木頭油田綜合節能技術研究與應用

張婷婷

摘 要：本文通過技術研究應用為主，配套管理體系為輔，針對木頭工程系統集輸、機采、注水三大重點能耗單元，在分析各系統節點控制潛力與探索節能技術應用需求的基礎上，通過整合、優化、研究與推廣應用先進的節能技術，使熱電能消耗得到合理、有效的控制，技術上形成集成化節能技術體系，管理上形成標準化、規范化運行體系，探索和尋求工程系統在技術和管理上如何保證實現科學、有效的節能對策，為企業發展提供支持與保障。

關鍵詞：節能；能耗；標準

1 工程系統能耗構成情況

工程系統能耗主要分為機采、集輸、注水三大單元，其中機采部分耗電以常規抽油機為主，占機采系統能耗的94%，其次為電加熱油管、螺桿泵等，集輸系統包括耗電及天然氣兩個方面，耗電方面主要為輸油泵、循環泵占耗電量的48.2%，注水系統耗電以離心泵為主占到62%，其次為柱塞泵占30%。

2 綜合節能技術形成經歷與應用

2.1 建立規范體系，打造節能示范框架

機采系統：根據系統效率測試結果，考慮到油井各項參數對系統效率的影響程度，確定在采用“產液”和“泵掛”建立抽油機能耗標準，即某一型號的抽油機在某一沖次范圍內耗電量的平均值作為標準。同時對調整幅度及落實速度做要求，以此作為機采系統節能考核指標。

集輸系統：考慮各基層單位熱動力設備不同，地面現狀不同，集輸液量不同以及歷年來形成的運行方式、管理習慣不同，各隊有各自的標準和規律，所以需要借助公司下發的“集輸系統能耗對標”文件，在節能指標上選擇“噸液能耗”做為衡量集輸系統能耗水平的標準，重點突出“溫度控制”和“設備調整”。

注水系統：考慮各個注水站設備投產時間不同、地層的滲透率不同、管網老化程度不同、注水水質差別較大，各站注水單耗差別也較大，所以需要借助公司下發的“注水系統能耗對標”文件，利用“注水單耗”、“百米壓降”來衡量各注水站的運行狀態，同時對相關配套保障措施配合執行情況進行考核。

2.2 以成熟配套技術應用推動技術節能

2.2.1 機采系統：

2.2.1.1 舉升系統節能配套技術——節能型直線抽油機

技術優勢及節能原理：該設備采用智能控制電機正反轉來實現光桿的直線往復運動，改變了常規抽油機的皮帶傳動方式、曲柄平衡、游梁平衡等平衡方式，通過自動控制技術，實現抽油機沖程、沖次的智能無級調整。

效果評價及應用前景：通過應用分析，該設備下沖程時電機功率降低，適合對8型抽油進行更換。

2.2.1.2 井口調控節能配套技術——智能空抽控制器

技術優勢及節能原理：該設備通過高分辨率的傳感器檢測抽油機的運行參數，根據抽油機的上、下行電流變化準確地描繪出抽油機的加、卸載過程，自動為抽油機選擇最佳的工作方案（開抽時間），達到節能的目的。

適用范圍及應用情況：2010-2012年我廠引進20臺該設備，適用條件距計量間較遠的間抽井。

效果評價及應用前景：通過應用分析，該設備能夠精確控制抽油機啟動、停抽時間，達到節能的目的。缺點是由于無法準確了解某一時間內抽油機的運行狀態，給油井計量和測試工作帶來不便，從一定程度上增加了工人的勞動強度。

2.2.1.3 供配電系統節能配套技術——稀土電機

技術優勢及節能原理：在轉子體內應用了稀土釹鐵硼磁鋼（NdFeB），轉子本身不再需要勵磁，減少了電動機的勵磁損耗。稀土電機是異步啟動同步運行，因而沒有異步電動機的轉差功率損耗。

2.2.1.4 傳動系統調整節能配套技術——調平衡檢測軟件技術

技術優勢及節能原理：抽油機平衡監測分析儀是一種專門針對功率法調整平衡的設備，這種方法在對抽油機的電耗測試以后，只需知道平衡塊數目、重量及目前的安裝位置三個參數，就能計算出平衡塊的最佳位置，并能對調整后的電能參數、扭矩曲線及節能情況進行預測。

適用范圍及應用情況：目前我廠共計引進2臺該設備，適用條件存在負功的井。

效果評價及應用前景：在抽油機光桿功率不變情況下，通過合理調整平橫塊位置，減少了電能與機械能之間的來回轉換，減少了由于能量轉換而產生的能耗，從而節約了電能，最大化的實現了抽油機平衡節能和安全運行的目的。

2.2.2注水系統

①水井層間壓力優化調整配套技術——合理調整井下水嘴配置技術優勢及節能原理：降低水嘴前后壓力損失，降低注水井注入壓力適用范圍及應用情況：使用各層段都有水嘴、并且水嘴匹配不合理的水井。效果評價及應用前景：共計調整29口井，平均注入壓力降低0.1MPa。

②降低管網壓損配套技術——注水干線沖洗技術優勢及節能原理：降低水流通阻力，降低管線壓損適用范圍及應用情況：管線結垢嚴重、末端水質較差管網效果評價及應用前景：經過管線沖洗，注水干線壓損平均降低0.3MPa。典型案例：聯合站所轄注水干線管線沖洗前后效果顯著。

3 幾點認識

一是機采系統，經過現場應用，節能效果明顯。稀土永磁電機與常規電機相比節能率在20-40%左右，電機效率和功率因數較高。直線抽油機節能率在30-40%左右，易于操作，系統效率較普通抽油機高。智能間抽控制器能夠減少員工操作強度，自動制定合理間抽制度，節能效果達到40-50%。

二是注水系統，首先對注水泵效率較低的加強設備維護保養，確定合理優化運行參數，其次對注水井井口及計量間閘門完好率嚴格控制，降低流量損失，再者，加大永久性排污池建設進度，增加管線清洗次數，最大量降低管網能耗損失。