朱 江
中國石油大慶油田有限責任公司第四采油廠 (黑龍江 大慶 163513)
面對日益嚴峻的節(jié)能形勢,需要從基礎(chǔ)管理上下功夫,精細機采節(jié)能管理,努力控制能耗增長。機采節(jié)能有效實施取決于軟件(流程)和硬件(設(shè)備)2個方面的實施效果,若其一出現(xiàn)問題,節(jié)能措施效果勢必受到影響,甚至無法進行[1-3]。因此,為實現(xiàn)節(jié)能效果,需要加強流程和設(shè)備運行管理[4-5]。某油田通過梳理流程和強化設(shè)備管理工作,在節(jié)能工作方面取得了一定效果。
對每一口措施井形成有序化管理,將節(jié)能管理整體操作流程劃分為“四個節(jié)點”。
第一節(jié)點是取好資料:每年普測系統(tǒng)效率兩次,普查能耗設(shè)備數(shù)據(jù)兩次,要求各礦采油隊嚴格準確及時的進行設(shè)備調(diào)查和系統(tǒng)效率測試,并上傳至能耗動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫,技術(shù)大隊隨時抽查以保證測試進度。
第二節(jié)點是用好數(shù)據(jù):及時更新完善能耗動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫,建立數(shù)據(jù)質(zhì)量管理制度,并將數(shù)據(jù)形成能耗綜合分析圖版。利用能耗動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中的最新測試和調(diào)查數(shù)據(jù),形成抽油機井能耗綜合分析控制圖版,為制定措施提供基礎(chǔ)。
第三節(jié)點是定好措施:充分利用軟件,用優(yōu)化仿真軟件確定高能耗部位,人機結(jié)合分析高能耗原因并優(yōu)化配套措施。
第四節(jié)點是做好評估:客觀評價措施效果,積累經(jīng)驗,探尋措施應用的技術(shù)界限,總結(jié)管理方法,形成針對本措施的應用指導性意見。
針對“四個節(jié)點”的各項工作要求,將機采井節(jié)能管理細化為6個機采節(jié)能重點工作步驟:現(xiàn)場資料錄取、完善能耗數(shù)據(jù)庫、確定措施目標井、制定節(jié)能措施、實施節(jié)能措施和匯總措施效果(表1),具體工作中,將工作要點和目標繼續(xù)細化,以保證實施效果。
“四點六步”應用后,節(jié)能電機和控制箱設(shè)備在更換前后均錄取1~2組數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,以備效果檢查和為后續(xù)措施提供可用數(shù)據(jù)。完善了廠能耗數(shù)據(jù)庫字段,字段數(shù)由原來的182增加到233個,完善后的字段主要集成在采油井靜態(tài)設(shè)備庫和采油井動態(tài)測試庫2個數(shù)據(jù)庫中,其中采油井靜態(tài)設(shè)備庫主要由設(shè)備靜態(tài)參數(shù)表、井下工具靜態(tài)參數(shù)表和清防蠟配套設(shè)備數(shù)據(jù)表等10余張表組成(圖1),可完成單井地面驅(qū)動設(shè)備及井下桿管組合等多項資料的查詢和統(tǒng)計工作。而采油井動態(tài)測試庫則主要由系統(tǒng)效率測試數(shù)據(jù)表、示功圖表和動液面表等多張數(shù)據(jù)表組成(圖2),可完成功率、系統(tǒng)效率、沉沒度和示功圖等資料的方便篩選和查詢統(tǒng)計。在選定措施目標井時,直接從數(shù)據(jù)庫中篩選出滿足措施條件井,進行優(yōu)化。

