胡叶萍 高 玮 牛世德 于倩倩 刘庆龙 陈 秋 王 娟
采油五厂营盘山作业区，陕西 西安 710000
摘要：机械设备在石油开采的过程中起到了非常明显的作用，由于机械采油技术的不断发展与深入应用，也使得我国的石油事业得到了根本性的发展，石油的开采效率也得到了进一步的提高。但是目前我国机械采油的效率虽然较高，但是在采油过程中的能耗问题也十分明显，能耗过大就会导致能源与资金的浪费情况，从而影响了机械采油经济效益的最大化。因此，在不降低采油效率的基础上实现对机械采油能耗的降低对于我国石油事业的发展有着非常重要的现实意义。
关键词：节能降耗技术；机械采油；应用
1 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，以某油田为例，根据某油田2018年末的能耗统计报告中，油田生产能耗中电能消耗占比54.18%。电机能耗的影响因素较多，与电机自身性能、与机械设备的功率匹配情况、机械设备的运转状态以及机械设备的平衡系数均存在一定联系，因此对机械采油系统的能耗管理应从多角度进行，基于设备自身特定制定差异化的节能降耗防范，避免千篇一律的统一管理方法。
2 节能降耗技术在机械采油中的应用
2.1 小井眼采油技术
小井眼采油技术便是通过小井眼来进行抽采作业，而针对其中所用到的井具有着明确的要求，共有以下2点：全井直径不能大于177.8mm；井径不能大于区域常规井井径。小井眼采油技术对于井眼井径有着严格的标准，但这类技术却在实际应用中有着显著的优势。小井眼采油技术的所需场地不大，还可以节省钻井液的消耗。正是由于这些特征，使得该技术在应用过程中操作较为便利，能够有效节约劳动力、能耗和成本，避免操作失误等问题。
2.2 抽油机井上节能技术
抽油机是抽采石油作业中必不可少的机械设备，主要利用加压的方式来开采石油，在抽油机上冲程时，油管弹性便会回缩，生成向上的作用力，推动机械解堵采油器活动，之后采油器撞碰滑套而生成振动效果，这一系列的活动都会对地层中的油流通道形成反作用力。抽油机井上节能技术也可以实现机械采油的节能降耗，因为其本身便具有能耗较低的特点，而且还配备了相关的节能装置，包含节能电机和节能配电箱等。目前，游梁式抽油机的应用较为普遍，通过交流异步电机来提供动力，曲柄带利用配重平衡块来带动抽油杆，为井下抽油泵提供动力，从而使得井下抽油泵循环往返活动，将井下的石油推送到地面。在某个冲次中，由于抽油杆的上下往返，电机也处于电动的模式，在抽油杆向上运动时，电机会在电网中消耗电能来转化为动力，而在抽油杆下降时电机的负载性质便会变为位势负载，能够保证电机保持发电的状态，将抽油杆的机械能量转变为电能。游梁式抽油机虽然有着广泛的应用和便捷的操作，但是能耗问题也非常明显，而为了解决这一现象，将偏轮抽油机、低矮抽油机等设备进行结合设计，便能够很好地降低能耗。同时，还可以针对地面参数进行下调，但也需要注意动液面问题，避免对油井石油开采产生影响。针对部分不能进行下调的参数，则可以通过间抽制度的方式进行改善，或通过恢复液压曲线的方法明确抽油的停留时长，在进行抽油作业时不会对开采产量和含水量等因素带来不利影响，但却能有效节约电能消耗。
2.3 螺杆泵采油技术
螺杆泵采油技术有着成本投入少、运作效益高、电耗较小等优点，而这些优势也使得该技术应用越来越普遍。螺杆泵是一种容积泵，其排量与转子速度有着密不可分的联系，地层供液效果可以有效开发泵的转速，而这种采油技术与传统抽油机对比，电能消耗要更低，比抽油机还要低30%左右，能够有效实现节能降耗。
而若想提高螺杆泵井的使用寿命，则需要结合施工特征和设备特征对其进行合理管理和日常维护。在运作过程中，若需要替换盘根，则可以暂时停运设备进行盘根替换操作，其他状态下不可以停运设备，停电或其他不可抗力除外。同时，还要确保螺杆泵的运作速度和液面的稳定性，过载电流需要高于正常状态下的20%进行运作，在设备投产或设备停止运作后还需要合理调节过载电流与过载时间，当确定设备能够处于正常状态运作后才能再次启动。螺杆泵系统的协砂性较为优异，因此在实际操作中能够避免气锁等问题，当处于含砂量或含气量较大的开采工程中时，螺杆泵采油技术的优势也能够确保石油原油不会出现泄漏的问题，从而保证抽采的稳定进行。按照螺旋泵的数量，一般可以划分为单、双、三螺杆泵。单螺杆泵通常流量在150m3/h左右，排出压力20MPa，可以在各种高粘性流体中应用。双螺杆泵排出压力一般小于1.4MPa，流量在6~600m3/h，对杂质的敏感度相对较低，同时填料箱一般只能承载吸入压力，泄漏量较低。三螺杆泵的排出压力最高能够达到70MPa，同时流量最高为2000m3/h，但在具有固体杂质流体中应用，而且与双螺杆泵类似，填料箱也是只能承载吸入压力，泄漏量最低，但运转速度更高，容积效率也更高。
2.4 间歇采油技术
针对一些石油储备量较低，渗透率较差的区段中，若是通过传统的抽采模式进行开采，不可避免地会造成能源浪费问题。而针对这一现象，间歇采油技术则能够很好地解决各种问题。一般间歇采油技术会用到2种将机动装置作为主要动力的间歇采油工艺模式。
2.4.1活动式螺杆泵间歇采油技术
活动式螺杆泵间歇采油系统在油井中通过传统螺杆泵实现石油抽采，而上部结构则可以运用拖拉机作为动力，变速利用万向联轴节和螺杆泵井口驱动头衔接的方式完成，能够把拖拉机所产生的动力输送到油井下的结构中，利用下层结构的螺杆泵来抽采石油。之后所抽采出的石油可以输送到存储装置中，运送到中转站。通过这种方式能够有效节约成本并降低能源消耗，同时也使得机械采油作业的整体流程变得更加便利。若想进一步改善螺杆泵间歇抽油整体能耗的应用效果，需要在抽采起步阶段控制好启动扭矩，间歇抽油的间歇段根据扭矩以及抽采区域的恢复特征来调整，因此也需要全面分析，控制好所有油井的间抽周期，才能够提高活动式螺杆泵间歇采油的高效节能效果。
2.4.2提捞采油工艺技术
抽油机运作的主要成本便是电能消耗、除垢剂及洗净液等药剂以及施工作业，而电能消耗是其中最高的项目，提捞采油工艺技术则能够有效节约甚至是免除电能消耗与药剂成本，同时人力成本也较低。对于一些待开采区段，因为提捞采油不需要集油管线和其他设备，一次性投入与回报期能够进一步缩短，在传统采油模式与开发经济对比较低的情况下，可以利用提捞采油工艺技术，进一步拓展石油开采的作业范围。当石油开采作业进行到中期之后，还会出现许多不出油井的问题，不仅会导致能源的大量浪费，同时也会增加人工成本，为现场管理工作带来一定麻烦。针对这类现象，利用提捞采油工艺技术则能够发挥明显的优势，不仅能够减少能源浪费的现象，同时也为现场管理工作提供便利。
3 结束语
总之，我国油田企业进入开发末期，受资源型企业发展特性决定，当石油资源逐渐匮乏时，企业必须面对经济获取能力下降的发展危机，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。
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