機采系統應用能效對標管理方法探討

2012-11-15 02:57:18王雪梅大慶油田有限責任公司第二采油廠

石油石化節能 2012年1期

王雪梅（大慶油田有限責任公司第二采油廠）

機采系統應用能效對標管理方法探討

王雪梅（大慶油田有限責任公司第二采油廠）

在基層采油隊應用能效對標這種管理方法，對機采井按區塊“定額”對比單耗指標；按井組“橫向”對比管理水平；按單井“縱向”對比節能效果，按照現狀分析、制定方案、方案實施、對標評價、持續改進五個階段循環開展，提高機采井能效水平。目的在于形成一套完整、成型的工作經驗與管理模式，從而提升節能工作管理水平，開創節能降耗新局面。

能效對標單耗定額機采井系統效率百米噸液耗電

能效對標管理是指企業為提高能效水平，與國內同行業先進企業能效指標進行對比分析，確定能效標桿指標，通過節能管理和技術措施，達到能效標桿指標或更高能效指標水平的能源管理活動。能效對標管理是一種科學、系統、規范的企業能源管理方法，是企業對標管理的一個重要方面。

1 機采井能效對標管理

只有盯住先進水平即標桿，才能把企業發展的壓力和動力，傳遞給企業中每一層級的管理人員和員工，才能做到找準差距，明確目標。不同的企業，標桿不同。結合油田實際情況，從生產的最基本單元——機采井入手，確定標桿，實施能效對標管理。

1.1 機采井按區塊“定額”對比單耗指標

單耗定額是指在一定的生產技術和管理條件下，生產單位產品或創造單位產值所規定消耗的能源數量。凡是工業產品生產直接（或間接）與能耗量發生關系，又可進行計量考核的，都可根據實際需要制定能耗定額。

1.1.1 確定標桿——單耗定額指標

實行主要耗能設備單耗定額管理是強化節能工作的重要手段，為把節能指標進一步量化分解到單體設備，把節能管理由面深入到點，對主要耗能設備分區塊、分井網、分井別確立主要對標參數的具體值，制定單耗定額指標。機采井耗能情況受很多因素影響，選取對標參數遵循以下原則：影響力最大、代表性最強、生產最直接、錄取最頻繁的數據，作為對標參數。系統效率和百米噸液耗電是衡量機采井能效水平的重要數據，在以往的生產中這兩項數據沒有具體標準（系統效率25%～35%，百米噸液耗電量0.68～1.02 kWh)，從而造成部分機采井的能耗數據雖然在標準范圍內，但是其能效水平仍然有提升空間。單耗定額指標的制定，可以實現節能工作的量化、目標化，使采油隊機采井的能效水平一目了然，為能效對標管理提供理論依據。

機采井百米噸液耗電、系統效率的單耗定額值計算方法如下[1]：

1）某個區塊機采井的平均系統效率：

式中：

ηm——一個區塊機械采油井平均系統效率；

ηai——第i種機械采油井系統的平均效率；

Plti——第i種機械采油井功率，kW；

m——機械采油方式種數；

n——某區塊機械采油井測試井數。

2）某個區塊機采井平均百米噸液耗電：

式中：

W100——一個區塊機械采油井平均百米噸液耗電，kWh；

Wi—機采井單井耗電量，kWh；

Qi——機采井單井井口產液量，t；

Hi——機采井單井舉升高度，m。

3）某個區塊機采井日耗電量:

式中：

W——機械采油井日耗電量，kWh；

P——機械采油井的輸入功率，kW。

4）某個區塊機采井舉升高度：

式中：

H——舉升高度，m；

Hd——油井動液面深度，m；Po——油管壓力，MPa；

Pt——套管壓力，MPa。

5）某個區塊機采井液體密度：

式中：

ρ——機采井液體密度，t/m3；

fw——含水率;

ρo——油的密度，t/m3;

