創建節約型采油礦的實踐探索

肖經綸（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

創建節約型采油礦是以能效對標工作為出發點，以指標升級為目標，能效對標的開展主要圍繞本單位節能目標。建立指標基礎數據庫和最佳節能實踐庫。建立指標基礎數據庫為下一步確立標桿值、開展能效對標提供數據支持；建立最佳節能實踐庫對在地面、機采、集輸方面的節能管理、技術應用，進行效果統計，從中選出具有本礦特色、行之有效的經驗做法，為下一步分析指標、措施改進提供實踐參考[1-2]。

1 能效指標體系

按照大慶油田企業標準《基層站（隊）節能管理規范》、石油行業標準《油田生產系統節能監測規范》、參考《油田公司節能技術監測中心評價報告》的要求，能效對標指標應包括三類指標：一是能夠反映本單位整體能源利用狀況和能效水平的指標；二是能夠反映主要工藝流程、設備能效水平的指標，此類指標是第一類指標的進一步細化；三是重要工序、設備等關鍵性工藝參數指標。即評價指標包括：單位產值能耗、單位產品能耗、重點工序能耗、資源綜合利用率、能源加工/轉換/使用設備運行效率等[3-5]。

1）總體對標指標（反映本單位整體能源利用狀況和能效水平）。噸液綜合能耗、噸液耗電及噸液耗氣3大指標，是衡量油、氣生產單位總能耗、電力消耗、天然氣消耗的重要指標，納入到能效對標體系之中。

2）機采系統效率（反映主要工藝流程、設備能效水平）。衡量油井工作水平高低的重要參數，它不僅反映了機抽井的節能狀況與經濟效益，也綜合反映了油田的技術裝備、技術管理水平，是評價機采井能量利用水平的綜合性指標和各項節能措施效果的依據。因此，選擇機采井系統效率作為能效對標體系之一。其中包括抽油機井系統效率、螺桿泵井系統效率、電泵井系統效率。

注水系統耗電占全礦總耗電的40%以上，而注水單耗、注水系統效率是反映和控制注水能耗的重要指標，因此選擇注水單耗及注水系統效率指標作為能效對標體系之一。

3）加熱爐效率（重要工序、設備等關鍵性工藝參數指標）。天然氣主要消耗在中轉站及聯合站加熱爐系統，加熱爐效率是反映和控制天然氣消耗的重要指標，因此選擇加熱爐效率指標作為能效對標體系之一。第X油礦2014—2017年能效對標數據見表1。

表1 能效對標標桿體系

2 影響指標的因素

開展指標影響因素分析，明確某一項指標具體受哪些因素影響，這樣就可以在日常生產中進行有效控制與調整，確保各項能耗指標順利完成。

1）注水站（注水單耗、注水泵效率）。是反映注水能耗的重要指標。影響注水泵泵效的主要因素有：注水泵進、出口壓力，泵進、出口水溫。影響注水單耗主要因素有：注水泵耗電量、注水量。

2）采油隊（機采井系統效率）。反映了機采井的節能狀況與經濟效益，是評價機采井能耗利用水平的綜合性指標。影響機采井系統效率的主要因素有：產液量多少、沉沒度是否合理、參數是否匹配。

3）油系統站（噸液耗氣、噸液耗電）。影響的主要因素為外輸液量，集輸、摻水、熱洗的耗電量和耗氣量，加熱爐爐效的影響因素主要為加熱爐煙道溫度、加熱爐負荷情況等，其中加熱爐爐效和耗氣量成反比。

3 指標分析和改進措施

開展指標比對，發現差距、分析原因并采取措施進行改進和提高。能效對標指標有3個改進途徑：一是在單位內部精細管理、優化生產和操作條件，提高效率；二是投入資金，對重要耗能設備實施節能技術改造，提高設備的能源利用效率；三是對沒有改造潛力、耗能高的設備進行更新換代。

1）注水方面改進措施。一是精細管理，提高注水泵運行效率。從控制泵壓變化入手，合理控制泵管壓差和注水單耗；二是加強保養，確保注水泵泵況良好。及時檢查注水電動機、注水泵軸瓦溫度、潤滑油、冷卻水溫度、盤根漏失量等，定期對注水泵進行保養與檢修，及時發現問題、解決問題，將注水泵的泵況維持在高水平；三是技術應用，降低注水泵機組耗能。在條件允許的情況下，盡量運行泵涂膜、變頻前置泵等節能技術改造的注水泵，以降低注水機組耗能。

2）機采方面改進措施。一是以優化機采井設計為契機，優化節能技術措施。擴大機采井變頻調速、無功補償、高轉差電動機、能耗監控分析儀等節能設備應用規模；二是合理匹配電動機、變壓器，降低電動機額定功率，加快淘汰高耗低效電動機、變壓器等裝置；三是以機采井節點分析為主線，實施能耗節點管理。充分利用采油隊現有機采井能耗監測設備、間抽控制器、螺桿泵能耗儀等單井能耗計量設備，對全礦低效高耗井采取針對性的管理措施，加強抽油機平衡率、間抽、盤根松緊適度、合理套壓、調參等日常管理，及時監測節能運行狀態、調整運行參數。

