完善的建立起来,最终使油井的生产效率得到有效的提高。

除此之外,相关的加热设备也要选择节能性能较好的产品,例如真空加热炉,这种设备能够使能耗明显的降低,使热效率大大提高,从而使油田采油生产过程中相关的技术要求得到充分的满足。
2.2 抽油机井上的技能技术
         前文所述对节能型设备进行优化需要较高的成本投入,对于已经投产的井节能降耗改造中适用性较低。在抽油机设备中加装节能设备以及技能电机等措施可以有效降低工程成本,适合大面的应用推广具有更高的实用价值。在游梁抽油机原有动力系统中加装职能变频控制系统,也是实现节能降耗生产的有效途径之一,通过加装对应的变频控制设备能有效实现抽油机能量传递以及能量转换效率的优化。智能变频控制系统与传统的变频控制系统有较大的差异,智能变频控制系统具有更高的输入可控性,可以再次返回到变频器的直接环节,其电能利用率更为高效合理。同时还可以与电网的电源具有同样的交流正玄波与使用滤波,实现电能的循环利用具有更高的节能以及环保价值。此外配合电磁调速电机,可以进一步提升节能效果。
2.3 不断强化采油生产现场的管理措施
         要进一步强化维护和保养抽油设备的工作,从而有效降低能耗。在维护和保养三轴二级减速装置时,减速箱中的润滑油要及时进行更换,从而降低齿轮之间的摩擦力损失。齿轮的磨损降低能够实现阻力损失的降低,最终使设备运行过程中消耗的电能得到有效的降低。要对抽油机进行平衡性调整,这样抽油机在上下冲程的过程中,电动机能够均匀做功,节省电能。要对皮带松紧度进行调整,有效避免皮带打滑,从而使能量传递正常进行。除此之外抽油泵的修井检泵周期也要适当延长,并对抽油机井的运行参数进行合理调整,如果油井中的油液不是很充足,那么可以根据实际情况设计间歇式生产,这样能够更加合理的消耗能量,从而实现节能降耗的目标。低效井中应用间歇式生产可以使投入产出比达到最佳的状态。还有一些井筒供液不平衡现象比较严重或者是沉没度较低,针对这样的情况在生产过程中可以换用小泵,从而使油田生产节能的需求得到充分的满足。
2.4 不断强化管道防腐处理
         现阶段生产现场所铺设的管线时间比较久远,腐蚀现象比较严重,加之维修更换不及时,很容易引发引发各种泄露事故,使各种能量的利用率大大降低。例如:掺水泄露会使管道流体压力降低,降粘效果大幅下降,严重影响油井的生产能力。另外要不断强化生产现场集输管线的管理,加大巡回检查力度,采取合理有效的措施对泄露事故进行有效控制,防止其进一步发展造成更大的损失。同时管线的防腐保温工作也要到位,使管线的热能损失降到最低,从而保障油品输送的效率。在冬季进行油田采油生产工作,井口装置的保温工作一定要做好,这样能有效降低热能损失,避免冻结事故的发生。
2.5 掺水量和耗气量要进行合理的控制
         所谓的掺水是指将含油污水 进行加药处理后再加入破乳剂为以后彻底分离油气水奠定基础。掺水降黏开采工艺要不断的进行优化,从而使油井的生产能力得到显著的提高。特别是单井的掺水一定要做好控制工作,从而能够顺利的开展冬季的采油生产工作,单井的出油温度在掺水之后能够得到明显的提高,从而避免冻井事故的发生。要想知道油井的掺水效果是否达到预期的目标,可以通过观测计量间掺水的压力和温度加以确定。同时还要对出油温度进行仔细的分析,保证原油始终具有良好的流动性,从而使油井生产能够一直正常的进行。有些油井的回压较低,在这种情况下就要对掺水的温度和压力进行合理有效的控制,从而使油井能够一直保持良好的生产能力。
         我国油田企业进入开发末期,绿色节能环保已经成为我国油田企业的发展主题。生产成本是油田企业运行成本中的主要组成部分,对此类成本的控制有助于企业降低整体生产成本,提高盈利能力以及发展能力。
参考文献:
 [1] 肖定彬,赵清华. 采油生产现场的节能降耗技术措施[J]. 化学工程与装备,2018,262(11):128-129.
[2] 徐龙吟. 试析油田生产节能管理及绩效评价的研究与实现[J].中国石油石化, 2016(S2): 79.
[3] 王彪. 采油生产过程中的节能降耗技术措施[J]. 化学工程与装备,2018(3):92-93.
作者简介: 王娟,女,2010年2月参加工作,采油工技师,目前从事油气田开发工作。
        
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