采油設備節能降耗實踐探討

陳建燕 田傳凱

摘 要：當前我國石油采集過程中各類采油設備的能耗問題嚴重制約石油行業的發展，尤其是近幾年能源危機的逐漸加重，進一步威脅到我國石油行業，也不符合國內節能減排發展策略的需求。因此，必須為石油采集設備進行節能改造，進一步降低其能源消耗程度。本文即是對采油設備節能降耗實踐進行研究，說明了當前國內石油采集設備的發展現狀，并闡述了設備節能降耗的實踐方案，以期能為相關工作提供參考。

關鍵詞：石油采集；設備；節能降耗；實踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.056

我國目前已經成為世界能耗大國中的一員，國內能源缺口越來越嚴重，而石油企業本身雖然生產和采集能源，但也是最大的能源消耗者，尤其是其采集設備在運行時均需要耗費大量的能源，只有進一步完善節能降耗技術，不斷革新原油采集的工藝，才能夠穩定我國的能源消耗問題。

1 目前國內采油設備發展現狀

當下國內各大油田在原油采集時均使用的是全機械開采模式，主要的采集設備包括游梁式抽油機、皮帶機、潛油電泵、螺桿泵等，每種設備均是對應不同的地質地貌所使用的，其中應用最廣的就是游梁式抽油機。

這種設備在行業中被稱為磕頭機，因為其頂端游梁運行時猶如人在磕頭一樣上下運動，進而將原油抽出地面。人類使用游梁式抽油機的歷史已經達到了百年，由于這種設備、結構復雜性低、可操作性強以及零件耐磨損性高等特點得到了世界石油生產公司的青睞，加之這類設備在使用后的保養十分方便，更加擴大了應用范圍[1]。目前我國所使用的游梁式抽油機的開采效率在23%左右，而世界最高效率也未超過50%。而隨著原油開采深度的增加，需要采用大量注水的方式保持地下油田的壓力，因此我國石油業也進入了“高含水期”階段，需要擴大原油產量、降低能源損耗才能夠保持國內能源的需求。

2 采油設備節能降耗的方案

2.1 完善設備管理制度

當前我國少部分石油企業在運行時盲目關注石油的開采效率，忽略了高負荷工作給設備帶來的損傷，當設備的使用超過了限制周期后，就會出現效率降低的情況。加之部分檢修員工工作態度較差，對于保養和維修工作不夠重視，使得部門潛在的問題無法及時被發現，給石油企業帶來了巨大的損失，而且這一情況還可能降低設備的使用壽命。因此，必須強化石油企業管理者和維修人員對于采油設備的維護思想，保證在使用周期內完成維修和檢查，降低使用時的故障率，進而提升設備的節能效果。

2.2 引進國際新型采油設備

目前國際上已經開始對采油設備進行節能降耗的革新，所研發的設備已經開始投入實際生產當中。其中連續抽油桿結構是一種全新的零件，其本身重量較輕，能夠降低螺旋桿泵使用過程中的壓力，并且降低設備鉆探時的磨損程度，具有下水快、故障率低等優勢。美國油田在引入這一設備后，其總采油成本節約超過1/3。

超長沖程稠油系統能夠提升抽油機采油時的效率，根據研究顯示其能夠將采油效率提升到60%以上，并且能夠節約設備50%的電能消耗。菲利普斯公司在對這一設備進行長周期實驗中顯示，經過3年的標準符合運行，超長沖程稠油系統的故障率近為每年0.56次，大大降低了維修費用[2]。

2.3 加強設備改造技術

在引入國外先進設備的同時，還應該強化對國內設備的改造技術。針對于國內普遍應用的游梁式抽油機進行改造，將常規游梁更換為自動條徑變矩游梁，將曲柄平衡設備去除，加大游梁本身的長度，并在游梁內加裝調徑桿，形成六桿結構。經過這種改造后可以大大降低減速器匹配時的扭矩等級，也可以降低電機運轉時的能量消耗。

下偏杠鈴是針對于抽油機的改造技術，其將原有的游梁變距進行偏置處理，并在游梁的末端安裝復合平衡塊，使得曲柄平衡結構能夠更好地獄下偏杠鈴結構結合。經過這種改造后，游梁運行時可大幅減低扭矩的峰值，并且改善游梁運動時的平衡狀態，并且增加了變距的范圍，使得抽油機的使用壽命大幅提升[3]。我國吉林省油田早在2004年是就利用這一技術對游梁式抽油機進行改造，共涉及設備240多臺，改造后曲柄自動調節平衡的半徑得到了有效縮減，整體平衡度達到了90%；該油田使用的傳統配電機功率為5.5kW，在改造之后下降到了3.0kW，直接能源節省率達到45%以上，綜合能源節省率也超過了1/3；改造中所使用的減速器扭矩從常規的18kN·m降低到了6kN·m，減少率超過60%，加之部分結構被取消，使得游梁式抽油機的整體重量降低了31%，設備的重力損耗也明顯降低。經過2005年全年使用后，其年節省資金達到了260萬人民幣，電能節省量為619萬千瓦時，并且所節約的資金當中還包含了設備大修、零件更換以及配套設施建設等費用，大大降低了企業運行的成本，提高了當地原油開采的盈利。

3 結語

對于石油采集設備來講，其能源消耗當中絕大多數是對電能的消耗，因此在對采油設備進行節能降耗改造時，重點在于降低設備對電能的消耗，并降低設備使用時的磨損消耗。當前國際原油企業均不斷研發各類新型產品，但由于我國生產技術的限制，無法全面更換新型高效設備，因此需要從現有設備角度進行全面的改造，利用連續抽油桿、超長沖程稠油系統、下偏杠鈴等結構進一步提升設備的開采效率，降低游梁式抽油機平衡時消耗的能源。

參考文獻：

[1]張雪.采油隊有效節能降耗的現場實踐[J].城市建設理論研究（電子版），2015（03）：102-103.

[2]徐燦，王尚磊，蘇金國等.節能降耗技術在機械采油中的應用研究[J].化工管理，2014（11）：213-214.

[3]欒海.新木油田機采節能研究[D].東北石油大學，2013.