ρw——水的密度，t/m3。

百米噸液耗電以設備運行良好、泵況正常、系統效率普測為條件，井網、區塊的耗電量，揚程，百米噸液耗電的計算采取加權平均方法。

根據以上計算方法，確定不同區塊、不同井網（基礎井網、一次加密井網、二次加密井網、三次加密井網，以及聚驅井網）、不同井別（抽油機井、螺桿泵井、電泵井）的單耗定額標準。表1是2011年某區塊機采井單耗定額標準。

以某基層采油隊實際生產情況為例，應用公式計算出一次加密井網21口抽油機井和5口螺桿泵井的平均系統效率和百米噸液耗電值，同理可以計算某區塊某井網所有機采井平均系統效率及百米噸液耗電值。表2為某采油隊XX區塊機采井單耗定額值。

表1 2011年XX區塊機采井單耗定額標準

表2 某采油隊XX區塊機采井單耗定額值

1.1.2 “定額”對比——區塊單耗對標

統計機采相關數據，調查設備運行狀況，與對標指標——單耗定額進行對比。對于能效水平符合定額的機采井，總結經驗，保持設備良好的運行狀態；對于能效水平低于定額的機采井，結合生產情況，從日常管理、節能技術等各個方面進行分析，找出未達到定額的原因。以某采油隊一次加密井網、二次加密井網為例，對機采井按井網實行對標管理。

表3 一次加密井網部分機采井節能措施及效果對比

1）一次加密井網。某采油隊一次加密井網共有機采井26口，其中抽油機井21口，螺桿泵井5口。選取其中能效水平偏低的5口抽油機井，平均百米噸液耗電較本區塊本井網單耗定額標準值高0.07；3口螺桿泵井系統效率較本區塊單耗定額標準值低2.75。分析不同井的具體情況，對抽油機井主要采取技術手段節能，螺桿泵井采取調整抽汲參數提高系統效率，見表3。

措施后，抽油機百米噸液耗電降低了0.11 kWh，螺桿泵系統效率值升高了4.03個百分點，通過對標管理，近3年來平均系統效率逐年上升，目前高于本區塊單耗定額值1.22。平均百米噸液耗電逐年下降，目前低于本區塊單耗定額值0.01，達到節能效果，見表4。

表4 一次加密井網單耗定額值對比

2）二次加密井網。某采油隊二次加密機采井井網共有機采井23口，其中抽油機井22口，螺桿泵井1口。

二次加密井網機采井平均系統效率偏低，在加強機采井日常管理的同時，對于電動機存在問題的機采井采取更換功率匹配電動機或更換節能型電動機的措施；對于抽汲參數不合理的機采井采取調整參數的節能措施，見表5。

措施后，各單井的平均系統效率提高7.06個百分點，平均百米噸液耗電降低0.36 kWh。二次加密井網的整體能效水平得到提高，平均系統效率高于定額值3.51，平均百米噸液耗電值低于定額值0.04，見表6。

3）三次加密井網、基礎井網、聚驅井網。應用對標管理方法，分別對三次加密井網、基礎井網、聚驅井網進行數據統計分析，制定并實施相應措施，使各井網均取得良好的節能效果，見表7～表9。

表6 二次加密井網單耗定額值對比表

表8 基礎加密井網對標管理效果對比

表9 聚驅井網對標管理效果對比

1.2 機采井分井組“橫向”對標

為使企業員工積極參與，提升節能管理水平，以井組為單位實行不同井組內部的管理對標。通過對標管理，評選節能示范井，實施獎勵制度，營造了濃厚的節能管理氛圍，形成了良好的節能管理習慣，帶動了全體員工節能創優的積極性。

某采油隊有7個井組，每個井組提供1口機采井作為節能示范參評井。在規定的時間內，觀察、分析該井運行情況，加強維護管理，調整狀態參數，使其在最好狀態下運行。對比7口參評井的能效數據（系統效率和百米噸液耗電），選取能效水平達到或超過隊單耗定額標準，并且提升幅度最大的機采井為“節能示范井”。參評井采取的主要節能措施及效果對比見表10、表11。