3）集輸方面改進措施。一是日常管理精細化，及時根據負荷，合理調節配風量、空燃比，降低排煙溫度，減少排煙熱量損失，降低加熱爐過剩空氣系數。利用已裝配的加熱爐火焰監視器，觀察火焰判斷燃燒情況；二是對各加熱爐安裝計量裝置，實現單臺計量，保證用氣量的準確性；三是由于泵況問題井的增加，產液量減少，協調組織及時上作業。

4 能效對標案例

4.1 目標值確定

以提高機采井系統效率改進措施為例。依據對標目標值確定實施原則，通過分礦、分區塊統計計算2014—2016年各類機采井系統效率，分析、對比幾年來機采井系統效變化趨勢，預測出第X油礦抽油機井系統效率目標值[6]。

4.2 能耗分析

影響抽油機系統效率的原因很多，根據系統效率計算方法分析，主要影響因素歸納為3方面：油藏特性、技術設備、抽汲參數，對應的數據參數分別是：產液量、電動機輸入功率、有效排量，結合“第X油礦2014—2016年抽油機系統效率”進行分析對比結論如下：

1）抽油機系統效率隨產液量的增加而不斷上升，當產量小于10 t/d時，系統效率低于7%，主要是低產液井供液不足和泵效降低原因所致；當產量大于40 t/d時，系統效率處于較高水平（大于30%），其后增加幅度逐漸放緩，油井產量每增加10 t/d，系統效率提高1.5個百分點。

2）抽油機系統效率隨舉升高度的增加而增加，即隨沉沒度的減小，系統效率不斷增大，當沉沒度達到一定值時，系統效率趨于平緩，當沉沒度過低時，泵效降低、產量下降，導致系統效率下降。因此，油井應保持合理沉沒度，對于采油三廠特高含水階段，抽油機井合理沉沒度為150～450 m。

3）目前全廠抽油機平均消耗功率為11.21 kWh，消耗功率過小（小于3 kWh）的井，主要是三低井（沉沒度低、泵效低、產量低）導致系統效率也較低。消耗功率高（大于19 kWh）的井產液量也較高，裝機功率偏大，導致系統效率下降。對于這部分井主要可采取機型、電動機合理匹配和設備節能改造等措施。

表2 措施井效果統計

4.3 單井對標程序

1）錄取的日耗電量、動液面、油壓、套壓等參數。每天根據單井日產液量、有效日耗電量、液面、含水等參數計算單井的噸液耗電，與對標值進行分析當跟蹤數據出現較大波動或不達標時，連續跟蹤數據變化3天進一步核實數據的真實性。

2）通過對單井用電量、噸液耗電數據進行對比分析，實行單井精細化對標運行，對于超對標值且未調參井，逐步對產液量變化、生產時間、運行參數、泵況、液面、節能設備節態運行情況、皮帶盤根松緊度、抽油機四點一線等進行對比分析，根據分析出的問題進行整改。

4.4 單井改進措施

根據日對標數據單井噸液耗電及單井系統效率進行對比分析，對于與對標值存在較大差距的單井，根據單井液面、功圖及現場設備應用情況，分為兩個方向進行調整改進：當功圖異常、液面不合理時，主要參考進行調整沖速和沖程等生產參數、抽油機優化設計、更換調配機泵設計、施行間抽或改提撈等；當功圖正常、液面合理時，主要進行地面設備的維護，如調整盤根松緊度、皮帶松緊度、平衡率、皮帶四點一線、減速箱運行狀態等。通過日記錄、周分析、月改進、季測試模式，對指標異常的單井進行管理與技術改進，逐步摸索、總結有推廣價值的節能降耗措施。措施井效果統計數據見表2。

從表2可看出措施井平均單井系統效率平均提高10.29%，進一步維護措施：及時進行三軸潤滑和平衡調整，對井口盤根松緊度、電動機皮帶松緊度進行量化調整，使設備在節態下運行；及時錄取油套壓數據，保障合理熱洗周期，加密對液面的監測，使抽油泵在合理沉沒度下工作。

5 建議與認識

1）確定合理目標是重要前題。在目標值確定上，要有大量的調查數據為依據，避免目標確定上的盲目性。在選定標桿時遵循標桿在同行業范圍內屬于最優水平；改進后可以接近或達到標桿水平；相對同類設備具有可比性原則。

2）加大考核力度是有力保障。堅持全過程考核，即對各環節的操作進行考核，采取與日常考核相結合的方式，及時總結好的經驗做法，查找存在的問題與不足；對能效指標提升狀況進行考核評價，從礦層面，將能效對標工作與業績掛鉤，從隊層面，與年底評選優秀員工、先進班組等榮譽掛鉤。

參考文獻：

[1]陳慶鋒.淺談油田采油節能技術的探究[J].建筑工程技術與設計，2014（35）：1054.

[2]董玉翠.采油礦節能降耗現狀分析及對策[J].中國化工貿易，2013，5（A02）：109.

[3]周曉瑜.淺談油田采油節能技術的探究.[J].內蒙古石油化工，2012（12）：14.

[4]楊野.大慶油田機械采油節能技術現狀及展望[J].機電工程技術，2010（11）：132-135.

[5]孫珀.油田注水系統節能技術與應用[J].中國科技信息．2006（6）：80-81.

[6]孫長春.采油隊節能標準化管理實踐[J].石油石化節能，2014（5）：41-43.