表1 “四點六步”操作流程表

圖1 采油井靜態(tài)設(shè)備庫圖例

圖2 采油井動態(tài)測試庫圖例
以電機對調(diào)措施為例:隨油井產(chǎn)量變化,油井舉升負荷隨之改變,導致電機功率升高或降低,現(xiàn)場表現(xiàn)為電機功率利用率的偏高或偏低,能耗隨之升高,有必要對電機進行更換。實際中,按照“四點六步”法:①通過技術(shù)大隊的管控來保證每口井靜態(tài)數(shù)據(jù)完整、有3個月以內(nèi)的最新動態(tài)測試數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)被集成在廠動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中可查;②從數(shù)據(jù)庫中選擇電機利用率字段,將其分為20%以下,20%~50%和50%以上3類,并統(tǒng)計其對應的井數(shù)分布,從功率利用率小于20%和大于50%中選取出61對可對調(diào)電機井,技術(shù)大隊將選出的備用井號和初步方案發(fā)至采油礦技術(shù)隊,由技術(shù)隊按照符合實際且易于實施的原則(主要由技術(shù)隊二次上井測試并核查油井最新資料是否真實可靠,路況是否能夠允許車輛駛?cè)耄瑢φ{(diào)的兩臺電機井是否可采取就近更換原則,近期現(xiàn)場人員是否可協(xié)調(diào)等)復審對調(diào)電機方案并按照需要進行調(diào)整,最終通過礦技術(shù)隊與技術(shù)大隊相結(jié)合的方式確定最終措施井次及實施方案;③現(xiàn)場實施對調(diào)電機122臺(61組),措施前后測試結(jié)果顯示,電機小換大:功率利用率調(diào)前87.3%,調(diào)后43.7%;電機大換小:功率利用率調(diào)前11.9%,調(diào)后26.1%。措施井綜合節(jié)電4.13%,較好的緩解了電機“大馬拉小車”和“小馬拉大車”的問題。
設(shè)備保養(yǎng)按照《抽油機保養(yǎng)操作規(guī)程》中的要求進行“調(diào)整、緊固、潤滑、清潔、防腐”。調(diào)整:即對整機的水平、對中、平衡、控制系統(tǒng)等為主的調(diào)整;緊固各部件間的連接螺絲;對各加油點(部位)定期添加潤滑油脂;清潔衛(wèi)生;除銹、刷漆。設(shè)備檢查時,對于剎車、曲柄銷、減速箱、加油孔、控制柜、盤根盒、電機和皮帶等重點部位必須檢查到位,檢查記錄完整。礦技術(shù)隊每半月抽查一次,技術(shù)大隊每月抽查一次,廠3個月抽查一次,排查問題,保證設(shè)備健康運行。
油井靠近村屯容易遭人為破壞,加之設(shè)備勞損等原因,節(jié)能電機和控制箱每年損壞300臺左右。為保證設(shè)備維修工作有效的開展和被監(jiān)管,需對維修進行系統(tǒng)化管理。
1)制定維修計劃,設(shè)立專項資金。
2)規(guī)范化設(shè)備維修管理流程:①各采油小隊發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時,及時上報至礦大隊;②礦大隊與維修廠家初步核實后上報技術(shù)大隊;③技術(shù)大隊經(jīng)過現(xiàn)場核實,審批設(shè)備維修報告單,上報財務(wù)資產(chǎn)部,并組織維修廠家進行維修。實施中,與3家設(shè)備維修公司簽訂合同,保證故障設(shè)備及時上報和維修。維修報告見表2。

表2 電機、控制箱維修報告
通過進行節(jié)能設(shè)備更換(即:用節(jié)能電機/控制箱替換常規(guī)非節(jié)能設(shè)備),取得了有效成果。在更換過程中明細了更換程序:①選定井號,核實現(xiàn)場數(shù)據(jù),測試耗電量和系統(tǒng)效率,廠家按需求匹配相應部件,采油礦進行安裝前測試;②安裝設(shè)備同時,填寫安裝調(diào)試記錄及廢舊設(shè)備回收記錄單,保障安裝井號的準確和換下設(shè)備能夠及時入資產(chǎn)庫;③技術(shù)大隊與節(jié)能科人員進行現(xiàn)場抽查,采油礦維護采油工程業(yè)務(wù)平臺,節(jié)能措施工作量表及節(jié)能設(shè)備更換臺賬,在一周之內(nèi)測試電量和系統(tǒng)效率。2014年—2017年共計更換節(jié)能電機953臺,更換節(jié)能控制箱824套,耗電由10.41 kWh/102m·t降為7.73 kWh/102m·t,累計節(jié)電751.2×104kWh。
為進一步加強設(shè)備運行情況監(jiān)督、量化考核制度和方便管理,確定了節(jié)能設(shè)備“三率”,即設(shè)備損壞率、節(jié)態(tài)運轉(zhuǎn)率、測試及時率。
量化機采設(shè)備有效率考核指標為:①機采設(shè)備損壞率<5%;②節(jié)能設(shè)備節(jié)態(tài)運轉(zhuǎn)率>90%;③系統(tǒng)效率測試周期<180 d,設(shè)備安裝前后耗電量測試<7 d,設(shè)備測試及時率>90%。
遵照“四點六步”操作流程控制機采節(jié)能措施實施的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié),從全廠機采井能耗水平摸底到單井節(jié)能潛力分析,潛力井選取到節(jié)能措施制定,再到現(xiàn)場管理及效果評價,形成了一套系統(tǒng)的機采節(jié)能挖潛操作辦法。通過加強對設(shè)備的“保養(yǎng)、檢查、維修、更換、運行監(jiān)督”管理,保證了節(jié)能設(shè)備的合理化匹配和正常運轉(zhuǎn),為節(jié)能工作的開展提供了保障。通過以上措施,2014年—2017年優(yōu)化并實施潛力井3 810井次,累計節(jié)電1467×104kWh,耗電由9.56kWh/102m·t降為8.63kWh/102m·t。
1)“四點六步”操作流程涵蓋機采井能耗水平摸底、單井節(jié)能潛力分析、潛力井選取、節(jié)能措施制定、現(xiàn)場管理和效果評價整個過程,是一套系統(tǒng)的機采節(jié)能挖潛操作辦法。
2)加強對設(shè)備的“保養(yǎng)、檢查、維修、更換、運行”監(jiān)督管理,保證節(jié)能設(shè)備的合理化匹配和正常運行,是保證節(jié)能效果的前提。