李小军
中国石油化工股份有限公司中原油田分公司濮东采油厂 河南濮阳 457001
摘要：石油是我国最主要的能源，机械采油是石油开采中最主要的开采方法。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。本文就机械采油系统的节能措施展开探讨。
关键词：机采系统；能耗；节能措施
引言
近年来，随着国际油价持续低迷，采油行业形势突变，油田企业效益持续下滑，倒逼企业降低采油生产成本提高效益。同时，持续开采使得油田进入高含水期，开采能耗有增大的趋势。因此，油田企业必须改变过去粗犷的开发方式，加强节能降耗工作。在油田生产中，机械采油系统能耗占油田能耗的很大一部分，提高机械采油系统工作效率降低能耗越来越受到油田企业重视。
1机械采油中存在的能耗问题
在石油开采阶段，机械采油主要分为软件与硬件两个结构，其中软件部分包含了信息收集与处理软件以及工艺管理软件，硬件包含抽油杆等抽油设备和防护设备，这些软件与硬件结构组成了机械采油系统。在开展机械采油作业时，因为抽油设备属于往返的运作模式，因此常常会出现扭矩，而扭矩的大小与方向处于周期性变动状态。结合当前的情形分析，采油作业需要涉及多种设备，这些设备的共同运作会消耗大量的能量，其中机械采油装机的容量甚至高达总容量的30%，在采油作业时耗电量非常高，因此能耗问题十分明显。因此，针对机械采油过程中存在的巨大耗电问题展开分析。多数耗电问题是由于设备的负荷率较低、功率因数较低等问题，导致能耗过高，而且采油系统在运作时配电设备的容量过大，高于实际要求容量，这也成为了电能消耗增加的主要原因之一。
2节能降耗技术在机械采油中的应用
2.1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。
2.2螺杆泵采油技术
螺杆泵的排量与转子转速成正比，能够根据地层供液情况来改变转子转速，使供采关系达到平衡。与抽油机比起来，螺杆泵运行效率更高，且具有能耗低、采油成本低、设备占地面积小、噪音低等优点。螺杆泵携砂能力强，在高粘度或高含砂油气藏应用效果好。同时由于其噪音低、占地面积小，能够用于居民区采油。螺杆泵在使用过程中必须加强生产管理，除停电、更换设备等情况外，螺杆泵不宜停机。在满足生产需求的情况下，螺杆泵应尽量在较低的转速下运行。
2.3间歇采油技术
间歇采油技术是近年来问世的全新节能技术之一，我国油田进入开采末期以后，多数油田储量下降，在该地区采用间歇式采油技术采保障产量的同时也可以有效的解决能源消耗问题，这点在低渗透油田也同样使用。间歇采油技术是一种生产控制技术，通过在采油作业中对扁动扭矩的合理控制，时间停机与开采间隔进行的全新生产模式，有效实现能耗的控制。通过实施井间歇采油后，产液结构进一步优化，水淹水窜得到明显抑制，油井产水率下降明显，低液低效油井检泵周期明显延长，油井吨油成本明显降低，综合效益大幅提升。
一是产液结构进一步优化。通过强化低产低效井合理间开、周期采油、注采耦合等措施，优化产液结构调整；二是油井综合效益大幅度提升。
2.4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：（1）全井直径不能大于177.8mm；（2）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。
3机械采油系统的节能措施
3.1优化采油工艺设计，提高举升效率
针对油井具体情况，选择成熟的工艺技术，提升井下管柱的举升效率。针对稠油井可以采取泵上掺水工艺技术，对于不具备注汽条件的稠油油藏，可以采用连续抽油杆与地面驱动螺杆泵结合的机采工艺技术。针对出砂井，不仅要做好前期防砂工作，还要采取携砂采油相关的工艺技术。
3.2优化生产参数
在机械采油的过程中，生产系数是通过软件进行调控设置的，机械设备的生产参数不合理的时候就会导致参数偏大，参数偏大也就导致充满度较低，没有充满的情况下就进入到了排液的状态中，造成较大的能耗损失。因此，通过对机械设备的生产参数优化，可以实现对轻杆管磨损情况的减轻，延长设备的检修期，提高抽油效率，降低消耗。
3.3合理调整抽油机的平衡状况
由于抽油机所处环境相对复杂，缺乏一定的稳定性，进而就会导致抽油机在运行的过程中，可能出现平衡块发生偏移的情况。但是当抽油机在运转过程中，平衡块发生偏移，就会导致抽油机中的有功功率增加能源损耗量。为了能够有效降低抽油机的有功功率损耗问题，就需要在游梁末端设置一个平衡块，进而对抽油机的平衡性进行合理调整。
3.4采用变频控制系统
变频控制系统能够实现抽油机软启动、任意改变冲程、降低无功损耗、能量回馈等功能。使用变频调速技术实现抽油机软启动，可减小启动电流，减少对电网冲击，降低电机装机功率，提升工作时电机负载率，节省能量消耗。使用变频节能装置来改变抽油机冲程，可使上冲程速度快，下冲程速度慢，可使抽油泵上提过程中减少泄漏，下放过冲中提高泵的充满度，从而提高泵效。变频调速装置具有能量回馈的功能，能够将电动机发电时产生的能量回馈到电网中，降低无功损耗，提升系统节能效果。
3.5提升地面配套设备性能，减少能量损耗
要改善地面设备性能，首先是使用节能抽油机、节能电机，改造节能变频控制装置，同时要加强设备的维修和保养工作，使地面设备高效运转，从而减少能耗。及时准确的分析油井工作状态，调整相应的工作制度适应油井实际情况，能够有效的降低机采系统能耗。
结语
现如今，社会较为重视的问题就是节能减排，是推动社会可持续发展战略的关键内容。而石油开采企业是推动我国社会经济发展的关键产业。因此，更应该响应节能减排的政策措施，最大程度上降低能源消耗，尽量减少污染物的排放，并且保障每一个的运行指标都能够得到相关标准要求，进而推动我国石油产业的稳定发展。
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